本质安全催化工程
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1.1 化工生产特点与危险性

随着科学技术的发展,化学工业由最初只生产纯碱、硫酸等少数几种无机产品和主要从植物中提取茜素制成染料等有机产品,逐步发展为一个多行业、多品种的生产部门,出现了一大批综合利用资源和规模大型化的化工企业。这些企业就其生产过程来说,同其他工业企业有许多共性,但就生产工艺技术、对资源的综合利用和生产过程的严格比例性、连续性等方面来看,又有它自己的特点,如表1.1所示。

表1.1 化工企业特点及危险性分析  

① 具有多样性、复杂性和综合性。化工产品种类繁多,每一种产品的生产不仅需要一种至几种特定的技术,而且原料来源多种多样,工艺流程也各不相同。就是生产同一种化工产品,也有多种原料来源和多种工艺流程。由于化工生产技术的多样性和复杂性,任何一个大型化工企业的生产过程要能正常进行,都需要有多种技术的综合运用。这势必增加技术和管理的复杂程度,也容易导致安全事故发生。

② 具有综合利用原料的特性。化学工业在大量生产一种产品的同时,往往会生产出许多联产品和副产品,而这些联产品和副产品大部分又是化学工业的重要原料,可以再加工和深加工。因此,化工部门是最能开辟原料来源、综合利用物质资源的一个部门。这势必造成化学物质的种类和数量显著增加,具有易燃性、反应性及毒性的化学物质出现的概率增大。

③ 生产过程要求有严格的比例性和连续性。一般化工产品的生产,对各种物料都有一定的比例要求,在生产过程中,上下工序之间,各车间、各工段之间,往往需要有严格的比例。否则,不仅会影响产量,造成浪费,甚至可能中断生产。化工生产主要是装置性生产,从原材料到产品加工的各环节,都是通过管道输送,采取自动控制进行调节,形成一个首尾连贯、各环节紧密衔接的生产系统。这样的生产装置,客观上要求生产长周期运转,连续进行。任何一个环节发生故障,都可能发生安全事故,使生产过程中断。

④ 具有耗能高的特性。煤炭、石油、天然气既是化工生产的燃料动力,又是重要的原料。有些化工产品的生产,需要在高温或低温条件下进行,无论高温还是低温都需要消耗大量能源。而高温、高压是潜在的安全事故隐患。

⑤ 具有易燃、易爆、易中毒,高温、高压,腐蚀性强等特点。工艺过程多变,因此不安全因素很多,不严格按照工艺规程和岗位操作法生产,就容易发生事故。

⑥ 生产装置的连续化和大型化。大量化学物质都处于工艺过程中,增加了物料外泄的危险性。要想充分发挥现代化工生产的优越性,保证高效、经济地生产,就必须高度重视安全,确保装置长期、连续地安全运转。

⑦ 属于技术密集型行业。随着新物质合成、新工艺和新技术的使用,必然带来新的安全隐患和危险性,因此安全技术的开发要随着化学工业的发展同步进行。

如上所述,化工生产过程涉及化学品种类很多,且绝大部分是易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的危险化学品,同时生产条件十分苛刻,大部分反应均在高温、高压下进行,这就使化工生产存在巨大的潜在危险性。随着科学技术的发展,化工生产装置的大型化以及高度的自动化、连续化已成为化工生产发展的趋势,这使得化工生产一旦发生事故,后果极其严重。因此,化工过程安全问题及事故的应急救援在化工生产中占据着非常重要的位置。