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【摘 要】本文简述了苯酐的化学性质及苯酐的生产工艺，列举了几种比较常见的燃烧事故，科学地分析了造成事故的原因，并提出了在工艺上和设计上应采取的防火防暴技术措施，有助于此类事故的预防和控制。
【关键词】自燃；爆炸极限；氧化反应；热点
在化工生产过程中，一般都是在高温、高压下进行，并且大多数物料具有易燃、易爆、有毒、有害和腐蚀性强等特点，稍有不慎就会发生事故。在苯酐生产过程中也不例外，也会经常遇到燃烧爆炸的危险事故。
一、苯酐的化学性质及生产工艺
苯酐（邻苯二甲酸酐），分子式C8H4O3，熔点404.0K，沸点557.7K，液体密度1.31kg/l（323K），爆炸极限上限10.1%（v/v），下限2.7%（v/v）。苯酐是重要的有机化工原料，广泛用于增塑剂、树脂、涂料、医药、农药等行业。
苯酐的生产工艺：液态邻二甲苯经过邻二甲苯预热器预热（约145℃）后，进入气化器气化，空气由风机进入空气预热器预热然后进入气化器，在气化器内邻二甲苯与空气充分混合后（一般不低于165℃）进入列管式反应器（氧化炉），在400—445℃、压力0.050Mpa、催化剂等条件下进行氧化反应生成苯酐。工艺流程示意图，如图1所示。
反应热通过熔盐换热器由熔盐循环移出，反应物料气进入气体冷却器、部分冷凝器和切换热熔箱，得到粗苯酐，粗苯酐经处理后蒸馏可制得纯苯酐。
二、常见燃烧事故及注意事项
1、氧化反应器飞温自燃
正常情况下，反应器床层温度是稳定的，如果由于某些原因导致反应物流从催化剂床层携带出的热量少于所需要的反应热时，平衡就会被打破，开始温度平缓地上升通常称为温度“偏移”。而如果此时不采取正确的处理措施，就会导致出现整个反应器温度升高→急剧放热→温度飞升，从而产生称为“飞温”的失控局面，甚至会造成催化剂活性降低或丧失。尤其是在装置开车初期，由于气化器温度较低，邻二甲苯未完全气化，部分液体积存在气化器底部，此时突然提高进料负荷后，液体邻二甲苯被带入反应器，造成“飞温”，造成催化剂和设备的损坏甚至有爆炸的危险。
所以在操作控制上必须要严格按操作规程、工艺指标要求，严格控制热点温度（一般沿轴向温度分布都有一个最高温度，称为热点。）精心操作，防止误操作。
2、气体冷却器泄漏积料自燃
气体冷却器是苯酐生产最重要的换热设备之一，也是苯酐生产过程中燃爆事故发生频率最高的设备。其主要原因是由于气体冷却器中的水泄漏至壳程与苯酐和副产物顺酐发生反应即生成酞酸和马来酸（顺丁烯二酸），它们再与氧化铁反应生成酞酸铁和马来酸铁。此两种铁盐的自燃点均在120—180℃，而气体冷却器操作温度约为160—380℃，达到了两种铁盐的自燃温度，同时气体冷却器内的苯酐与空气的混合物处于爆炸极限范围内，铁盐自燃即可引起爆炸性混合物的燃烧爆炸。
另外，由于设备结构的原因及翅片管组的阻碍，在冷却器箱体底部与翅片管结合处及冷却器出口端底部不可避免积存一些酸类及铁盐类物还有一些诸如低燃点焦油类的化学物，当达到一定数量时，就会产生自燃现象，从而引起翅片管束发生爆管等现象。
所以在停车检修时要先进行酸洗或碱洗，然后再用高压水枪清理或人工清理，直至把着火源彻底清理干净。同时在设备制作过程中要精益求精，保证设备的焊接质量，同时在选材上一定要选用合格钢材，选择优质设备，以减少设备发生泄漏的可能性。
3、热熔箱苯酐气体进口管燃烧
