有機化學人才網 | 最新人才 | 最新職位 | 技術交易 | 藥物合成
 
   
全站搜索: |
  您當前位置:網站首頁 >> 化工新聞 >> 綜合新聞 >> 工藝水平及裝備——響水“3·21”爆炸事故的農藥安全生產反思系列之二
 
 
工藝水平及裝備——響水“3·21”爆炸事故的農藥安全生產反思系列之二
2019-05-02 11:16:56 來源:農藥快訊信息網 瀏覽:1174

   編者按:響水爆炸事故一石激起千層浪,引發了社會各界的關注,事故的具體原因還在調查,但是對于我們個人、農藥企業乃至于化工企業、政府而言,重要的是此次事故留給我們的教訓,我們嘗試從多維度反思此次事故中暴露出的問題,編寫農藥安全生產反思系列三篇,旨在期望為農藥行業乃至于對化工行業安全生產提供一些幫助!此為反思系列第二篇,從4月27起每天在公眾號刊出,敬請期待!

 

   化工行業與每個人的衣食住行緊密相關,同時也是國家的經濟命脈,在國民經濟中占有重要地位,中國要發展,就得有化工。農藥作為化工行業的分支,在人口依然在增長以及耕地面積還在減少的背景下,農藥作為防治病蟲害提高農作物單產保障人們口糧的必要手段,同樣是不可缺少的?;ば幸底魑胛O障喟櫚男幸?,更是要繃緊“安全”那根弦,當然我們也不能因噎廢食,故而我們需要提升工藝水平及裝備水平來實現安全生產,那么在工藝水平及裝備上有哪些路徑可以實現化工企業安全生產?

 

工藝技術上,化工行業如何實現安全生產呢?

   目前,中國化學制藥工業仍主要采用傳統釜式生產方式,合成大多在間歇或半間歇釜式反應器內進行。傳統釜式生產方式雖然具有操作靈活、易于適應不同操作條件,適用于小批量、多品種、反應時間較長的產品,尤其適合精細化學品與生物化工產品的生產等優點,但傳統釜式生產方式存在裝料、卸料等輔助操作時間長、工人勞動強度大、不易自主控制、傳質傳熱慢,易造成溫度、濃度不均勻,進而導致時空收率低(過程設計的反應時間比動力學要求的時間長得多)和批次之間產品質量穩定性差等缺點,尤其處理高溫、高壓、強放熱反應和易燃、易爆、有毒、有害原料或中間體時,傳統釜式反應過程存在難以精確控制、安全隱患大等問題(程蕩和陳芬兒,2019)。

 

   微化工技術20世紀90年代發展起來的化工學科前沿技術,兼具過程強化和小型化的優勢,并以其所具有的優異的傳熱傳質性能、安全性好、過程易于控制和直接放大等特點,可顯著提髙過程的安全性、生產效率、快速推進實驗室成果的實用化進程。微反應器作為微化工技術核心部件,順應了高技術含量和可持續發展的要求,微反應器技術一出現就引起了相關領域極大的關注,特別是一些世界著名學府和大型跨國公司(比如麻省理工學院、美國西北太平洋國家實驗室、杜邦公司、巴斯夫公司等)都開始致力于微反應器的研究和應用(劉兆利和張鵬飛,2016),如拜耳-埃爾費爾德微技術公司在化工和精細化工產品生產領域開發的Miprowa系列微反應器已經被世界各大化工公司應用于工藝開發與生產中,但是微反應器技術在國內起步偏晚。

 

   微反應器在合成化學中的應用是基于微反應器,通過泵輸送物料并以連續流動模式進行化學反應的技術,稱為連續流微反應技術。反應裝置通常由微反應器(包括微混合器、微換熱器、微分離器、微控制器和背壓閥等)與泵相連而成,可包括單步轉化、多步連續反應、在線檢測分析、分離純化、萃取、結晶、過濾和干燥等環節和相應的自動化控制系統。連續流微反應技術所涉及的微反應器流體通道尺寸通常在亞微米到亞毫米級別(通常50μm~1,000μm),常見的為板式反應器或管式反應器。板式反應器加工制造技術要求高(包括機械加工、干法刻蝕加工、化學蝕刻技術、激光切割、電成型和電鑄等),成本高。管式反應器一般采用不銹鋼管、玻璃毛細管、聚四氟乙烯管(如PFA和PTFE等)或聚醚醚酮管(PEEK)等,成本低,操作靈活性大(程蕩和陳芬兒,2019)。微反應器技術在液相反應、氣相反應、氣/液反應、光化學反應、電化學反應等方面均有較為成功的應用(何偉等,2013),目前拜耳公司開發出的Fixed bed meander reactor反應器同時可以適用于固液相反應體系。

