精细化工是石化和化工工业的重要组成部分,其产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大。由于其生产过程的特殊性,不同产品共用生产装置的现象比较普遍。笔者结合精细化工生产特点进行分析,就精细化工生产企业共用生产装置提出相关安全对策。
精细化工生产过程基本由化学合成(或从天然物质中分离、提取)和剂型加工两个部分组成。由于精细化学品的特殊性,决定了精细化工生产的特点:一是品种多,且往往涉及腐蚀性、毒性和易燃易爆性,更新换代快;二是大多以间歇方式进行小批量生产,劳动强度较大;三是精细化工生产过程多从基本化工原料出发,制成中间体,再制成各种精细化学品。一般是先反应、后处理,包括反应、萃取、蒸馏、脱色、结晶、离心、干燥、溶剂回收等,后处理大都是物理处理过程;四是设备通用性强,合成单元反应雷同,特别是同系列产品,其合成反应的生产流程和设备非常相似;而剂型加工和商品化过程主要是通过配方和剂型来实现商品的物理加工过程,加工技术均属于大体类似的单元操作;五是技术密集高,工艺流程相对复杂,要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究,重视技术服务,装置灵活性和适应性强。
基于上述特点,加之市场需求、产业调控、专利期限、劳动用工、安全环保等客观因素,绝大部分精细化工生产企业,单一品种生产装置年开工仅几个月,大部分时间装置处于停产状态。因此企业希望能够充分利用现有生产装置,采用不同阶段交替生产方式另行生产多个同类型、同系列的其他产品,一方面提升产品、企业市场竞争力,另一方面有效提高设备利用率,减少投资和土地占用。
共用生产装置是指两个或两个以上不同品种使用同一生产系统装置不同时间阶段组织生产。出于原料更换、工艺变化、生产参数调整等因素的考虑,切换产品前往往需要对生产装置进行彻底的清洗置换,以满足安全生产和产品品质的需要。其安全风险主要包括:清洗置换时所需的大量溶剂具有易燃易爆的危险特性,稍有不慎极易引发火灾爆炸事故;每个单元反应的特点不完全相同,生产装置配套的相关设备不能完全符合每一个反应的要求;因复杂的工艺流程和产品切换后而产生的安全培训不到位、控制参数切换不及时、安全设施设置不合理等因素,也会导致生产安全事故的发生。
(一)共用生产装置时应注意把握几个原则。共用生产装置生产的产品已经获得批准,通过相关安全审查并取得批文;生产的品种反应类别相同、工况相近、自动化控制参数相近,所需采用的安全设施基本一致;采用间歇式、阶段性生产,不允许交替进行(即今天生产甲产品、明天生产乙产品,或甲产品未完成乙产品已开始等);切换生产的品种在生产过程中同岗位无相互禁忌且易燃易爆的原辅材料,无剧毒、高毒物品伴生;切换生产的品种生产过程对设备材质要求一致,后续的尾气处理等具备相应条件;不同产品的原料及中间贮罐和计量罐原则上不得共用(化学性质相同、水或蒸汽易于清洗的,经风险评估可接受的除外)。
(二)在符合上述原则的基础上,应采取如下措施。按《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准(试行)》进行计算、分析评价,个人和社会风险值超过相关限值标准的,采取措施降低风险后才能进行生产。
涉及重点监管危险化工工艺和金属有机物合成反应(包括格氏反应)的间歇和半间歇反应,符合相关情形的,应开展精细化工反应安全风险评估。
建立生产工艺装置危险有害因素辨识和风险评估制度,定期开展全面的危险有害因素辨识,采用相应方法进行风险评估,对涉及的共用装置进行风险分析,全面查找并整改装置存在的问题,消除安全隐患。
根据生产工艺、技术、设备设施特点和原材料、辅助材料、产品的危险性,编制安全操作规程和工艺控制指标,经论证修改后,发放到相关岗位供员工掌握调阅。
制定共用生产装置安全管理制度和清洗、置换操作规程,更换产品前必须严格执行并将生产系统进行彻底的清洗置换,将上一产品的所有物料与中间体彻底清场,同时变动生产现场的标识标志、工艺指标、安全操作规程、控制指标、设备名称、管道流向等,经企业相关部门检查确认符合要求并办理有关手续后,方可切换生产。
加强员工培训,保证员工稳定性并具备相关知识要求,具有熟练操作经验,熟悉在线生产工艺特点、各类安全风险,具备相应的应急处置能力。
涉及“两重点一重大”的生产装置必须装备自动化控制系统,且参数报警、联锁系统的设计必须符合不同产品工艺过程的要求,并确保在切换生产时相关参数和联锁一并切换到位。