探索化学化工能源之奥秘
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第四节 化工生产与安全

众所周知,易燃、易爆、高温、高压、深冷、真空、有毒、腐蚀、辐射是化工产品生产的重要特色。稍有不慎,因操作失误,由它们引起的直接灾害和次生灾害后果不堪设想,惨痛教训不胜枚举。例如:1952年伦敦因“燃煤排放的粉尘”和“二氧化硫”而起的烟雾事件;1984年印度博帕尔美国联合碳化物公司农药厂生产农药用的液态剧毒原料“异氰酸甲酯”泄漏事件;1986年乌克兰基辅市郊的切尔诺贝利核电站4号“反应堆爆炸起火”致使大量放射性物质泄漏事件,令人触目惊心。

由于化工、石油化工产品生产是一个复杂的物理变化和化学变化过程,在得到目的产物的同时,还会得到一定数量的副产物和少量、或极少量废弃物,即以气态、液态或固态形式存在的化工三废。化工废气是指在化工生产中由化工厂排出的有毒有害气体。化工废气含有的污染物种类多、物理化学性质复杂、毒性各不相同、具有严重污染环境和影响人体健康等特点。化工废水是指化工生产过程中所排出的废水,废水中含有部分原料及产品、副产物、废弃物。其特点是:排放量大、毒性大、有机物浓度高、含盐量高、色度高、难降解化合物含量高、治理难度大。化工废渣是指化学工业生产过程中,产生的固体和泥浆状废物,包括化工生产过程中产生的不合格产品、不能出售的副产品、反应釜底料、滤饼渣、废催化剂等。化工废渣主要有以下几类:有毒有害可回收类;无毒无害可回收类;有毒有害不可回收类;无毒无害不可回收类。前两类可回收再利用,对第3类一般进行无毒处理,比如高温焚烧等等,对第4类直接进行废弃处理。

不言而喻,化工安全生产与环境保护是事关人民群众生命财产的头等大事,必须年年抓、月月抓、天天抓、时时刻刻抓。所以,化工生产车间(或工段)从开始设计时(选址、厂房结构、设备选型与定位)就应考虑化工安全生产与环境保护的要求。如电器设备(照明、动力)对防爆的要求;各类设备特别是特种设备对密封的要求;配置事故报警和自动停车装置;以及化工三废的处理等。

一段时期以来,在经济利益的驱使下,不按规章制度办事,导致大大小小的化工生产安全事故频发,造成了人们对化工生产的恐惧心理,对化工生产的安全产生了怀疑,严重地阻碍了我国化工事业的发展,PX(对二甲苯)项目发展受阻就是沉痛的一例。2000年以前,PX国内供需关系相对平衡,2000年自给率为88%;2000~2010年,中国 PX项目迅速发展,生产能力一跃成为世界第一。2012年,中国对PX的实际需求为1385万吨,已经成为全球最大的PX消费国,占全球消费量的32%。但中国PX总产能仅为880万吨,自给率只有63%。2012年中国最大的PX项目因发生事故停产并搬迁。受其影响,我国多地的PX在建项目因停建而夭折,造成了“PX困局”以及“化工恐惧症”。

PX项目真的这么可怕吗?请看下列事实:目前国际上典型的PX生产工艺主要有美国UOP公司与法国IFP开发的生产工艺,国内中国石化在2011年也攻克了PX的全流程工艺难关,成了主要的PX 技术专利商之一。这些工艺都已攻克了安全生产和环保关,能够保证PX在安全的环境中生产。运用这些先进技术,人类在PX的生产历史上,至今为止没有发生过 一件对环境、居民造成严重危害的重特大污染事故。我国从20世纪70年代引进PX生产技术以来,生产PX已有40多年的历史,直到目前,国内13家PX企业 没发生过任何重大生产事故及严重的污染事件。根据实测研究,世界各国PX项目在正常生产运行工况下,对所在城市空气污染影响非常小,不会对市民健康有影响。迄今为止,世界各国的PX装置均未发生过造成重大环境影响的安全事故。关于PX生产与居民区的安全距离,日本横滨NPRC炼厂PX装置与居民区仅隔一条高速公路,新加坡埃克森美孚炼厂37万吨 /年PX装置离新加坡本岛居民区2.6公里,美国休斯敦PX装置距城区也仅有1.2公里。经查,不久前发生在漳州的PX燃烧爆炸事故则是一起检修时未及时更换炉管,因炉管腐蚀泄漏而造成的责任事故。事实胜于雄辩,PX恐惧症终于至此戛然而止。大量统计数据表明:化工生产事故绝大部分是责任事故,尤以中石化“1122”黄岛大炼油爆炸和天津“812”爆炸最为突出。早年间也有一些化工生产事故则是因设备材质引起的,如吉化水洗塔爆炸。随着科学技术的不断进步,化工设备的安全与故障诊断日臻完善。现在北京化工大学高金吉院士创建了“诊断与自愈工程研究中心”,担任“安全科学与监控工程中心”主任,正在为化工生产设备的安全运行保驾护航。

显然,只有消除化工恐惧症,化工、石油化工才可能得到发展,而走绿色化工与绿色能源发展之路则是化学工、石油化工发展的必由之路。