年產(chǎn)70t/a 智特黃生產(chǎn)過程中風險程度的分析

黃 濤，班風俊

（1.池州市弘泰安全技術事務有限責任公司，安徽 池州 247000；2.安徽智新生化有限公司，安徽 池州 247000）

某化工企業(yè)利用蝦青素生產(chǎn)車間及設備，建設年產(chǎn)為70t/a 智特黃項目。本項目生產(chǎn)過程原料有：維生素A 醋酸酯、五碳醛、乙烯基乙醚、乙醇鈉、2-氯丙酸乙酯、甲醇、三苯基膦、原甲酸三甲酯、氫氧化鈉、草酸、亞磷酸二乙酯、二氯甲烷、乙醇、硫酸等，其中多數(shù)屬危險化學品，甲醇屬首批重點監(jiān)管的危險化學品。該項目產(chǎn)品智特黃其主要成分是β-阿樸-δ’-胡蘿卜酸乙酯，不是危險化學品，但副產(chǎn)品甲酸甲酯、乙酸屬危險化學品，且有乙醇、甲醇、2-氯丙酸乙酯、二氯甲烷等溶劑的回收套用。該項目屬于危險化學品安全生產(chǎn)許可范疇，為此，有必要對其預估風險程度進行有效分析。

1 智特黃生產(chǎn)工藝

（1）投600kg 的甲醇,193.8kg 的三苯基磷,72.5kg的硫酸,攪拌1h，在室溫下,然后投244kg 的維生素A醋酸酯,繼續(xù)在室溫下攪拌10h,反應結束后減壓回收溶劑甲醇和反應產(chǎn)物乙酸,回收得到594 kg 甲醇,44.4kg 乙酸,465.7kg 中間體1。

（2）投210kg 的2-氯丙酸乙酯，193.2kg 的亞磷酸二乙酯,在室溫下攪拌30min，然后分批加入95.2kg 的乙醇鈉固體，然后升溫到40℃左右攪拌6h，反應結束后，減壓回收乙醇和未反應的2-氯丙酸乙酯，再繼續(xù)減壓回收中間體2。

（3）投200kg 五碳醛，180kg 的原甲酸三甲酯，攪拌下加1kg 的草酸，在70℃反應12h，然后減壓回收未反應的原甲酸三甲酯和反應生成的甲酸甲酯，回收完備，再繼續(xù)減壓蒸餾得到產(chǎn)品中間體3。

（4）投264.8kg 中間體3，600kg 水,56.3kg 的氫氧化鈉,然后再40℃保溫5h,保溫畢,降溫到25℃以下,然后加800kg 的二氯甲烷,攪拌萃取0.5h,分層,收集油層,棄去水層,最后將油層常壓蒸餾,回收二氯甲烷,最后得到中間體4。

（5）取205.7kg 中間體4，乙烯基乙醚80kg,二氯甲烷600kg,氯化鐵1kg,在-15℃反應3h，然后升溫到室溫，過濾，除去氯化鐵，然后減壓回收二氯甲烷，得到中間體5。

（6）取285.7kg 中間體5，1000kg 水，2kg 草酸，然后升溫到40℃，反應3h，再冷卻到室溫，加1000kg二氯甲烷攪拌萃取分層，水層精餾回收甲醇，油層蒸餾二氯甲烷，得到產(chǎn)品中間體6。

（7）取194.7kg 中間體6,再取333.2kg 中間體2,然后加500kg 乙醇,攪拌下分批加95kg 乙醇鈉,維持溫度在10℃左右,反應24h,過濾,除去濾渣,然后回收乙醇,得到中間體7。

（8）取274.9 kg 中間體7,加1000kg 水，1000kg甲醇,然后加0.5kg 的氯化亞銅,維持溫度反應在20℃通空氣，反應10h 結束，然后過濾，除去濾渣，液相回收甲醇，過濾得到中間8。

（9）取465.7kg 中間體1，再加240kg 中間體8，加2000kg 甲醇，在-10℃分批加108kg 的甲醇鈉，維持此溫反應3h，過濾，得到產(chǎn)品智特黃，濾液回收甲醇。

2 主要設備的布局

年產(chǎn)為70t/a 智特黃項目主要利用現(xiàn)有蝦青素（102）車間，建設智特黃生產(chǎn)線。本項目選用裝置（設備）和設施主要有反應釜（包括不銹鋼反應釜、搪瓷反應釜等）、冷凝器、計量槽等。本項目位于廠區(qū)東部的位置，其北面為預留用地，南面是角黃素(101)生產(chǎn)車間，東面是香江大道，西面為β-胡蘿卜素(106)車間。

