有機溶劑使用及化工蒸餾過程中的安全對策與建議

一、有機溶劑使用過程中的安全對策

在化學工業有機合成行業中，絕大部分的化學反應都是在溶劑中進行的。溶劑是一個重要的媒介，它可以使參加反應的各種物質分子得以均勻分布，增加分子間碰撞接觸機會，加速反應的進程。溶劑可以傳導熱量，通過它可以向反應物質提供熱量，促進反應的進行；通過它也可以將反應放出的熱量傳出，保證反應的安全。溶劑的選擇還可以直接影響反應的速度、反應的方向、反應的完全程度以及反應產物的構型等等。因此，正確地選擇和使用溶劑，滿足生產工藝的要求，對實現有機合成的經濟目標和安全目標具有十分重要的意義。

（一）有機溶劑主要危險

1、大多為易燃物質，遇引火源容易發生火災；

2、大多具有較低的閃點和極低的引燃能量，在常溫或較低的操作溫度條件下也極易被點燃；

3、大多具有較寬的爆炸極限范圍，與空氣混合后很容易發生火災、爆炸；

4、大多具有較低的沸點，因此具有較強的揮發性，易散發可燃性氣體，形成燃燒、爆炸的基本條件；

5、大多具有較低的介電常數或較高的電阻率，這些溶劑在流動中容易產生靜電積聚，當靜電荷積聚到一定的程度則會產生放電、發火，引發火災、爆炸。

6、大多對人體具有較高的毒害性，當發生泄漏、流失或火災爆炸擴散后還會導致嚴重中毒事故；

7、少數溶劑如乙醚、異丙醇、四氫呋喃、二氧六環等，在保存中接觸空氣會生成過氧化物，在使用升溫時會自行發生爆炸。

（二）有機溶劑使用過程中的主要安全對策措施

1、科學優化工藝

在研制試驗階段和工藝設計階段，必須考慮對溶劑安全性進行選擇和優化試驗。盡可能選用不燃或不易燃的有機溶劑代替易燃溶劑；盡可能選用高沸點溶劑代替低沸點溶劑；盡可能選用電阻率較小的溶劑代替電阻率大的溶劑；盡可能選用無毒或毒性較小的溶劑代替劇毒或毒性較大的溶劑；最大限度的降低易燃溶劑使用量。通過前期安全試驗工作，從本質上消除或降低溶劑的危險、危害性。

2、做到密閉生產

對生產設備、儲存容器應盡可能做好密閉工作，盡量避免敞口操作，杜絕滴漏跑冒，減少可燃、有毒溶劑揮發氣體散發造成作業場所內火災、爆炸、中毒的危險。對于帶壓或減壓設備，在投產前、檢修后以及運行中都應檢查密閉性和耐壓程度，既要防止內部的可燃、有毒物質氣體向外界泄漏，又要防止外部空氣進入設備容器內部，形成爆炸性氣體混合物并達到爆炸極限，造成更大危險。

3、加強通風換氣

（1）為保證易燃、易爆、有毒溶劑泄漏的氣體在生產環境中不超過爆炸、中毒的危險濃度，化工生產裝置應盡可能采用露天、敞開或半敞開的布置方式。對于設置在廠房內的化工生產裝置，必須采用通風換氣措施。

（2）通風換氣應達到規定的技術要求，對于易燃、易爆物質氣體，在車間內濃度一般應低于爆炸下限值的25%；對有毒物質氣體，不應超過國家標準規定的工作場所有害物質最高容許濃度。

（3）通風換氣方式一般宜采用自然通風，當自然通風不能滿足要求時，應采取機械通風措施（例如制藥廠的GMP廠房）。對有火災、爆炸、有毒危險的廠房，通風氣體不得循環使用，送風、排風設備應分開獨立設置風機室。送風設施的進風口位置應設在室外空氣比較潔凈的地方，排風口宜設在建筑高處排放。

