聚乙烯醇生產(chǎn)過程中的工藝與安全問題探討

郭浩(中國石化長城能源化工（寧夏）有限公司，寧夏 銀川 750411)

聚乙烯醇生產(chǎn)過程中的工藝與安全問題探討

郭浩(中國石化長城能源化工（寧夏）有限公司，寧夏 銀川 750411)

聚乙烯醇（PVA）屬于一種水溶性的高分子聚合物，其除了能夠被用于維綸等原料之外，還能夠被使用在涂料以及薄膜等多個(gè)方面。本文主要針對(duì)某纖紡織集團(tuán)有機(jī)廠電石乙炔法聚乙烯醇樹脂的生產(chǎn)作為案例，對(duì)聚乙烯醇生產(chǎn)過程危險(xiǎn)性給予分析和評(píng)價(jià)，并且對(duì)其提出了相對(duì)的安全措施。

1 生產(chǎn)過程危險(xiǎn)性分析

1.1 醋酸乙烯合成工序

1.1.1 粗乙炔清洗

本機(jī)選擇次氯酸鈉當(dāng)成是乙炔的洗滌劑，次氯酸鈉屬于強(qiáng)氧化劑，其能夠在堿性條件下保持穩(wěn)定。假如制備次氯酸鈉水，氫氧化鈉以及氯氣的比例無法進(jìn)行合理的控制，會(huì)使得氯氣自身的PH值偏低，氯氣可能會(huì)因?yàn)槲廴臼鹿食霈F(xiàn)溢油的問題。在清潔塔里，能夠選擇乙炔二氯乙烷生產(chǎn)氯，洗滌廢物排放，空氣氯在出現(xiàn)乙炔的情況產(chǎn)生比較劇烈的爆炸。

1.1.2 乙酸乙烯酯的合成

在合成乙酸乙烯酯的生產(chǎn)里，假如超出了環(huán)狀乙炔氧的含量，那么就會(huì)出現(xiàn)爆炸性的氣體，然后在乙炔鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候就會(huì)存在爆炸的可能。管道中的管道壓力過高，或者負(fù)壓太大，進(jìn)入系統(tǒng)的空氣可能會(huì)導(dǎo)致爆炸。用于氯氣過程中的原料為高毒性物質(zhì)，乙炔，乙酸和合成乙酸乙烯酯為爆炸危險(xiǎn)品。在反應(yīng)器里乙炔合成乙酸屬于一種放熱反應(yīng)，反應(yīng)自身的溫度相對(duì)較高（160-210℃），假如操作不合理或者是系統(tǒng)出現(xiàn)故障沒有及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行排除，那么就會(huì)使得物料出現(xiàn)噴射問題，產(chǎn)生化學(xué)燃燒和高溫燃燒。

1.2 醋酸乙烯精餾工序

在該方法中，反應(yīng)溶液含有乙酸乙烯酯，乙酸，巴豆醛等危險(xiǎn)物質(zhì)。材料溫度高，蒸汽壓力為0.4Mpa。設(shè)備管道，閥門和泵可能會(huì)泄漏。如果通風(fēng)不良或處理不當(dāng)，容易產(chǎn)生中毒，燃燒爆炸。

1.3 乙酸乙烯酯聚合工藝

聚乙烯醇溶液聚合，工藝比較安全可靠。但是突然斷電或設(shè)備故障時(shí)，聚合反應(yīng)器攪拌器失速，會(huì)有壓力失控爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。反應(yīng)器液體的蒸餾溫度高于聚合物的高產(chǎn)量，如果泄漏可能導(dǎo)致高溫燃燒事故。在對(duì)甲醇進(jìn)行制備的時(shí)候，假如沒有佩戴手套及防毒面具等相關(guān)的勞動(dòng)保護(hù)用品，就會(huì)使得操作人員出現(xiàn)中毒的危險(xiǎn)。

1.4 聚醋酸和乙烯酯醇解的相關(guān)工序

出現(xiàn)在醇解中的危險(xiǎn)化學(xué)品主要是甲醇和乙酸等甲酯混合物，以及自身有著爆炸危險(xiǎn)的聚乙烯醇粉塵等。在粉碎機(jī)的破碎過程中，特別是進(jìn)入第二臺(tái)磨床，機(jī)器有甲醇，聚乙烯醇粉等爆炸性混合物，火星引起的摩擦?xí)?dǎo)致爆炸性燃燒事故。機(jī)械過程相對(duì)較大，并且機(jī)械旋轉(zhuǎn)較多，有機(jī)械傷害，觸電等事故。將聚乙烯醇樹脂干燥送至包裝進(jìn)行包裝，操作人員若不配備可靠的防塵口罩，則會(huì)造成灰塵健康損害。

