輕油裂解法生產(chǎn)氰化鈉的危險(xiǎn)性分析及管理措施
引言（1）
氰化鈉屬劇毒危險(xiǎn)化學(xué)品，主要用于冶金、電鍍、醫(yī)藥及一些精細(xì)化工生產(chǎn)。輕油裂解法生產(chǎn)氰化鈉是我國(guó)研究開發(fā)的生產(chǎn)工藝，為目前國(guó)內(nèi)部分中小企業(yè)所采用。由于該生產(chǎn)工藝中采用的原料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品多為易燃易爆或劇毒有害物質(zhì)，生產(chǎn)操作中潛在的危險(xiǎn)性較大，加之有些中小企業(yè)資金短缺，設(shè)備簡(jiǎn)陋，人員素質(zhì)低下，事故隱患很多。因此，有必要對(duì)其安全性進(jìn)行深入分析，采取有效措施控制和減少事故發(fā)生。
生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介（2）
輕油裂解法生產(chǎn)氰化鈉工藝流程見圖1。主要原料為輕油（或汽油）、液氨和燒堿。產(chǎn)品為液體氰化鈉（簡(jiǎn)稱液氰）、固體氰化鈉（簡(jiǎn)稱固氰）。生產(chǎn)過(guò)程主要分為三個(gè)階段：氰化氫氣體的制備與凈化、液氰制備、固氰制備。
圖1 輕油裂解法生產(chǎn)氰化鈉工藝流程簡(jiǎn)圖
1．氰化氫氣體的制備與凈化
液氨經(jīng)汽化器汽化后與汽油在文丘里管中混合，然后通過(guò)預(yù)熱器加熱到250℃~280℃進(jìn)入裂解爐底部。爐內(nèi)三相石墨電極浸入石油焦粒沸騰床層中，由于大電流導(dǎo)電發(fā)熱作用，原料氣在1450℃高溫、微負(fù)壓條件下發(fā)生裂解反應(yīng)：
CnH2n+n+nNH3→nNCN+（2n+1）H2
2NH3→N2+3H2
CnH2n+2→nC+(n+1)H2
生成以氰化氫、氫氣為主并含有少量氮?dú)夂吞糠鄣牧呀馕?，?jīng)換熱冷卻及旋風(fēng)、布袋除塵器先后脫除炭粉，得到純凈裂解爐氣。
2．液氰制備
純凈裂解爐氣通入中和罐，與其中的液體氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)：
HCN+NaOH→NaCH+H2O
生成液氰。未反應(yīng)的氣體進(jìn)入尾氣吸收罐用液堿進(jìn)一步吸收后，通過(guò)真空泵排至煙囪。尾氣的主要成分是氫氣。
3．固氰制備
液氰被送入節(jié)發(fā)器中，在負(fù)壓條件下加熱蒸發(fā)，蒸出的水蒸氣用水冷凝，不凝氣用真空泵抽送至煙囪。經(jīng)蒸發(fā)濃縮后的母液進(jìn)入結(jié)晶器，用水冷卻降溫，固液混合物排放到離心機(jī)中進(jìn)行固液分離，固體產(chǎn)品稱重裝桶。為進(jìn)一步減少固氰含水量，有的廠家在離心分離后增加一道烘干除水工序。
生產(chǎn)過(guò)程的危險(xiǎn)性分析（3）
1．火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性
生產(chǎn)中火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性大且數(shù)量欽的物料主要有汽油、氨、氫氣、氰化氫。其部分理化參數(shù)如表1所示。
表1 主要火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)物料的燃燒爆炸相關(guān)參數(shù)表
序號(hào)<?namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" ?> | 物料名稱 | 沸點(diǎn) （℃） | 自燃點(diǎn) （℃） | 閃點(diǎn) （℃） | 爆炸極限 （V%） | 火險(xiǎn)類別 |
1 | 汽油 | 40~200 | 415~530 | ＜28 | 1.3~6.0 | 甲 |
2 | 氨 | -33.5 | 651 | — | 15.7~27.4 | 乙 |
3 | 氫氣 | -252.8 | 560 | — | 4.1~74.2 | 甲 |
4 | 氰化氫 | 25.7 | 538 | -17.8 | 5.6~40 | 甲 |
