溶解乙炔生产安全性分析

张利雅

（河北华飞科技咨询有限责任公司，石家庄 050000）

·经验交流·

溶解乙炔生产安全性分析

张利雅

（河北华飞科技咨询有限责任公司，石家庄 050000）

分析了溶解乙炔生产过程中容易发生安全事故的因素，提出了避免发生危险的对策措施。

溶解乙炔；生产工艺；安全性

近年来，我国危险化学品领域相继发生了不少燃烧、爆炸事故，造成了重大的人身伤害和财产损失。为了提高危险化学品领域的安全水平，有效防范和坚决遏制危险化学品重特大事故的发生，全国组织开展了提升危险化学品领域本质安全水平专项行动。由于乙炔易燃，在空气中的爆炸极限宽、爆炸因素多样化等特点而成为首批重点监管的危险化学品之一。

1 溶解乙炔的生产流程

我国的溶解乙炔生产主要是以电石为原料，与水反应生成乙炔气和氢氧化钙。生成的乙炔溶解于丙酮溶剂，储存在充满多孔填料的钢瓶中。生产高纯溶解乙炔的工艺步骤主要由4个生产工序构成：粗乙炔气的发生，包括电石的预处理；粗乙炔的净化，包括净化剂的制备与再生；乙炔的压缩与干燥；乙炔的灌装，包括乙炔瓶的检查处理，丙酮的补加［1］。

2 事故因素

2.1 电石的预处理和搬运

电石和水的反应为液-固反应，电石粒度越小，电石与水的接触面积越大，反应速度越快。但粒度太小，会使反应速度过快，造成反应热不能及时移走，有可能发生局部过热而引起乙炔分解和热聚，引起爆炸。粒度过大，则反应过慢，还会使排出的氢氧化钙废渣中夹带未反应的电石，造成电石的浪费，使生产成本增高。因此电石应控制在合适的粒度，一般为50～80 mm。电石的搬运、破碎都是暴露在空气中进行的，过程中不可避免会有乙炔气体的产生。因此，破碎和搬运场所的通风应保持良好，避免乙炔气体的积聚；搬运时应轻装、轻放，严禁烟火。

2.2 乙炔发生器

乙炔发生器内的反应为电石和水反应生成乙炔和氢氧化钙。乙炔发生器控制要点为反应温度和发生器压力。一般采用过量的水来移除反应热和排出的氢氧化钙。反应温度越高，乙炔发生器排出的电石渣固体含量也会越高，相应造成排渣困难，而且还会使粗乙炔气温度高，造成后续冷却负荷增大。一般将温度控制在70℃左右。为避免反应过程中发生温度过高的情况，可在乙炔发生器进水管设置自控开关阀，将温度与自控开关阀联锁。当温度过高时，联锁开启自控开关阀，乙炔发生器进水，多余的水从设备溢流管中流出，将热量带走。乙炔发生器按压力可分为：低压乙炔发生器、中压乙炔发生器和高压乙炔发生器。一般采用低压电石入水式的湿式乙炔发生器者居多，这种发生器具有操作安全，乙炔损失少等优点。低压乙炔发生器的压力一般控制在 700 mm水柱以下。发生器的压力主要与加料的量有关，所以压力可

以通过加料量来控制。可在乙炔发生器上设置压力报警装置，当压力过高时报警，此时应减少或停止加入电石，使产气量减少，从而使压力恢复正常。

2.3 乙炔气柜

气柜在乙炔生产过程中主要是起到发生和净化两系统的平衡缓冲作用。乙炔气柜主要应控制气柜钟罩的高度。可设置气柜钟罩高度报警联锁装置。气柜钟罩高度过高时，储存气量过大，此时气柜高度高位报警，应减少乙炔发生器电石的加入，减少产气量。当气柜钟罩高度低位报警时，应联锁停止下游压缩机，防止乙炔气柜抽空。

2.4 乙炔净化装置

乙炔气体中的杂质主要是H2S和PH3，尤其以 PH3最危险。乙炔气中 PH3含量过多时，可使乙炔气的自燃点显著降低，容易发生自燃，使危险性显著提高。未经净化的乙炔气充入乙炔气瓶时，乙炔气中的杂质会与填料起反应，生成某些沉积物，因此有必要对净化装置进行严格控制。乙炔净化常用的方法是喷淋塔净化。常用的两种净化剂有浓硫酸和次氯酸钠溶液，杂质在通过喷淋塔时被净化剂氧化，留在液体净化剂中。若采用浓硫酸做净化剂，则应控制乙炔气温度在 5～35℃之间，否则浓硫酸吸水放热，塔内温度过高会造成设备损坏。采用次氯酸钠作为净化剂，则应控制净化剂中有效氯低于 0.1%，否则游离氯与乙炔反应会发生爆炸。当净化剂的循环泵发生故障时，会使乙炔气净化效果大大降低，可将循环泵与压缩机联锁，一旦循环泵发生故障，联锁停止压缩机，停车检修。

2.5 乙炔压缩机

溶解乙炔的压力一旦超过2.5MPa，就会失去化学稳定性，从而会自行发生分解爆炸。所以，长期以来，溶解乙炔的最高压力都限定在2.5MPa以下［2］。可以在乙炔压缩机出口设置压力报警联锁，当压力达到高限时，联锁停止压缩机停车，对设备进行检修，查找造成压力过高的原因。

2.6 乙炔灌装

乙炔灌装是整个乙炔生产过程中压力最大的部分，充装排阀门多，操作频繁，所以容易产生泄漏。因此灌装岗位应经常检漏，加强通风，避免因乙炔积聚发生危险。乙炔空瓶进行灌装前，首先应该校验瓶内乙炔气剩余压力，若瓶内剩余乙炔压力小于0.05MPa，则应先按GB13591-2009的规定置换至瓶内气体纯度后才能充装乙炔气。灌装时应采取喷淋冷却水降温，并及时检查乙炔瓶瓶壁温度，不应超过40℃，超温时应立即停止灌装并关闭阀门，将该瓶移至安全地点处理。

2.7 可燃气体检测器和风机

乙炔的火灾危险性为甲类，一旦泄漏未及时发现，有发生火灾和爆炸的危险。因此，应在乙炔生产车间设置可燃气体检测器和风机，将可燃气体检测器与风机联锁，一旦发生泄漏，检测器报警，同时启动风机，将泄漏的乙炔气体排出室外，防止乙炔积聚发生危险。

［1］ 冯志刚.高纯度溶解乙炔生产工艺［J］.云南化工，2014，41（3）：24-26.

［2］ 邱晚苟.溶解乙炔气生产工艺及安全技术探讨［J］.科技与企业，2014（16）：390-391

Acetylene Production Safety Analysis

ZHANG Li-ya

（Hebei Hua Fei Technology Consulting Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050051，China）

The prone to accidents factors during the acetylene production process were analyzed and countermeasures to avoid danger were proposed.

acetylene；production process；security

X9

A

1004-275X（2015）02-0067-02

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.02.018

收稿：2014-11-20

张利雅（1988-），女，河北辛集人，主要从事化工、医药、石化设计。