连续化工艺反应失控风险当重视

连续化工艺反应失控风险当重视

双氧水、硝酸铵、有机硅行业虽然不属于精细化工范畴，硝酸铵、有机硅等生产过程中更不涉及危险工艺，但都是连续化生产工艺。上述行业不少事故的根源都是物料的分解放热而致爆炸。因此，笔者建议企业也应当重视连续化生产工艺反应失控的风险，并从以下几方面加以防控。

一是对可能反应失控或不清楚物料热稳定性的工艺，开展反应安全风险评估。

近两年，笔者在企业开展指导服务时经常被问到“企业不属于精细化工企业、生产过程不属于间歇工艺，是不是可以不开展反应安全风险评估？对原料、中间产品、产品及副产物也要开展热稳定性测试吗？”通常笔者会反问：“你询问的这个生产工艺的反应过程中是否存在失控的可能？比如加错料、某一原料过量、超工艺指标运行、混入杂质等。你是否了解所使用原料、中间产品、产品及副产物的热稳定性？”而对方的回答常常是“不是很了解”。企业连反应失控的可能性、各类物料的热稳定性都不清楚，是怎么敢生产的？生产过程中的风险又是如何控制的呢？

目前，很多企业还停留在“合规”性生产层面，缺少对生产过程的反应机理、热失控风险、物料的热稳定性的了解，也不清楚当反应过程混入杂质、金属离子，或因控制不当产生不明副产物时，所可能引发的后果。鲁西双氧水新材料科技有限公司“5·1”重大爆炸着火事故就反映出，过氧化氢企业对高浓度的过氧化氢（如70%）在铁离子等杂质存在的环境下分解爆炸的风险了解不够，对双氧水的凝聚相爆炸更是了解甚少。

因此，企业无法从本质安全的角度开展设计，仅仅依据《关于加强精细化工反应安全风险评估工作的指导意见》，对涉及重点监管危险化工工艺和金属有机物合成反应（包括格氏反应）的间歇和半间歇反应开展反应安全风险评估；或者是按照《危险化学品安全专项整治三年行动计划方案》的要求，对涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、过氧化工艺的精细化工生产装置开展有关产品生产工艺全流程的反应安全风险评估，对相关原料、中间产品、产品及副产物进行热稳定性测试和蒸馏、干燥、储存等单元操作的风险评估。

但从以往发生的事故案例可以看出，所有化工反应过程都存在反应失控与分解爆炸的可能性。因此，企业不要反复去验证自己的生产工艺是否属于上述两个文件的要求范围，那仅仅是合规生产的底线而已，真正需要明白的是：是否了解生产过程的各类风险？是否采取了足够的风险管控措施？如果没有，那就对原料、催化剂、中间产品、产品、副产物、废弃物进行热稳定性测试，对化学反应过程开展热力学和动力学研究测试与分析，开展蒸馏、干燥、储存等单元操作的风险评估，从而充分了解物料的热分解爆炸或反应失控的可能性，采取必要的防控措施。

二是针对连续化工艺反应安全风险评估、热稳定性测试，制定相关标准。

目前，对于连续化工艺的反应安全风险测试方法，没有标准涉及，相关的规章文件中也没有提出明确的要求。虽然国内已有部分科研机构开始重视连续化工艺的反应安全风险评估的方法研究，一些企业也已重视原料、中间产品、产品及副产物的热稳定性测试，但哪些连续化的生产工艺应开展反应安全风险评估、热稳定性测试，整个行业需要取得共识，更需要制定测试方法的标准。

三是重视首次工艺技术来源，重视小试、中试、工业化试验，从源头防控风险。

在目前情况下，还要从源头管控连续化工艺的反应安全风险。针对转让的工艺技术，企业要充分了解工艺的设计、主要工艺设备、工艺控制方式及参数等设计文件，了解工艺物料(主要原辅材料、产品、中间产品、副产品等)危险特性数据表、工艺过程危险性分析、建议采用的安全措施、该工艺技术在国内外应用情况及相关事故案例等内容。凡是对装置规模、工艺路线、原辅料等进行改造提升的，应重新开展反应安全风险评估与工程设计。对于首次工业化生产的工艺技术，应在小试、中试、工业化试验基础上，经过工艺危险性分析，方能开展工程设计。不得在已建成投用的生产装置上进行新工艺的中试和工业化试验。严禁未经许可以工业化试验装置代替工业化生产装置运行。

四是开展本质安全设计，形成可靠的工艺包。

无论是转让工艺技术，还是自研工艺技术，企业都要在可研阶段，对项目拟采用的工艺包和专利技术的安全性进行分析。

物料的危险特性分析。如：能否选用低毒或无毒的化学品；能否选用危险性更低的化学品；在无法避免使用危险性较高的化学品时，是否采取了足够有效的安全措施等。

物料加工或储存量分析。如：能否将生产过程中危险化学品的在线量或储存量控制在尽可能低的安全合理的水平；能否设置有效控制隔离系统内的危险物料持有量。

工艺过程和控制系统水平分析。如：工艺操作条件是否可以更加温和；设计温度和设计压力的设置是否合理；自动控制、紧急停车系统、安全仪表系统设置情况等。

对于涉及“两重点一重大”和首次工业化设计的建设项目，应在初步设计阶段开展危险与可操作性分析(HAZOP)，确定安全仪表功能(SIF)的功能性要求及需要的安全完整性等级(SIL)。开展本质安全设计，提升自动化控制水平，设置安全仪表系统等措施，防控因反应失控或热分解所引发的事故。

（作者系中国化学品安全协会总工程师）

信息来源：中国化工报    2025年02月14日 收藏

http://www.ccin.com.cn/detail/7fc495bccc40c55833440dc6cc4b385a/news

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