在磺化車間,主要進行燃硫及SO3發生、膜式磺化等工藝過程。單元中的危險物料主要是液硫、S02、SO3、棕櫚油甲酯。由于生產工藝過程較復雜,所涉及的物料中棕櫚油甲酯為可燃物質,液硫也是有火災危險的物料,如果相關設備管線故障、泄露,工人違章作業,遇點火源即可發生火災事故。
棕櫚油甲酯等可燃液體會產生靜電,其流速應控制在3m/s內,并應安裝良好、可靠的靜電接地設施,其接地電阻不應大于100Ω。如果物料的流速、流量控制不當,則潛在的有發生火災的危險。
本單元涉及磺化反應這一危險反應過程,反應溫度較高,工序較復雜,潛在很大的火災危險性。工藝設備的平穩操作對單元的安全運行十分重要。
磺化是在有機化合物分子中引入磺(酸)基(-SO3H)的反應。三氧化硫是氧化劑,遇易燃的物質時會很快引起著火;另外,三氧化硫的腐蝕性很弱,但遇水則生成硫酸,同時會放出大量的熱,使反應溫度升高,不僅會造成沸溢或使磺化反應導致燃燒反應而起火或爆炸。?
由于生產所用原料棕櫚油甲酯是可燃物,而磺化劑三氧化硫是氧化性物質,所以二者相互作用的條件下進行磺化反應是十分危險的,因為已經具備了可燃物與氧化劑作用發生放熱反應的燃燒條件。這種磺化反應若投料順序顛倒、投料速度過快、攪拌不良、冷卻效果不佳等,都有可能造成反應溫度升高,使磺化反應變為燃燒反應,引起著火或爆炸事故。
磺化反應是放熱反應,若在反應過程中得不到有效地冷卻和良好的攪拌,都有可能引起反應溫度超高,以至發生燃燒反應,造成事故火災事故。?
硫磺輸送設備、硫磺燃燒器、燃硫爐、磺化反應器等區域是防火重點區域。液硫過濾機必須按規定操作,嚴防超壓。燃硫爐如果控制不當或者設備損壞、物料泄露,可能引發火災事故。
人皮膚接觸到液硫時易引起燙傷事故。硫磺燃燒器、燃硫爐焚硫后產生的SO2氣體和轉化成的SO3氣體等都是對人體有害的物質,具有強烈的腐蝕性,人體接觸時會被灼傷。此外,在生產過程中,從焚硫開始涉及到高溫氣體,應嚴防燙傷。
此外,本單元中還涉及氧化反應危險過程:在燃硫過程有硫磺燃燒生成二氧化硫的氧化反應,在SO3的產生過程有二氧化硫轉化為三氧化硫的氧化反應。氧化反應需要加熱,但反應過程又是放熱反應,特別是在有催化劑的氣相反應一般都是在250~700℃高溫下進行,這些反應熱若不及時移去,將會使溫度迅速升高,反應速度加快以致發生超壓爆炸。氧化產物為二氧化硫、三氧化硫,一旦泄漏會引發中毒事故??諝庵械幕覊m、水汽、油污、雜質可使催化劑活性降低或中毒,使轉化率降低也增加了后道工序中著火的機率??諝庵泻兴挚墒顾嵝詺怏wSO3生成硫酸,增加了對設備管道的腐蝕性。
本單元的主要設備有:鼓風機、冷凍機、干燥器、換熱器、硫磺燃燒器、燃硫爐、SO2/SO3 轉化塔、磺化反應器等。
換熱器的操作溫度、壓力較高,密封點多,易出現泄漏,是裝置的重要設備。各種冷凝器、冷卻器和換熱器因腐蝕、安裝質量差、熱力作用等原因,冷換頭蓋大法蘭、進出口閥門、法蘭連接處常發生泄漏或設備內漏,引發火災、爆炸事故。
冷凍系統的介質是乙二醇溶液。如果控制不當或者設備損壞、物料泄露,可能引發凍傷事故。
三氧化硫屬腐蝕性介質。相關設備如果材質選用不當,設備可能由于腐蝕、老化。
反應器是單元的關鍵設備,器內主要介質為棕櫚油甲酯、三氧化硫,且操作溫度較高,反應器在發生泄漏或超溫超壓時,有火災爆炸的危險性。