氯乙烯生产过程中的安全性分析文献综述

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文献综述

随着经济的不断发展，化工生产在整个社会中扮演着越来越重要的角色。而此次针对毕业设计论题为《氯乙烯生产过程中的安全性分析》的研究，让我深刻了解到氯乙烯生产过程作为一个典型的化工生产过程，在生产过程中存在着潜在的诸多危险因素,这些危险因素在一定条件下转变为事故[1]。在乙炔生产过程中涉及了乙炔、氯乙烯、氯化氢。氯气等易燃易爆和强腐蚀性的气体，并且反应条件要求苛刻、设备复杂，所以很容易产生火灾、爆炸或者中毒等安全事故，如果发生，后果将非常严重[2]。为此，本论文通过对氯乙烯生产过程中，工艺、设备、操作、检修等方面进行综合的安全性分析，分析危险源的存在和影响安全的原因和原理，从设计、生产、操作、管理方面提出安全措施和建议[3]。

通过文献查找和网络思维的运用，查阅近几年关于氯乙烯安全性的研究，其大致内容为以下几个方面：

1、氯乙烯的事故案例。在通过网络思维了解到，贵州某工厂，1996年4月17日9时36分，氯乙烯中间槽排污管腐蚀裂缝导致泄漏，在喷射时引起爆炸，厂房倒塌致死亡3人、重伤2人、轻伤4人。安徽某工厂，1998年8月5日6时2O分，储罐区氯乙烯单体泵检修后进口短管没有密封连接，在开车后约4500kg氯乙烯泄漏，气体扩散在1OO～200m范围内，遇点火源发生爆炸，致使4名操作工和8名前来抢救的人员中死亡5人、重伤4人。这些事故的发生都造成了大量的人员伤亡，甚至造成不良政治影响。氯乙烯生产过程的安全形势依然严峻。

2、对氯乙烯的性质、特点进行危险性分析。在阅读文献[4]了解到氯乙烯是制备聚氯乙烯及其共聚物的单体。也常称为氯乙烯（VCM）单体，在世界上是与乙烯和氢氧化钠等并列的最重要的化工产品之一。氯乙烯沸点-13.9℃；在室温下是无色气体；具有毒性，人体长时间接触会导致死亡[5]；通过分析其制备原理，分析其制备原料中存在危险有害因素进行分析和评价[19]。

3、对氯乙烯的生产工艺的安全性分析。在阅读文献[6]了解到氯乙烯的生产大致有乙烯氧氯化法、乙烯直接氯化法、乙烯氯化裂解法、乙烯氯化平衡法、乙炔法、混合烯炔法、氧氯化法、乙烷法等手段。但我国普遍使用的是乙炔法[2]，因为乙炔法设备简单，耗能大，由于我国拥有大量的煤炭资源，所以国内生产仍以乙炔法为主。用乙炔气相法生产氯乙烯，即以活性炭为载体，吸附氯化汞为触媒，以乙炔和氯化氢气相加成为基础，在触媒的转化器中进行氯乙烯生产工艺[7]。针对这些工艺，运用道化学法和故障类型及影响分析，针对某一个单元，或者设备与设备之间的节点进行具体的分析，判断其存在的危险因素。

4、氯乙烯在生产过程中危险化学反应工艺过程的辨识。查找文献[8]在危险性分析中首先针对介质危险性分析电石、乙炔、氯化氢、聚氯乙烯，同时还有氯气、氢气、乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯和乙烯基乙炔等副产物。这些物质基本上都属于易燃、易爆、有毒、有害物质，容易发生事故。生产过程并且伴随火灾爆炸、中毒、灼伤、机械伤害、电气伤害等危险因素。在针对乙炔法制取氯乙烯的过程中[9]，运用事故树分析在氯化氢制备单元反应热不能及时移走、氯气受潮等危险源的存在。在乙炔气体制备单元反应温度过高排渣困难、加料故障等危险源的存在。在氯乙烯转化单元原料气配比不当、反应温度过高等危险源的存在。在氯乙烯精馏单元脱水不彻底、低沸塔温度过低等存在的危险源。

5、氯乙烯生产过程安全性分析的内容。在查找相关文献关于氯乙烯生产工艺安全性分析过程中，在氯乙烯的生产、合成、储存、运输等一系类过程中都存在着危险。[3]在乙炔制备的发生系统的电动葫芦是否断裂、阀体是否漏气等、次氯酸钠清净系统次氯酸浓度的分析等、乙炔气柜与压缩机系统的气柜是否有空气进入等进行故障类型及影响分析，氯乙烯制备的乙炔与氯化氢的混合的温度进行定量分析、变压吸附的压力是否达到使用压力等生产过程中针对可能出现在危险或者误操作等进行分析。对于氯乙烯合成工艺中[10]，电解槽装置故障停车、氢压机跳闸、管路漏水等进行系统分析。对于氯乙烯储存的罐区[11]，储罐的设计是否符合相关规范，储罐之间是否达到安全距离等进行分析，罐区是否设有报警仪器[6、13]、喷淋系统、报警电话、照明系统、监控系统等，这些仪器的选用是否符合相关检测介质的要求。在氯乙烯罐车的运输方面[12]，罐车的设计压力、装罐系数、罐内氯乙烯的液位控制以及温度控制等是否发到安全要求。