3 風險程度的分析

3.1 具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蝕性的化學品泄漏可能性

本項目作業(yè)場所具有火災爆炸性、毒性、腐蝕性的化學品部分采用桶裝，儲存于倉庫中，在未受到自然災害（如地震等）、撞擊等非正常情況下，發(fā)生泄漏的可能性很微小。乙醇鈉、二氯甲烷、甲醇、乙醇采用儲罐貯存，若閥門滲漏、管道破裂等可能引起泄漏。但生產(chǎn)系統(tǒng)在加料過程中，由于需敞開操作，可能出現(xiàn)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，但因其量非常小，及時處理不會導致重大安全事故，通過加強安全操作規(guī)程，精心操作后基本能杜絕泄漏的可能見表1。

表1 具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蝕性化學品泄漏的可能性情況表

3.2 具有爆炸性、可燃性的化學品泄漏后具備造成火災、爆炸事故的條件和需要的時間

本項目危險化學品主要儲存在原料倉庫以及儲罐區(qū)內，發(fā)生可燃性化學品泄漏主要是因為包裝容器、管道、閥門的損壞，本項目所涉及的可燃性的化學品主要為易燃液體。液體泄漏后立即擴散到地面，流到低洼處或人工邊界，如防火堤、岸墻等，形成液池。液體泄漏出來后會不斷蒸發(fā)，液池內液體蒸發(fā)按其機理可分為閃蒸、熱量蒸發(fā)和質量蒸發(fā)3種。閃蒸主要是對于過熱液體（也就是液體本身的溫度高于其常壓下的沸點），液體泄漏后由于自身熱量而直接蒸發(fā)。

熱量蒸發(fā)是指液體在地面形成液池并吸收地面熱量而氣化見表2。熱量蒸發(fā)速度Qt按下式計算：

表2 某些地面的熱傳遞性質

式中：A1——液池面積，m2；

T0——環(huán)境溫度；

K；Tb——液體沸點；

K；H——液體蒸發(fā)熱，j/kg；

L——液池長度，m；

α——熱擴散系數(shù)，m2/s；

K——導熱系數(shù)，j/(m·K)；

t——蒸發(fā)時間，s；

Nu——努塞爾數(shù)。

質量蒸發(fā)，當?shù)孛鎮(zhèn)鳠嵬Ｖ箷r，熱量蒸發(fā)終止，轉而由液池表面之上氣流運動使液體蒸發(fā)，稱為質量蒸發(fā)。質量蒸發(fā)的速度極為緩慢。本項目具有可燃性的化學品為易燃液體（如乙醇鈉、甲醇、乙醇等），屬低揮發(fā)度的常壓液體。由于這些液體的沸點均高于環(huán)境溫度，其泄漏后不發(fā)生閃蒸，也不發(fā)生熱量蒸發(fā)，其擴散主要靠質量蒸發(fā)。因此，泄漏后擴散而形成蒸氣云的可能性極小，發(fā)生可燃氣體混合物爆炸的可能性也就極小，主要可能發(fā)生的是池火災，發(fā)生池火災的條件是有點火源。

3.3 具有毒性的化學品泄漏后擴散速率及達到人的接觸最高限值的時間

建設項目具有毒害性且易擴散的液態(tài)物質為甲醇、二氯甲烷等，雖然甲醇、二氯甲烷等具有毒性，但不易形成氣態(tài)進行擴散，除發(fā)生火災事故后以氣態(tài)進行擴散，見表3。

表3 液體接觸限值表

以上具有毒性的化學品主要以液態(tài)形式存在，以氣態(tài)形式存在的極小。以液態(tài)形式存在的毒物，其沸點高于環(huán)境溫度，泄漏后形成液池，從液池中蒸發(fā)主要為質量蒸發(fā)，蒸發(fā)速度緩慢。

3.4 出現(xiàn)爆炸、火災、中毒事故造成人員傷亡的范圍

本項目涉及具有腐蝕性的化學品儲罐周圍均設有圍堰，一旦發(fā)生泄漏，危險化學品均在圍堰之內，清凈下水措施較好，管理到位情況下不會到處流淌，其他具有爆炸、火災、中毒以及腐蝕性的物質采用桶裝及袋裝，泄漏的可能性較小，因此，出現(xiàn)爆炸、火災、中毒或灼燙事故造成人員傷亡的范圍一般僅限于生產(chǎn)區(qū)操作人員。本項目各評價單元具有可燃性化學品中，危險性較大的為甲醇。所以，本次評價重點預測甲醇泄漏傷害范圍。假設甲醇泄漏后形成液池，遇引火源導致池火災。經(jīng)估算，結果見表4。

表4 火災傷害范圍表

4 結語

建設年產(chǎn)為70t/a 智特黃項目，生產(chǎn)過程原料種類復雜，其中多種原料屬于危險化學品。中間原料和生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品在精心操作后泄漏的可能性很小；泄漏后擴散而形成蒸氣云的可能性極小，發(fā)生可燃氣體混合物爆炸的可能性也就極小；同時，得出了在距池火中心點相距28.1m 以上屬于安全距離。