汽油庫(kù)、氨庫(kù)、高位汽油箱、氨氧化器中儲(chǔ)存有較多的易燃易爆物質(zhì)，正常情況下就有可燃蒸氣散發(fā)出來(lái)。若設(shè)備、設(shè)施存在隱患或操作不當(dāng)，可能發(fā)生化學(xué)性爆炸。
裂解反應(yīng)在高溫和微負(fù)壓下進(jìn)行。裂解爐區(qū)屬甲類火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)，裂解反應(yīng)溫度均高于表1所列物料的自燃點(diǎn)，易燃易爆物質(zhì)和高溫火源兩個(gè)爆炸要素已不可排除。若設(shè)備、管線和閥門等處密封不良，漏進(jìn)空氣或發(fā)生外泄，均有發(fā)生化學(xué)性爆炸的危險(xiǎn)。
裂解爐變壓器（占固定資產(chǎn)比例較大）中的變壓器油重3t左右，相電流在2000~3000A之間。若爐內(nèi)石油焦粒過(guò)量注入，淹沒(méi)電極，或電極表面沉積的細(xì)灰長(zhǎng)期得不到清除，易使相間短路，相電流急劇增大，油溫升高，有可能使變壓器炸裂，隨即引發(fā)火災(zāi)。
在用鍋爐壓力容器出現(xiàn)設(shè)備故障或操作失誤時(shí)有可能發(fā)生物理性爆炸。
2．中毒危險(xiǎn)性
生產(chǎn)過(guò)程中主要有毒有害物料種類、分布及危害性如表2所示。由表2可見，劇毒物質(zhì)氰化氫和氰化鈉在廠區(qū)分布廣泛。劇毒氣體HCN作為中間產(chǎn)物，主要存在于HCN制備與凈化單元和液氰制備單元；在固氰制備單元和固氰庫(kù)房中，NaCH易吸收空氣中的水氣和CO2，釋放出HCN劇毒氣體。有毒物質(zhì)的泄漏、飛濺均會(huì)對(duì)人造成不同程度的毒害。
表2 主查有毒有害物料種類、危害性及分布表
序號(hào) | 物料 名稱 | 危害情況 | 分布情況（“+”表示有） | |||||||||
主要危害性質(zhì) | 毒物危害級(jí)別 | 容許濃度mg/m3 | HCN制備與凈化 | 液氰制備 | 固氰制備 | 液氰罐區(qū) | 固氰庫(kù)房 | 茍性堿罐區(qū)、庫(kù)房 | 氨庫(kù) | 汽油庫(kù) | ||
1 | 氰化氫 | 劇毒、弱酸性、可爆 | Ⅰ級(jí)（極度危害） | 0.3 | + | + | + | + | ||||
2 | 氰化鈉 | 劇毒 | Ⅰ級(jí)（極度危害） | 0.3 | + | + | + | + | ||||
3 | 氫氧化鈉 | 強(qiáng)堿、強(qiáng)腐蝕性 | Ⅳ（輕度危害） | 0.5 | + | + | + | + | ||||
4 | 氨 | 有毒、刺激性、腐蝕性、可爆 | Ⅳ級(jí)（輕度危害） | 30 | + | + | + | |||||
5 | 汽油 | 有毒、麻醉性、去脂、易燃易爆 | Ⅳ級(jí)（輕度危害） | 300 | + | + | ||||||
3．粉塵危害
裂解爐氣夾帶的炭粉，由于和HCN接觸，吸附HCN，毒性很大。生產(chǎn)中定期或不定期排放炭粉時(shí)會(huì)飄浮于作業(yè)場(chǎng)所空氣中，導(dǎo)致中毒。固氰生產(chǎn)車間和固氰庫(kù)房存在劇毒氰化鈉粉塵。
4．灼傷危險(xiǎn)性
存在兩類灼傷，一類是化學(xué)灼傷，一類是高溫灼傷。生產(chǎn)中大量使用的氫氧化鈉、液氨等堿性物質(zhì)，容易對(duì)皮膚、眼睛、呼吸道造成傷害；生產(chǎn)系統(tǒng)中的高溫設(shè)備、裝置、管道若不采取隔熱防護(hù)措施，也有灼傷的危險(xiǎn)。
5．其它
除上述四種主要危險(xiǎn)性外，還存在電氣傷害、機(jī)械傷害、高處墜落的危險(xiǎn)性以及腐蝕靜電、噪聲、振動(dòng)、高溫等危害。
由以上危險(xiǎn)分析可知，裂解爐生產(chǎn)裝置、汽油及氨儲(chǔ)存裝置（包括中間儲(chǔ)罐）、裂解爐變壓器是有可能產(chǎn)生重大危險(xiǎn)的設(shè)備，它們與存有劇毒品氰化鈉的生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，共同構(gòu)成主要危險(xiǎn)有害作業(yè)場(chǎng)所。