原因是由于热熔箱苯酐气体进口管底部积料自燃或者上游设备燃烧，造成热熔箱着火，从而造成防爆片击穿。同时会瞬间造成鼓风机出口风量剧增、过负荷、喘振；热熔箱体气体切换阀传动件传动失效，阀板变形密封失效；进口管膨胀节过热烧穿等危害。
所以在生产装置停车检修时，要对一些主要管道或设备进行检查、清理，以防止某些易自燃物质生成、堆积。
4、反应器漏熔盐自燃
反应器壳程流体为熔盐，其主要成分为亚硝酸钠和硝酸钾，硝酸钾为强氧化剂，一旦管板及换热管或焊缝连接出现泄漏后，熔盐与苯酐或邻二甲苯就会发生强烈反应，放出大量的反应热，对设备及催化剂造成影响，轻则联锁停车，重则就会发生爆炸，使催化剂失活，造成设备损毁。
因此，在保证设备制作质量的同时，要采取防爆措施，对防爆片要及时检查维护，定期更换。
5、处理熔料釜自燃
在精制处理釜熔料、抽料、打料时，如果处理釜未充氮气或其它惰性气体保护。大量空气进入处理釜，在高温时就会引起自燃物发生自燃，从而发生燃烧爆炸事故。
为避免事故发生，必须严格按操作规程操作，在釜内充入氮氣保护，严禁违章操作，并且要定期进行釜内清理，清除釜内积存的易自燃的物质。
6、结片包装系统静电闪爆
由于包装机的振动很容易产生静电，如果电气接地不良，就会造成静电的积聚。而下料仓（相对封闭的系统）内含粉尘浓度已达到爆炸极限范围的苯酐气体，如遇静电就会瞬间产生爆炸。并且燃爆的气体沿着苯酐下料仓上沿经过结片机，沿着物料管道到达纯苯酐罐，就会造成更严重的二次爆炸。
因此，为避免静电积聚，必须对包装机系统设置铜线接地，并且要经常检查地线接地情况，保证接地良好，及时对破损的地线进行更换。
7、易燃物料储罐动火闪爆
易燃物料储罐发生事故的主要原因是违章动火。有一起案例是检修工人在对粗苯酐储罐液位计滑轮架焊接时，为贪图方便，私自将地线接在浮球液位计浮标上进行焊接作业，且未对粗酐槽加以充氮气保护，结果造成粗酐爆炸。另一起是工人在熔料釜内动火检修时，动火后釜内残余火种清理不彻底，为了赶生产进度，再次投料前未进行彻底检查，当再次向熔料釜打入粗酐时发生爆燃，同时牵连到附近与其相连的粗苯酐中间罐的爆燃。
所以在动火时要严格按动火证的动火方案认真执行，电焊地线要用专用线接地，不能随意搭接，更不能搭接在物料管料上，动火后设备在投入使用前要必须进行彻底清理，认真检查后方可投入使用。
三、预防措施
1、完善各项规章制度，建立完善的事故应急预案并进行演练，做到科学沉着应对事故，一旦有故障和事故发生，要尽量把损失降到最低。
2、严格设备质量要求，选用优质设备，降低事故可能性。完善设备安全附件，如防爆片、安全阀、液位计、压力表要定期检查、校核或更换，确保完好。
3、必须切实落实各项安全生产管理制度，严格执行工艺要求，严格遵守操作纪律，要进行现场巡回检查，及时消除各种可能引起火灾爆炸事故的不安全因素。加强技术改进，不断改进和优化操作工艺，确保生产安全。
4、严抓安全管理，杜绝违章指挥、违章操作和违章检修动火等行为发生。
5、加强操作人员的岗位培训和安全教育，让操作人员知其然也知其所以然，增强他们的事故防范意识。
四、结论
在化工生产中存在着很多危险因素，为了确保人身及生产安全，防止火灾爆炸事故的发生，必须从工艺设计、设备技术、操作、管理等各方面采取相应的安全措施。做到防患于未然，将事故发生的几率减至最小，从而实现安全生产。
参考文献：
[1] 郑端文.生产工艺防火.北京：化学工业出版社，1998：5-487.
[2] E.G.汉考克，王杰.甲苯二甲苯及其工业衍生物.北京：化学工业出版社，1987：40-60.
