2011安全评价师考试综合运用辅导之聚合工艺危险性分析

2011安全评价师考试综合运用辅导之聚合工艺危险性分析 来源：考试大【分享考试大 共建考试大】2011年7月12日 2011安全评价师考试综合运用辅导之聚合工艺危险性分析。
1固有危险性
1.1火灾危险性
单烯烃聚合单体包括液态的乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等，都属于甲类火灾危险性易燃液体。二烯聚合所指的单体主要包括丁二烯、双环戊二烯、苯乙烯、丙烯腈、乙烯、丙烯等都是易燃物质，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。有些单体的储存温度低于沸点，所以需要在氮气保护下储存。有些单体是在压力下储存，在向储罐投单体前，应彻底用氮气置换。除乙烯、丙烯外其他单体都有自聚的特性，生成聚合物后容易堵塞输送管道。二烯烃（丁二烯、双环戊二烯）不仅能自聚，而且还能生成过氧化物，这是一种有爆炸危险的不稳定物质。
1.2爆炸危险性
1.3中毒危险性
2工艺过程的危险性
（2）溶液聚合
（3）悬浮聚合
（4）乳液聚合
（5）缩合聚合
聚合过程中的火灾爆炸危险性具体分析如下：
聚合原料单体基本上为由碳氢构成的不饱和烃,性质活泼,在高温下容易发生氧化、自聚和热聚反应。例如丁二烯在一定条件下,能在设备内生成性质极不稳定的丁二烯过氧化物、端基聚合物和自聚物。过氧化物易分解爆炸;自聚物则能在设备中迅速积累增加,致使设备或管道胀裂,大量物料流出,引起燃烧和爆炸。
聚合过程是在较高温度和压力条件下的密闭设备和管道中进行的,其原料包括溶剂及其他助剂,绝大部分属于易燃易爆物质,数量大、爆炸极限宽、闪点低和易挥发。生产过程中,可燃物料泄漏常有发生。易燃气体或液体蒸气一般比空气重,泄漏出来后往往沉积于地表、沟渠及厂房死角,并且长期积聚不散,与空气易形成爆炸性混合气体,碰到火源便会发生燃烧甚至爆炸。
聚合反应均为放热和热动力不稳定过程，当热量来不及导出时会出现“暴聚”现象，反应失去控制而引发爆炸事故。例如：每kg乙烯聚合时可能产生约3500kJ的热量，而乙烯物料的比热在聚合反应的温度和压力下约为2.6kJ/kg·℃，如果乙烯聚合转化率每升高1%，则反应物料温度因反应热会升高12～13℃；此热量若得不到及时移出，当体系温度升到350℃以上时，乙烯便会发生爆炸性分解。环氧乙烷聚合时放出85～125kJ/mol热量，而其蒸发热仅为25.5kJ/mol，所以环氧乙烷聚合时，容器中能产生相当高的环氧乙烷蒸气压力，从而引起爆炸。
聚合过程所使用的催化剂，有的为强氧化剂，有的易分解爆炸，有的易自燃。如三乙基铝，三异丁基铝,异戊基铝,一氯二乙基铝与二乙基铝的等分子混合物等与空气接触立即燃烧,遇水易爆炸。催化剂三氟化硼和空气接触也会发生剧烈反应,冒白烟。过氧化物催化剂遇高温则会发生分解、爆炸。聚合过程中催化剂加入过量,引发剂的比例过高,聚合反应速度加快,产生的反应热不易导出,还可能导致暴聚。
原料中的某些杂质，对聚合有催化作用或能引起不良副反应，其结果会使聚合过程变得无法控制。高压聚乙烯生产中，原料乙烯不纯，尤其是含乙炔量过高，压缩时就易聚合放热而发生爆炸。丁二烯中含氧量为500ppm时,就会产生端基聚合物。
聚合产物粘性大,设备和管道常有被其粘堵的可能性。采用管式聚合器的最大问题是反应后的聚合产物粘挂管壁发生堵塞,引起管内压力和温度变化,甚至因局部过热引起物料裂解,成为爆炸事故的原因。此外,从生产装置中清理出来的自聚物、热聚物遇空气容易自燃。
聚合反应完毕后,聚合器内除聚合体外,还有未反应完的单体、溶剂、乳化剂、催化剂等易燃易爆物,若后处理不当,会引发危害。例如用气体压出聚氯乙烯聚合物料时,若气体为压缩空气,则空气中的氧会与物料中残存的氯乙烯形成爆炸性混合物。
大多聚合产品，如聚氯乙烯、橡胶、合成纤维及树脂类物质等，其电阻率大都在1012欧 厘米左右（1011~1014），最易产生静电，又由于在聚合产品输送过程至粉体聚合物料仓以及由料仓分装的过程，都很容易产生静电，易引起静电起火或爆炸，影响产品质量，妨碍生产和伤害人体等危害。

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