聚乙烯醇生產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方面。本文主要針對某纖紡織集團有機廠電石乙炔法聚乙烯醇樹脂的生產作為案例，對聚乙烯醇生產過程危險性給予分析和評價，并且對其提出了相對的安全措施。

1 生產過程危險性分析

1.1 醋酸乙烯合成工序

1.1.1 粗乙炔清洗

本機選擇次氯酸鈉當成是乙炔的洗滌劑，次氯酸鈉屬于強氧化劑，其能夠在堿性條件下保持穩定。假如制備次氯酸鈉水，氫氧化鈉以及氯氣的比例無法進行合理的控制，會使得氯氣自身的PH值偏低，氯氣可能會因為污染事故出現溢油的問題。在清潔塔里，能夠選擇乙炔二氯乙烷生產氯，洗滌廢物排放，空氣氯在出現乙炔的情況產生比較劇烈的爆炸。

1.1.2 乙酸乙烯酯的合成

在合成乙酸乙烯酯的生產里，假如超出了環狀乙炔氧的含量，那么就會出現爆炸性的氣體，然后在乙炔鼓風機進行運輸的時候就會存在爆炸的可能。管道中的管道壓力過高，或者負壓太大，進入系統的空氣可能會導致爆炸。用于氯氣過程中的原料為高毒性物質，乙炔，乙酸和合成乙酸乙烯酯為爆炸危險品。在反應器里乙炔合成乙酸屬于一種放熱反應，反應自身的溫度相對較高（160-210℃），假如操作不合理或者是系統出現故障沒有及時的對其進行排除，那么就會使得物料出現噴射問題，產生化學燃燒和高溫燃燒。

1.2 醋酸乙烯精餾工序

在該方法中，反應溶液含有乙酸乙烯酯，乙酸，巴豆醛等危險物質。材料溫度高，蒸汽壓力為0.4Mpa。設備管道，閥門和泵可能會泄漏。如果通風不良或處理不當，容易產生中毒，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。但是突然斷電或設備故障時，聚合反應器攪拌器失速，會有壓力失控爆發的風險。反應器液體的蒸餾溫度高于聚合物的高產量，如果泄漏可能導致高溫燃燒事故。在對甲醇進行制備的時候，假如沒有佩戴手套及防毒面具等相關的勞動保護用品，就會使得操作人員出現中毒的危險。

1.4 聚醋酸和乙烯酯醇解的相關工序

出現在醇解中的危險化學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的聚乙烯醇粉塵等。在粉碎機的破碎過程中，特別是進入第二臺磨床，機器有甲醇，聚乙烯醇粉等爆炸性混合物，火星引起的摩擦會導致爆炸性燃燒事故。機械過程相對較大，并且機械旋轉較多，有機械傷害，觸電等事故。將聚乙烯醇樹脂干燥送至包裝進行包裝，操作人員若不配備可靠的防塵口罩，則會造成灰塵健康損害。

1.5 回收工序

蒸餾塔蒸餾量低，連續生產，相對穩定，物料存在甲醇，乙酸甲酯，乙酸異丙酯，乙酸為易燃易爆物質。泄漏危險化學品形成爆炸性氣體的空氣，如果通風不良或火災源處理不當造成火災。

1.6 生產設備的防火和爆炸危險性分析

有必要使用道氏火災危險性指標評估方法分析生產廠房設施的火災和爆炸危險等級。分析過程及結果如下：

1.6.1 物質系數的確定

材料系數MF是在發生火災或其他化學反應時表達物質的物質的特性，以及爆炸時釋放的能量。乙炔，乙酸，甲醇和乙酸甲酯的系數和特性可以從“材料系數和特性表”中找到，同時計算乙酸乙烯酯的材料系數和性能。

1.6.2 計算

根據工藝單位的危險性原則，計算了合成，整理，聚合，醇解和回收的五個工藝單元的一般工藝危害和特殊工藝危害。評估了各單位的火災和爆炸危險性指標。

1.7 生產過程危險性分析結論

在定性和定量分析過程中發現火災，爆炸，機械損傷等危害因素，如中毒，噪聲和粉塵等危險因素。合成過程的火災危險性非常大。解決了火災和爆炸危險級別適中，其余的蒸餾，聚合，回收三個過程的火災和爆炸級別較輕。

2 建議安全措施

①清潔過程應嚴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戴防護手套，防毒面具等防護設備，氯氣滲漏應穿防護服和隔離呼吸器。

②應嚴格控制循環乙炔含氧量低于1%，高于安全技術指標應及時調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。生產的時候不能夠出現負壓，其能夠預防空氣進到系統中。應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，應立即從乙炔水環壓縮機前氮氣保持整個生產系統的正壓。

③監督執行規章制度，嚴格執行操作程序和安全程序，應當進行現場設備維護，過程檢驗及時發現，避免材料發生蒸汽化學燃燒，高溫燃燒窒息中毒或燃燒爆炸。

④檢修前應進行檢修，隔離，警告，監測和協調，確保交叉笨重。維修保養前應進行抽檢合格，維修人員應穿好勞動保護用品，工作場所應配備滅火器，噴水等設備。

3 結語

碳化鈣生產過程中，設備成熟可靠，但其生產工藝存在一定的風險，企業應對生產過程中的危險特征負責，對于相關的經驗給予總結，從而去制定出一套安全預防措施，去對安全的管理給予強化，使其能夠保證生產自身的安全性。

[1]駱光林.包裝材料學[M].北京：印刷工業出版社，2014.

[2]GEIM A K，NOVOSELOOKS.The rise of grapheme[J].Na?ture Materials，2014，（6）：183191.