[3] 司俊杰.苯酐工业.中国化工信息中心，2011，11（4）：3-22.
[4] 林明清.工业生产安全手册.电子工业出版社，1986：4-512.
【关键词】自燃；爆炸极限；氧化反应；热点
在化工生产过程中，一般都是在高温、高压下进行，并且大多数物料具有易燃、易爆、有毒、有害和腐蚀性强等特点，稍有不慎就会发生事故。在苯酐生产过程中也不例外，也会经常遇到燃烧爆炸的危险事故。
一、苯酐的化学性质及生产工艺
苯酐（邻苯二甲酸酐），分子式C8H4O3，熔点404.0K，沸点557.7K，液体密度1.31kg/l（323K），爆炸极限上限10.1%（v/v），下限2.7%（v/v）。苯酐是重要的有机化工原料，广泛用于增塑剂、树脂、涂料、医药、农药等行业。
苯酐的生产工艺：液态邻二甲苯经过邻二甲苯预热器预热（约145℃）后，进入气化器气化，空气由风机进入空气预热器预热然后进入气化器，在气化器内邻二甲苯与空气充分混合后（一般不低于165℃）进入列管式反应器（氧化炉），在400—445℃、压力0.050Mpa、催化剂等条件下进行氧化反应生成苯酐。工艺流程示意图，如图1所示。
反应热通过熔盐换热器由熔盐循环移出，反应物料气进入气体冷却器、部分冷凝器和切换热熔箱，得到粗苯酐，粗苯酐经处理后蒸馏可制得纯苯酐。
二、常见燃烧事故及注意事项
1、氧化反应器飞温自燃
正常情况下，反应器床层温度是稳定的，如果由于某些原因导致反应物流从催化剂床层携带出的热量少于所需要的反应热时，平衡就会被打破，开始温度平缓地上升通常称为温度“偏移”。而如果此时不采取正确的处理措施，就会导致出现整个反应器温度升高→急剧放热→温度飞升，从而产生称为“飞温”的失控局面，甚至会造成催化剂活性降低或丧失。尤其是在装置开车初期，由于气化器温度较低，邻二甲苯未完全气化，部分液体积存在气化器底部，此时突然提高进料负荷后，液体邻二甲苯被带入反应器，造成“飞温”，造成催化剂和设备的损坏甚至有爆炸的危险。
所以在操作控制上必须要严格按操作规程、工艺指标要求，严格控制热点温度（一般沿轴向温度分布都有一个最高温度，称为热点。）精心操作，防止误操作。
2、气体冷却器泄漏积料自燃
气体冷却器是苯酐生产最重要的换热设备之一，也是苯酐生产过程中燃爆事故发生频率最高的设备。其主要原因是由于气体冷却器中的水泄漏至壳程与苯酐和副产物顺酐发生反应即生成酞酸和马来酸（顺丁烯二酸），它们再与氧化铁反应生成酞酸铁和马来酸铁。此两种铁盐的自燃点均在120—180℃，而气体冷却器操作温度约为160—380℃，达到了两种铁盐的自燃温度，同时气体冷却器内的苯酐与空气的混合物处于爆炸极限范围内，铁盐自燃即可引起爆炸性混合物的燃烧爆炸。
另外，由于设备结构的原因及翅片管组的阻碍，在冷却器箱体底部与翅片管结合处及冷却器出口端底部不可避免积存一些酸类及铁盐类物还有一些诸如低燃点焦油类的化学物，当达到一定数量时，就会产生自燃现象，从而引起翅片管束发生爆管等现象。
所以在停车检修时要先进行酸洗或碱洗，然后再用高压水枪清理或人工清理，直至把着火源彻底清理干净。同时在设备制作过程中要精益求精，保证设备的焊接质量，同时在选材上一定要选用合格钢材，选择优质设备，以减少设备发生泄漏的可能性。
3、热熔箱苯酐气体进口管燃烧
原因是由于热熔箱苯酐气体进口管底部积料自燃或者上游设备燃烧，造成热熔箱着火，从而造成防爆片击穿。同时会瞬间造成鼓风机出口风量剧增、过负荷、喘振；热熔箱体气体切换阀传动件传动失效，阀板变形密封失效；进口管膨胀节过热烧穿等危害。
