溶媒回收裝置危險(xiǎn)分析及安全對(duì)策

摘 要：醫(yī)藥企業(yè)使用的溶媒較多且多屬易燃易爆、有毒有害的危險(xiǎn)化學(xué)品，并且溶媒的泄漏與揮發(fā)，易燃易爆物料遇明火均可能引起火災(zāi)、爆炸事故，有毒物料則可能造成人員中毒、窒息事故。本文通過(guò)介紹溶媒回收過(guò)程，主要分析回收過(guò)程存在的危險(xiǎn)、有害因素，并提出相關(guān)安全對(duì)策和建議。

關(guān)鍵詞：溶媒回收;危險(xiǎn)分析;安全對(duì)策措施

在醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)，溶媒作為重要輔助原料，在藥品的合成、提取等反應(yīng)中大量消耗，若反應(yīng)后的廢溶媒直接排放掉，既造成資源浪費(fèi)，污染環(huán)境或企業(yè)環(huán)保處置的負(fù)擔(dān)，又增加企業(yè)成本。目前，我國(guó)多數(shù)醫(yī)藥企業(yè)利用溶媒回收工藝將生產(chǎn)使用后的溶媒回收再利用。溶媒回收有非常多的方法，其中較常見的有吸收法、蒸餾法、吸附法、膜分離法。這些不同的回收方法針對(duì)不同的溶媒特點(diǎn)選擇最經(jīng)濟(jì)有效的方式，還有些時(shí)候可能采用兩種或以上的方式結(jié)合使用。而本文詳細(xì)介紹精餾法回收溶媒。蒸餾法回收溶媒的基本原理是利用液體混合物中各組分揮發(fā)性的差別，使液體混合物部分汽化并隨之使蒸汽部分冷凝，從而實(shí)現(xiàn)其所含組分的分離。

1 溶媒回收裝置及技術(shù)工藝概述

1.1 溶媒回收裝置

溶媒回收裝置由廢溶媒儲(chǔ)罐、緩沖罐、溶媒回收裝置（超重力精餾裝置、冷凝器）、溶媒接收罐及管道、閥門組成。

1.2 工藝技術(shù)路線

車間過(guò)來(lái)的廢溶媒從外管進(jìn)入到廢溶媒儲(chǔ)罐，收集之后通過(guò)泵打入回收裝置的緩沖罐加熱后再進(jìn)入超重力精餾裝置，在再沸器中加熱至沸點(diǎn)以上，氣相經(jīng)超重力床精餾分離后，溶媒蒸汽從塔頂在一級(jí)冷凝至60至70℃左右后，進(jìn)入接收罐，部分冷凝后溶媒回流至超重力床內(nèi)，其余溶媒經(jīng)二次冷凝后用泵輸送到罐區(qū)的溶媒回收儲(chǔ)罐。釜底的廢液處理之后進(jìn)入回收區(qū)稀廢水池。

1.3 溶媒回收工藝流程

2 溶媒回收崗位危險(xiǎn)有害因素分析

醫(yī)藥企業(yè)溶媒回收崗位蒸餾回收套用的物料，常見的有乙醇、丙酮和乙腈等，屬易燃、易爆、有毒或有腐蝕性;蒸餾過(guò)程中，還涉及系統(tǒng)（設(shè)備）內(nèi)壓力的變化。因此，蒸餾系統(tǒng)的主要危險(xiǎn)性有：火災(zāi)、爆炸、中毒、窒息、灼燙等。

2.1 危險(xiǎn)物料可能引發(fā)的事故

①爆炸危險(xiǎn)性雜質(zhì)在塔內(nèi)某一位置富集積聚可能引起爆炸;另外，在溶媒反復(fù)回收套用時(shí)造成過(guò)氧化物的產(chǎn)生和積聚，也容易發(fā)生燃爆事故;

②蒸餾過(guò)程中，體系內(nèi)始終呈現(xiàn)氣液共存狀態(tài)，若易燃、易爆的物料外泄或吸入空氣，可形成爆炸性氣體混合物。特別是高溫下蒸餾自燃點(diǎn)低的物料時(shí)，一旦高溫物料泄漏出來(lái)，遇空氣即能發(fā)生自燃導(dǎo)致火災(zāi)事故;

