連續化工藝反應失控風險當重視

雙氧水、硝酸銨、有機硅行業雖然不屬于精細化工范疇，硝酸銨、有機硅等生產過程中更不涉及危險工藝，但都是連續化生產工藝。上述行業不少事故的根源都是物料的分解放熱而致爆炸。因此，筆者建議企業也應當重視連續化生產工藝反應失控的風險，并從以下幾方面加以防控。

一是對可能反應失控或不清楚物料熱穩定性的工藝，開展反應安全風險評估。

近兩年，筆者在企業開展指導服務時經常被問到“企業不屬于精細化工企業、生產過程不屬于間歇工藝，是不是可以不開展反應安全風險評估？對原料、中間產品、產品及副產物也要開展熱穩定性測試嗎？”通常筆者會反問：“你詢問的這個生產工藝的反應過程中是否存在失控的可能？比如加錯料、某一原料過量、超工藝指標運行、混入雜質等。你是否了解所使用原料、中間產品、產品及副產物的熱穩定性？”而對方的回答常常是“不是很了解”。企業連反應失控的可能性、各類物料的熱穩定性都不清楚，是怎么敢生產的？生產過程中的風險又是如何控制的呢？

目前，很多企業還停留在“合規”性生產層面，缺少對生產過程的反應機理、熱失控風險、物料的熱穩定性的了解，也不清楚當反應過程混入雜質、金屬離子，或因控制不當產生不明副產物時，所可能引發的后果。魯西雙氧水新材料科技有限公司“5·1”重大爆炸著火事故就反映出，過氧化氫企業對高濃度的過氧化氫（如70%）在鐵離子等雜質存在的環境下分解爆炸的風險了解不夠，對雙氧水的凝聚相爆炸更是了解甚少。

因此，企業無法從本質安全的角度開展設計，僅僅依據《關于加強精細化工反應安全風險評估工作的指導意見》，對涉及重點監管危險化工工藝和金屬有機物合成反應（包括格氏反應）的間歇和半間歇反應開展反應安全風險評估；或者是按照《危險化學品安全專項整治三年行動計劃方案》的要求，對涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、過氧化工藝的精細化工生產裝置開展有關產品生產工藝全流程的反應安全風險評估，對相關原料、中間產品、產品及副產物進行熱穩定性測試和蒸餾、干燥、儲存等單元操作的風險評估。

但從以往發生的事故案例可以看出，所有化工反應過程都存在反應失控與分解爆炸的可能性。因此，企業不要反復去驗證自己的生產工藝是否屬于上述兩個文件的要求范圍，那僅僅是合規生產的底線而已，真正需要明白的是：是否了解生產過程的各類風險？是否采取了足夠的風險管控措施？如果沒有，那就對原料、催化劑、中間產品、產品、副產物、廢棄物進行熱穩定性測試，對化學反應過程開展熱力學和動力學研究測試與分析，開展蒸餾、干燥、儲存等單元操作的風險評估，從而充分了解物料的熱分解爆炸或反應失控的可能性，采取必要的防控措施。

二是針對連續化工藝反應安全風險評估、熱穩定性測試，制定相關標準。

目前，對于連續化工藝的反應安全風險測試方法，沒有標準涉及，相關的規章文件中也沒有提出明確的要求。雖然國內已有部分科研機構開始重視連續化工藝的反應安全風險評估的方法研究，一些企業也已重視原料、中間產品、產品及副產物的熱穩定性測試，但哪些連續化的生產工藝應開展反應安全風險評估、熱穩定性測試，整個行業需要取得共識，更需要制定測試方法的標準。

三是重視首次工藝技術來源，重視小試、中試、工業化試驗，從源頭防控風險。

在目前情況下，還要從源頭管控連續化工藝的反應安全風險。針對轉讓的工藝技術，企業要充分了解工藝的設計、主要工藝設備、工藝控制方式及參數等設計文件，了解工藝物料(主要原輔材料、產品、中間產品、副產品等)危險特性數據表、工藝過程危險性分析、建議采用的安全措施、該工藝技術在國內外應用情況及相關事故案例等內容。凡是對裝置規模、工藝路線、原輔料等進行改造提升的，應重新開展反應安全風險評估與工程設計。對于首次工業化生產的工藝技術，應在小試、中試、工業化試驗基礎上，經過工藝危險性分析，方能開展工程設計。不得在已建成投用的生產裝置上進行新工藝的中試和工業化試驗。嚴禁未經許可以工業化試驗裝置代替工業化生產裝置運行。

四是開展本質安全設計，形成可靠的工藝包。

無論是轉讓工藝技術，還是自研工藝技術，企業都要在可研階段，對項目擬采用的工藝包和專利技術的安全性進行分析。

物料的危險特性分析。如：能否選用低毒或無毒的化學品；能否選用危險性更低的化學品；在無法避免使用危險性較高的化學品時，是否采取了足夠有效的安全措施等。

物料加工或儲存量分析。如：能否將生產過程中危險化學品的在線量或儲存量控制在盡可能低的安全合理的水平；能否設置有效控制隔離系統內的危險物料持有量。

工藝過程和控制系統水平分析。如：工藝操作條件是否可以更加溫和；設計溫度和設計壓力的設置是否合理；自動控制、緊急停車系統、安全儀表系統設置情況等。

對于涉及“兩重點一重大”和首次工業化設計的建設項目，應在初步設計階段開展危險與可操作性分析(HAZOP)，確定安全儀表功能(SIF)的功能性要求及需要的安全完整性等級(SIL)。開展本質安全設計，提升自動化控制水平，設置安全儀表系統等措施，防控因反應失控或熱分解所引發的事故。

（作者系中國化學品安全協會總工程師）