所以在生产装置停车检修时，要对一些主要管道或设备进行检查、清理，以防止某些易自燃物质生成、堆积。
4、反应器漏熔盐自燃
反应器壳程流体为熔盐，其主要成分为亚硝酸钠和硝酸钾，硝酸钾为强氧化剂，一旦管板及换热管或焊缝连接出现泄漏后，熔盐与苯酐或邻二甲苯就会发生强烈反应，放出大量的反应热，对设备及催化剂造成影响，轻则联锁停车，重则就会发生爆炸，使催化剂失活，造成设备损毁。
因此，在保证设备制作质量的同时，要采取防爆措施，对防爆片要及时检查维护，定期更换。
5、处理熔料釜自燃
在精制处理釜熔料、抽料、打料时，如果处理釜未充氮气或其它惰性气体保护。大量空气进入处理釜，在高温时就会引起自燃物发生自燃，从而发生燃烧爆炸事故。
为避免事故发生，必须严格按操作规程操作，在釜内充入氮氣保护，严禁违章操作，并且要定期进行釜内清理，清除釜内积存的易自燃的物质。
6、结片包装系统静电闪爆
由于包装机的振动很容易产生静电，如果电气接地不良，就会造成静电的积聚。而下料仓（相对封闭的系统）内含粉尘浓度已达到爆炸极限范围的苯酐气体，如遇静电就会瞬间产生爆炸。并且燃爆的气体沿着苯酐下料仓上沿经过结片机，沿着物料管道到达纯苯酐罐，就会造成更严重的二次爆炸。
因此，为避免静电积聚，必须对包装机系统设置铜线接地，并且要经常检查地线接地情况，保证接地良好，及时对破损的地线进行更换。
7、易燃物料储罐动火闪爆
易燃物料储罐发生事故的主要原因是违章动火。有一起案例是检修工人在对粗苯酐储罐液位计滑轮架焊接时，为贪图方便，私自将地线接在浮球液位计浮标上进行焊接作业，且未对粗酐槽加以充氮气保护，结果造成粗酐爆炸。另一起是工人在熔料釜内动火检修时，动火后釜内残余火种清理不彻底，为了赶生产进度，再次投料前未进行彻底检查，当再次向熔料釜打入粗酐时发生爆燃，同时牵连到附近与其相连的粗苯酐中间罐的爆燃。
所以在动火时要严格按动火证的动火方案认真执行，电焊地线要用专用线接地，不能随意搭接，更不能搭接在物料管料上，动火后设备在投入使用前要必须进行彻底清理，认真检查后方可投入使用。
三、预防措施
1、完善各项规章制度，建立完善的事故应急预案并进行演练，做到科学沉着应对事故，一旦有故障和事故发生，要尽量把损失降到最低。
2、严格设备质量要求，选用优质设备，降低事故可能性。完善设备安全附件，如防爆片、安全阀、液位计、压力表要定期检查、校核或更换，确保完好。
3、必须切实落实各项安全生产管理制度，严格执行工艺要求，严格遵守操作纪律，要进行现场巡回检查，及时消除各种可能引起火灾爆炸事故的不安全因素。加强技术改进，不断改进和优化操作工艺，确保生产安全。
4、严抓安全管理，杜绝违章指挥、违章操作和违章检修动火等行为发生。
5、加强操作人员的岗位培训和安全教育，让操作人员知其然也知其所以然，增强他们的事故防范意识。
四、结论
在化工生产中存在着很多危险因素，为了确保人身及生产安全，防止火灾爆炸事故的发生，必须从工艺设计、设备技术、操作、管理等各方面采取相应的安全措施。做到防患于未然，将事故发生的几率减至最小，从而实现安全生产。
参考文献：
[1] 郑端文.生产工艺防火.北京：化学工业出版社，1998：5-487.
[2] E.G.汉考克，王杰.甲苯二甲苯及其工业衍生物.北京：化学工业出版社，1987：40-60.
[3] 司俊杰.苯酐工业.中国化工信息中心，2011，11（4）：3-22.
[4] 林明清.工业生产安全手册.电子工业出版社，1986：4-512.