1.5 回收工序

蒸餾塔蒸餾量低，連續(xù)生產(chǎn)，相對(duì)穩(wěn)定，物料存在甲醇，乙酸甲酯，乙酸異丙酯，乙酸為易燃易爆物質(zhì)。泄漏危險(xiǎn)化學(xué)品形成爆炸性氣體的空氣，如果通風(fēng)不良或火災(zāi)源處理不當(dāng)造成火災(zāi)。

1.6 生產(chǎn)設(shè)備的防火和爆炸危險(xiǎn)性分析

有必要使用道氏火災(zāi)危險(xiǎn)性指標(biāo)評(píng)估方法分析生產(chǎn)廠房設(shè)施的火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)等級(jí)。分析過程及結(jié)果如下：

1.6.1 物質(zhì)系數(shù)的確定

材料系數(shù)MF是在發(fā)生火災(zāi)或其他化學(xué)反應(yīng)時(shí)表達(dá)物質(zhì)的物質(zhì)的特性，以及爆炸時(shí)釋放的能量。乙炔，乙酸，甲醇和乙酸甲酯的系數(shù)和特性可以從“材料系數(shù)和特性表”中找到，同時(shí)計(jì)算乙酸乙烯酯的材料系數(shù)和性能。

1.6.2 計(jì)算

根據(jù)工藝單位的危險(xiǎn)性原則，計(jì)算了合成，整理，聚合，醇解和回收的五個(gè)工藝單元的一般工藝危害和特殊工藝危害。評(píng)估了各單位的火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)性指標(biāo)。

1.7 生產(chǎn)過程危險(xiǎn)性分析結(jié)論

在定性和定量分析過程中發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，爆炸，機(jī)械損傷等危害因素，如中毒，噪聲和粉塵等危險(xiǎn)因素。合成過程的火災(zāi)危險(xiǎn)性非常大。解決了火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)級(jí)別適中，其余的蒸餾，聚合，回收三個(gè)過程的火災(zāi)和爆炸級(jí)別較輕。

2 建議安全措施

①清潔過程應(yīng)嚴(yán)格控制氯化鈉溶液中，有效氯濃度和氯離子濃度和PH值的排放。液氯瓶更換過程中應(yīng)戴防護(hù)手套，防毒面具等防護(hù)設(shè)備，氯氣滲漏應(yīng)穿防護(hù)服和隔離呼吸器。

②應(yīng)嚴(yán)格控制循環(huán)乙炔含氧量低于1%，高于安全技術(shù)指標(biāo)應(yīng)及時(shí)調(diào)整乙炔回收量和廢氣排放量。乙炔在管道輸送的流量需要低于6m∕s，壓力需要低于0.14Mpa。生產(chǎn)的時(shí)候不能夠出現(xiàn)負(fù)壓，其能夠預(yù)防空氣進(jìn)到系統(tǒng)中。應(yīng)定期檢查粗乙炔水封罐水箱是否保持工藝要求，如果緊急停電，應(yīng)立即從乙炔水環(huán)壓縮機(jī)前氮?dú)獗３终麄€(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正壓。

③監(jiān)督執(zhí)行規(guī)章制度，嚴(yán)格執(zhí)行操作程序和安全程序，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)，過程檢驗(yàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，避免材料發(fā)生蒸汽化學(xué)燃燒，高溫燃燒窒息中毒或燃燒爆炸。

④檢修前應(yīng)進(jìn)行檢修，隔離，警告，監(jiān)測和協(xié)調(diào)，確保交叉笨重。維修保養(yǎng)前應(yīng)進(jìn)行抽檢合格，維修人員應(yīng)穿好勞動(dòng)保護(hù)用品，工作場所應(yīng)配備滅火器，噴水等設(shè)備。

3 結(jié)語

碳化鈣生產(chǎn)過程中，設(shè)備成熟可靠，但其生產(chǎn)工藝存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，企業(yè)應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)特征負(fù)責(zé)，對(duì)于相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)給予總結(jié)，從而去制定出一套安全預(yù)防措施，去對(duì)安全的管理給予強(qiáng)化，使其能夠保證生產(chǎn)自身的安全性。

[1]駱光林.包裝材料學(xué)[M].北京：印刷工業(yè)出版社，2014.

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