③蒸餾釜底的殘留物，特別是間歇蒸餾過(guò)程的殘留物，如果是高沸點(diǎn)、高粘度、高溫下容易分解或發(fā)生聚合反應(yīng)的成分復(fù)雜的混合物，極易在高溫下發(fā)生熱分解、自聚或積熱自燃。當(dāng)殘留物中含有熱敏性、燃燒爆炸性的物質(zhì)時(shí)，則火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性更大;

④蒸餾易燃液體，特別是不易導(dǎo)電的液體時(shí)，物料在管道內(nèi)高速流動(dòng)，蒸餾釜內(nèi)液體激烈攪拌、摩擦、噴濺，均可能產(chǎn)生靜電且易積聚，存在靜電放電引起火災(zāi)的可能性;

⑤高溫下操作的蒸餾設(shè)備內(nèi)，如進(jìn)入冷水或其他低沸點(diǎn)物質(zhì)，瞬間會(huì)引起大量氣化造成設(shè)備內(nèi)壓力驟升，導(dǎo)致容器爆炸事故;

⑥蒸餾凝固點(diǎn)較高的物質(zhì)，設(shè)備的出口管道被凝結(jié)、堵塞，會(huì)造成設(shè)備內(nèi)壓力升高，發(fā)生容器爆炸;

⑦蒸餾有毒或腐蝕性物料時(shí)，發(fā)生設(shè)備泄漏則容易引發(fā)中毒或化學(xué)灼傷事故;

⑧蒸餾過(guò)程中存在高溫物料，防護(hù)不當(dāng)則造成燙傷。

2.2 違反操作規(guī)程可能引發(fā)的事故

2.2.1 連續(xù)蒸餾

連續(xù)蒸餾一般操作比較復(fù)雜，輔助設(shè)備多，蒸餾過(guò)程某一控制指標(biāo)或某一操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，都會(huì)影響整個(gè)蒸餾系統(tǒng)的平衡，導(dǎo)致事故發(fā)生。如果蒸餾溫度過(guò)高，有造成超壓爆炸、泛液、沖料、過(guò)熱分解及自燃的危險(xiǎn);若溫度過(guò)低，則有淹塔的危險(xiǎn)。若加料量超負(fù)荷，對(duì)于塔式蒸餾，則可使氣化量增大，使未冷凝的蒸氣進(jìn)入受液槽，導(dǎo)致槽體超壓爆炸。當(dāng)回流量增大時(shí)，不但會(huì)降低體系內(nèi)的操作溫度，而且容易出現(xiàn)淹塔致使操作失控。

2.2.2 間歇蒸餾

對(duì)于易燃易爆物料，因周期性的加料放料，易置換不徹底而混入氧氣引發(fā)事故。一旦加熱介質(zhì)流量過(guò)大，會(huì)造成汽化過(guò)量，導(dǎo)致設(shè)備超壓。若蒸餾釜液位過(guò)低，導(dǎo)致燒干蒸餾釜，引發(fā)事故。因加料量超負(fù)荷，可造成沸溢性火災(zāi)。如果餾出物放料閥關(guān)閉即開始加熱，易造成系統(tǒng)超壓。

2.2.3 減壓蒸餾

因各種原因造成壓力上升，會(huì)導(dǎo)致物料沸點(diǎn)升高，可能造成超溫而引發(fā)事故。生產(chǎn)中出現(xiàn)違章操作使大量空氣吸入減壓塔內(nèi)，可能發(fā)生火災(zāi)，甚至減壓塔發(fā)生爆炸事故。

2.2.4 平衡蒸餾

如果進(jìn)料溫度過(guò)高，造成液體過(guò)熱度太大，在閃蒸塔內(nèi)急劇閃蒸而發(fā)生超壓事故。

2.3 設(shè)備、設(shè)施缺陷引發(fā)的事故

①蒸餾大都在高溫下進(jìn)行，設(shè)備與管線等會(huì)出現(xiàn)金屬疲勞，如選材不當(dāng)，會(huì)引起高溫蠕變破裂;

②高溫、高壓設(shè)備及法蘭密封不好，會(huì)造成危險(xiǎn)物料泄漏;