（4）部分生產設備由于短時間投料、放料等需要，存在著作業人員暴露于易燃、有毒溶劑氣體的操作，需要設置管道通風系統和局部吸風罩，對作業人員起到保護作用。設計時應考慮到布局位置適宜，風量足夠并設有閘板閥控制防止不同崗位有害氣體串流。設計時還應充分考慮到通風管道內的不同物質氣體混合是否會引起燃燒、爆炸或其他可能的危險，如果存在，則應單獨設置通風系統，不得互相連通。值得著重指出的是廠房內的反應設備或儲存容器排出的濃度較高的易燃、有毒氣體是不應該排入通風系統的，應單獨引入回收、凈化處理裝置，經處理達標后再引至屋頂以上高空排放。

4、惰性氣體保護

由于大多數可燃有機溶劑的沸點較低，常溫或反應溫度條件下都有較大的揮發性，與空氣混合容易形成爆炸型混合物并達到爆炸極限。因此，向儲存容器和反應裝置中持續的沖入惰性氣體（氮氣、氬氣、二氧化碳、水蒸氣等），可以降低容器和裝置內氧氣的含量，避免達到爆炸極限，消除爆炸的危險。惰性氣體置換措施適用于低閃點、易產生靜電類有機溶劑的生產設備、儲存容器的微正壓保護；易燃有機溶劑的管道輸送和壓濾作業；投產前、動火前、檢修后對涉及易燃有機溶劑化工設備的置換處理；當有機溶劑發生火災事故時也可用惰性氣體進行隔離、滅火。

5、消除、控制引火源。

為了防止火災和爆炸，消除、控制引火源是切斷燃燒三要素的一個重要措施。引火源主要有明火、高溫表面、摩擦和撞擊、電氣火花、靜電火花、化學反應放熱、雷擊等。當易燃溶劑使用中存在上述引火源時會引燃溶劑形成火災、爆炸。因此，必須特別注意消除和控制以下可能產生引火源的情況。

（1）帶入明火：

①禁止在有易燃、易爆有機溶劑的生產、儲存場所吸煙、動火，嚴格控制機動車尾氣、非防爆通訊工具等移動明火源。

②廠區內散發明火的施工或其他活動與使用甲類火災危險性有機溶劑的生產儲存場所必須保持30米的防火安全距離。

③生產儲存現場動火作業必須將易燃溶劑清除干凈移出現場，并以水清洗容器和設備并用水灌滿。動火地點應用不燃物擋風板隔離，防止火星四處飛濺，特別是高空動火作業還應考慮下風向可能影響的范圍。

（2）高溫表面：

使用高溫導熱油和熔鹽加熱設備的熱載體和設備高溫外表面也可能引燃有機溶劑。因此上述設備的周圍要避免存放有機溶劑和其他可燃物質。

（3）易自燃物品：

①易自燃物品在空氣（或其他氧化劑）中易發生氧化，放出熱量而自行燃燒。常見的如黃磷、鎳催化劑、固體甲醇鈉、活性炭、代森錳鋅、硝化纖維素片、保險粉、硫氫化鈉等。

②當上述物質與易燃有機溶劑共存時應防止溶劑揮發造成易自燃物質暴露于空氣、氧氣或其他氧化性物質，引起火災。儲存中易自燃物品與易燃有機溶劑必須采用隔開貯存的方式。

（4）遇濕易自燃物品：

①此類物質遇水或受潮時可發生化學反應，放出易燃氣體和大量熱量而發生燃燒。常見的有金屬鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鋁、鋇、鋁粉、鋅粉、氫化鈉、氫化鉀、氫化鋁鋰、五硫化二磷、硼氫化鉀、硼氫化鈉、保險粉、代森錳鋅、碳化鈣（電石）等。