6、氯乙烯生产过程的安全管理措施。在文献了解到，通过对氯乙烯生产过程进行危险性分析[7]，得到其中的主要危险因素，运用系统安全的观点来对生产过程进行事故的预测和评价，并找出合理的安全对策。在生产中加强DCS控制系统的功能，建立危化品应急预案，完善操作规程，进行安全检测等。对于储罐附件的安全布置[11]，泵的可靠性等加强管理。在氯乙烯储罐的运输[14]，注意罐体接地，要了解中毒症状，制定应急预案，在发生火灾等情况时，制定好应急预案，准备好灭火装置。

研究现状

近十年来，以乙烯为原料，通过氯化、氧氯化及裂解等反应步骤合成氯乙烯单体，推动的聚氯乙烯塑料工业的迅速发展[15]。快速的发展也让人们越来越多的认识到对于氯乙烯生产过程中安全的重视。

国外氯乙烯工业概述[4]

氯乙烯单体主要的用途是合成聚氯乙烯，聚氯乙烯(PVC)以其低廉的价格和非常突出的均衡性能而成为十分理想的材料，也是历史上古老而活跃的品种，预计全球PVC产品的需求量仍以每年4.0%的速度增长[16]。

国外PVC生产线均为以原料的乙烯法。其生产规模大、资源配置合理、生产成本低、环境污染轻。但国际油价波动直接影响着PVC企业成本。由于PVC市场的国际化以及企业竞争的加剧[17]，世界各国都采用各种方法降低产品成本，以便占据更大的市场份额。最有效的方法是开发新的工艺路线，降低事故发生的概率。所以，对于氯乙烯生产过程的安全性分析至关重要。

国内氯乙烯工业概述[18]

随着国民经济的迅速发展，社会需求的增长，刺激了PVC树脂生产的迅速发展，近年来我国PVC树脂产量远远不能满足市场的需求，这与我国大部分生产厂家工艺技术落后，VC原料短缺有直接的关系。今后几年我国塑料加工业对PVC的需求会越来越大，VC的发展前景会越来越好。越来越好的发展也带给人们对氯乙烯生产安全越来越多的重视。

参考文献

[1]沈玲氯乙烯生产过程安全性分析及危险源辨识研究[D]河南理工大学;2008

[2]郝勇，杨娣氯乙烯生产过程中安全性的讨论[J]科协论坛(下半月)2013.1

[3]刘洪宇,林力霆,王凯氯乙烯生产的安全性分析[J]聚氯乙烯2011.9

[4]张凌毓，吴刚强，郎中敏氯乙烯工业发展现状[J]内蒙古石油化工2012(6)

[5]JiaoJ;FengNN;LiY;SunY;YaoW;WangW;ZhangGH;SunSY;TanHS;WangQ;ZhuY;LiY;Brandt-RaufPW;XiaZL.JOccupHealth.2012Vol.54No.4

[6]范维刚氯乙烯气体及其检测报警仪的概述[J]计量与测试技术2013(9)

[7]代永福，张海，江山乙炔气相法生产氯乙烯[J]河南科技2013(3)

[8]成云飞，张峰氯乙烯生产过程危险分析及安全对策[J]化学工业2007.10

[9]李爱英氯乙烯生产过程中危险化学反应工艺过程的辨识[J]科技信息2012(35)

[10]王华斌，张顺利氯乙烯合成装置安全连锁控制技术及应用[J]聚氯乙烯2013.10

[11]罗艾民等氯乙烯储罐安全性分析[J]中国安全生产科学技术2009.1

[12]潘天宁氯乙烯罐车设计加强安全措施的探讨[J]聚氯乙烯2001(6)

[13]李亚平等安全监测报警系统在聚氯乙烯生产中的应用[J]化工安全与环境2008(17)

[14]朱继勇氯乙烯罐车安全运输措施[J]安全2012.2

[15]兰州化学物理研究所603组乙烷氧氯化制氯乙烯[J]聚氯乙烯[J]1974(1)

[16]钱伯章全球聚氯乙烯市场分析[J]化工文摘2002,第8期

[17]李晓航聚氯乙烯市场分析及预测[J]化工技术与开发1992(2)[18]易华，徐明霞，景晓燕氯乙烯的生产技术及产需现状[J]化学工程师2001(4)

[19]沈婷浅谈国内化工企业安全评价方法的选择[J]科学管理2010(5)