③含腐蝕性物料的蒸餾操作，易造成設(shè)備及管道的腐蝕穿孔、壁厚減薄、結(jié)焦速度加快，進(jìn)而失去承載能力，可能發(fā)生泄漏釀成火災(zāi);

④蒸餾系統(tǒng)中各設(shè)備法蘭密封不好，安全閥和放空管未按要求設(shè)吸收裝置，未設(shè)置生產(chǎn)自動(dòng)化和隔離密閉操作，工作環(huán)境通風(fēng)排氣不良等，造成可燃或易燃蒸氣泄漏遇明火會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸，有毒蒸氣泄漏中毒等事故;

⑤減壓操作時(shí)，設(shè)備、設(shè)施密封不嚴(yán)造成空氣或其他氧化劑進(jìn)入，形成爆炸性混合物;

⑥公用工程[供水、供配電、供汽（氣）、供冷、通風(fēng)等]突然停供，導(dǎo)致蒸餾操作的工藝條件改變，可能引發(fā)超壓泄漏事故等;

⑦蒸餾易燃或可燃物料時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)充滿了可燃物料的蒸氣，一旦冷凝器冷卻效果不良，易燃物料蒸氣即大量逸出，火災(zāi)危險(xiǎn)性較大;

⑧易燃可燃物料在管道輸送時(shí)，所采用的泵、管道材料、管徑以及輸送速度、落差等均可能引起靜電積聚，若蒸餾設(shè)備、管道應(yīng)未進(jìn)行接地或系統(tǒng)靜電未能有效消除，系統(tǒng)內(nèi)有空氣存在時(shí)形成的爆炸性混合物遇靜電火花極易發(fā)生爆炸;

⑨物料儲(chǔ)罐、精餾塔、泵、冷凝器、過(guò)濾器、閥門等設(shè)備質(zhì)量缺陷，或安裝、使用不當(dāng)，或材質(zhì)、型號(hào)選擇錯(cuò)誤，或安裝不正確，都有導(dǎo)致工藝中易燃易爆物料發(fā)生燃燒爆炸的可能;裝置、設(shè)備因設(shè)計(jì)和制造缺陷、老化、疲勞運(yùn)行、保養(yǎng)不當(dāng)、違章操作都可能引發(fā)設(shè)備事故;

⑩蒸餾設(shè)備停車后、開車前，設(shè)備檢修時(shí)，未進(jìn)行系統(tǒng)清洗、置換活動(dòng)，在向儲(chǔ)罐、槽車、灌桶輸送物料時(shí)，如控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障或操作與判斷失誤，也可能因溢流并遇外部明火引發(fā)燃燒爆炸事故。另外罐區(qū)由于靜電、雷擊、明火等原因，也可能導(dǎo)致物料發(fā)生燃燒爆炸;

?項(xiàng)目實(shí)行自動(dòng)控制，若DCS集散控制系統(tǒng)發(fā)生故障失效，生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)異常未采取有效措施或采取措施不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。

3 加強(qiáng)溶媒回收安全管理的措施

①溶媒回收裝置自動(dòng)化控制系統(tǒng)要求廠家成套提供，在溶媒回收車間、罐區(qū)及泵棚均采用集散控制系統(tǒng)（DCS），對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中溫度、壓力、流量及液位等關(guān)鍵參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，重要參數(shù)實(shí)行監(jiān)視及報(bào)警，同時(shí)能在DCS操作站顯示流程圖、趨勢(shì)圖、數(shù)據(jù)一覽表、報(bào)警一覽表等畫面并打印報(bào)表;對(duì)該危險(xiǎn)工藝采用緊急停車安全控制系統(tǒng)，以保證生產(chǎn)的安全;

②溶媒回收區(qū)域應(yīng)按照規(guī)范要求劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，區(qū)域內(nèi)選用防爆型電氣設(shè)備和儀表，并按規(guī)范進(jìn)行電源配線及設(shè)置各種保護(hù)裝置。在防爆區(qū)設(shè)置防爆接線箱、本安型煙感探測(cè)器、本安型手動(dòng)報(bào)警按鈕、防爆聲光報(bào)警器?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)與消火栓、防火閥、非消防電源、電梯發(fā)生聯(lián)動(dòng)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與消火栓、防火閥、非消防電源、電梯發(fā)生聯(lián)動(dòng)，在發(fā)生火警時(shí)，切斷非消防電源。系統(tǒng)所有管線均采用穿金屬管保護(hù)敷設(shè)方式;