②此類物質儲存中必須確保包裝完好，防止受潮，防止受到水淹、雨淋，遇濕易自燃物品與易燃有機溶劑必須采用隔開貯存的方式。

③此類物質原料在車間存放時應注意避免受潮，并遠離有機溶劑及其他可燃物質，當天領用當天盡快用完，剩余原料應退庫保存。

（5）化學不穩定易爆物質：

①此類物質有過氧化物、疊氮化合物、異氰酸類化合物、重氮鹽、多硝基化合物、硝化纖維素、硝酸銨、硝基胍等，在受熱、振動、摩擦時會引發火災、爆炸。

②含有上述不穩定物質和易燃有機溶劑的化學反應必須對加熱溫度采取有效的控制措施，防止超溫。反應中攪拌停止可能造成局部過度受熱或者反應放熱不能導出而超溫，必須采取攪拌中斷自動報警措施以及加熱蒸氣限壓措施。

③不穩定物質的投料操作必須防止震動和摩擦，投料中如有不穩定物質粘附在反應釜內壁上應及時用溶劑沖洗掉，防止反應釜升溫時局部受熱發生爆炸。

④生產中易燃有機溶劑的多次回收套用可能存在化學不穩定物質，當蒸餾接近干底時由于局部過熱可發生分解爆炸事故，因此溶劑回收不得蒸干。當減壓蒸餾完成后釜內溫度較高時應以氮氣破空，如果用空氣破空可能引起爆炸。如沒有氮氣條件則應先將蒸餾設備冷卻至常溫后再以空氣破空。

⑤儲存日久的乙醚、異丙醇、四氫呋喃、二氧六環等可能含有過氧化物，使用前應采用淀粉碘化鉀試劑測試其是否含有過氧化物，如果含有過氧化物，則應采用還原劑進行處理，去除過氧化物后方可使用。

⑥存放化學不穩定易爆物質的場所周圍不得存放可燃物質，在生產場所必須嚴格控制化學不穩定物質原料的存放量。

（6）摩擦撞擊：

機器軸承的摩擦發熱起火、車間內提升機導輪與導軌的摩擦火花、離心機剎車盤與剎車片的摩擦發熱、車間內鋼制器件相互撞擊或與混凝土地面的撞擊、作業人員傳遞鋼制工具不慎墜落地面、用鋼制工具修理或操作時敲擊、裝卸時鐵桶與硬物撞擊產生火花等等都屬于摩擦撞擊。上述因素和行為不應存在于易燃有機溶劑的生產、儲存場所。

（7）電氣火花：

短路、過載、接觸不良是產生電氣火花的主要原因。

①電氣設備、電氣線路必須保證絕緣良好，特別是防止生產場所高溫管道燙傷電纜絕緣外層，防止發生短路；電纜線應穿管保護防止破損；生產現場電器檢修時應斷開電源，防止發生短路。

②合理配置負載，禁止亂接、亂拉電源線。保持機械設備潤滑、消除運轉故障，防止電機過載現象發生。

③經常檢查導線連接、開關、觸點，發現松動、發熱應及時緊固或修理。

④使用易燃溶劑的火災爆炸場所應按照危險特性使用防爆電器（含儀表），防爆電器應符合規定級別，防爆電氣安裝應符合要求。有時防爆電氣密封件松動、絕緣層腐蝕或破損等，仍存在不易被發現的電氣火花，這常常是有機溶劑火災、爆炸事故的明火原因。

（8）靜電火花：

當電阻率較高的有機溶劑在流動中與器壁發生摩擦或溶劑的各流動層之間相互摩擦，由于存在電子得失產生靜電積聚，當積聚的電量形成一定的高壓時就發生放電火花。有機溶劑輸送流動中流速過快可能產生靜電積聚和高壓放電；反應設備內部有機溶劑及物料攪拌轉速過快過激烈易產生靜電積聚和高壓放電；有機溶劑與有機絕緣材質的管道、容器、設備之間特別容易發生靜電積聚和高壓放電；有機溶劑進料時從上口進入容器設備沖擊容器底部或液面時很容易發生靜電積聚和高壓放電；含有機溶劑的物料采用化纖材料過濾時施壓過大易發生靜電積聚和高壓放電；皮帶傳動設備的皮帶上容易發生靜電積聚和高壓放電；離心機剎車制動過猛可能發生靜電積聚和高壓放電；作業人員穿化纖、羊毛、絲綢類服裝容易發生靜電積聚和高壓放電。