③溶媒回收裝置、罐區(qū)設(shè)置可燃/有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中可能的可燃或有毒氣體泄漏進(jìn)行監(jiān)控，并與生產(chǎn)過(guò)程中可能的可燃或有毒氣體泄漏進(jìn)行監(jiān)控，并與生產(chǎn)區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，以確保安全生產(chǎn)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到可燃/有毒氣體達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警器進(jìn)行聲光報(bào)警;同時(shí)在控制室內(nèi)聲光報(bào)警提示;

④溶媒回收裝置區(qū)設(shè)置防毒通風(fēng)控制措施，防止可燃、有毒氣體積聚。若有溶媒泄漏致使?jié)舛瘸瑯?biāo)，則該區(qū)域的空調(diào)機(jī)組即停止工作，同時(shí)事故排風(fēng)系統(tǒng)立即開始運(yùn)行，使得室內(nèi)空氣按12次/h的換氣速率置換，以降低室內(nèi)溶媒的濃度，避免火災(zāi)和爆炸的發(fā)生。通風(fēng)系統(tǒng)選用防爆風(fēng)機(jī)，防爆通風(fēng)系統(tǒng)均采用靜電接地措施，室內(nèi)換氣次數(shù)：平時(shí)通風(fēng)≥6次/h，事故通風(fēng)≥12次/h;

⑤溶媒接收罐的材質(zhì)或結(jié)構(gòu)必須可防止靜電積累，且不會(huì)被溶劑腐蝕;

⑥溶媒回收裝置的廢溶媒進(jìn)料時(shí)，宜從底部進(jìn)料，注油管末端應(yīng)設(shè)計(jì)成不易使液體飛散的倒T形等形狀或另加導(dǎo)流板。若采用頂部加料時(shí)，宜伸入罐內(nèi)離罐底不大于200mm。在進(jìn)料管未浸入液面前，其流速應(yīng)限制在1m/s以下。烴類液體中應(yīng)避免混入其他不相容的第二物相雜質(zhì)如水等，并應(yīng)盡量避免減少和排除罐底和管道中的積水，當(dāng)管道內(nèi)明顯存在不相容的第二物相雜質(zhì)時(shí)，其流速應(yīng)限制在1m/s以內(nèi);

⑦接收罐通氣管必須拉到室外并設(shè)置阻火器、罐體接地，以避免溶媒蒸汽在密閉空間里的積累及產(chǎn)生靜電;

⑧溶媒接收罐不可高于溶劑流出孔的高度，管子須保持在溶劑上方，不用伸至容器底部，以避免液體回流，發(fā)生危險(xiǎn);

⑨企業(yè)還應(yīng)重視操作人員素質(zhì)，重視操作人員操作技能及安全知識(shí)培訓(xùn)，盡量避免因操作失誤而帶來(lái)的安全事故。裝置試車成功后，企業(yè)應(yīng)及時(shí)就設(shè)備運(yùn)行情況與生產(chǎn)廠家及時(shí)溝通，針對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的不完善處進(jìn)行消缺補(bǔ)齊，確保設(shè)備能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏冰.有機(jī)溶劑回收技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015， 25（22）：75-75.

[2]沈秋月，羌寧.有機(jī)溶劑回收技術(shù)的研究[J].四川環(huán)境， 2006（6）.

[3]羅軍，李建軍，等.順丁橡膠溶劑回收裝置丁二烯自聚風(fēng)險(xiǎn)分析及預(yù)防措施[J].合成橡膠工業(yè)，2011，34（2）：89-94.

[4]李勝楠.廢有機(jī)溶劑儲(chǔ)罐區(qū)危險(xiǎn)有害因素分析及安全對(duì)策研究[J].山東化工，2018.

作者簡(jiǎn)介：

徐定心（1972- ），男，漢族，安徽宣州人，安全工程本科，杭州中美華東制藥江東有限公司，安全管理及技術(shù)。