 

   基于化學制藥工業的特點有:① 藥物分子復雜,合成路線長,總收率較低;② 生產工藝復雜,需用原輔料繁多,而產量一般不大;③ 產品質量要求嚴格;④“三廢”(廢渣、廢氣和廢水)多,且成分復雜,化學制藥工業亟需發展新的連續流微反應技術來實現過程強化,提高反應選擇性和收率,降低物耗能耗和最小化“三廢”排放,實現本質安全、高效節能和綠色無污染的可持續發展。連續流動方式時空效率高,盡管單個微反應器的反應體積很小,但通過采用連續流技術可使單位時間和單位體積的生產能力達到甚至超過傳統釜式反應過程。目前,實驗室尺度反應系統可實現從μg級到kg級的藥物合成制備,而工業上采用多反應器數目并行放大方式可實現噸級的產量(程蕩和陳芬兒,2019)。

 

   對于生產實際而言,極端反應(易燃易爆的危險物質處理、中間體不穩定、強放熱等)可以優先考慮微通道連續流反應器,而對于常規反應,可以視反應過程的經濟性和可行性進行考量Plutschack et al.,2017)。據上?;鶯突律錕萍加邢薰咀芫礪肀┦勘硎?,在安監總管三〔2013〕12號文中,列出了18類重點監管的危險化工工藝目錄,其中13類工藝(光氣及光氣化、氯化、硝化、氟化、加氫、重氮化、氧化、過氧化、胺基化、磺化、聚合、烷基化、偶氮化工藝)恰恰滿足了微反應器對工藝篩選的條件,其中有大量這樣的工藝在微反應器上實現了很好的結果,有些已經產業化。據中國科學院青島生物能源與過程研究所牟新東博士表示,當產量超過5,000噸,尤其是10,000噸時,用連續流微反應技術生產的安全系數、能量消耗和環保遠遠優于傳統釜式生產。連續流微反應技術從安全上對設備壽命、物料隔離和能量疏散均有利,從節能上可以提高生產效率并且更易實現能量綜合利用,從環保上可以有效地杜絕跑冒滴漏和無組織釋放。

 

工藝裝備上,為何安全事故時常發生?

   如果采用目前傳統的化工工藝,國內工藝裝備水平基本是與之匹配的,同時最近幾年在國家的要求下,部分企業對一些有安全問題的關鍵節點上實現了分布式控制系統(Distributed Control System,DCS),但是就整個工藝及裝備水平而言,它本身的安全性還是存在問題。就目前國內工藝裝備而言,上料和出料依賴人工,同時在敞口的環境下,對于易燃易爆的液體、氣體以及有散發性的固體原料而言,環保安全都是無法保證的。

 

   企業裝備的選擇上不夠專業。據南京威爾生物化學有限公司張明總經理透露,就離心機而言,有安全隱患的被淘汰的設備仍在使用。幾年前國內化工生產上大部分采取敞口三足式離心機,這種離心機用于分離水相液體和固體基本沒有安全問題,然而如果用來分離有機液相和固體,在離心過程中溶劑會揮發,同時由于離心碰撞會產生火花,故而容易出現閃爆,像這種設備國內安全部門已經要求全部淘汰,安全意識比較好的企業也基本已經淘汰,然而在供應端還有銷售,這就表示還有部分化工企業在使用。傳統化工設備的安全性上、材質上、設計原理上都沒問題,但是購買的時候沒有基于安全的要求去選購。比如用來分離有機液相和固體的密閉式離心機分的也很細,不管任何設備都有一個對安全造成影響的一個關鍵點,過濾有機溶劑的離心機里邊要有氮氣?;ぷ爸?,而這裝置里面還要有一個感應器,測試氮氣或者氧氣的含量,保證離心機內的氧氣濃度維持在安全范圍內??墑且桓齔ǹ諶閌嚼胄幕?、一個密閉式離心機、一個帶有氮氣?;ぷ爸玫拿鼙帳嚼胄幕?、一個帶有氮氣?;ぷ爸猛餳癰杏觳夤δ艿拿鼙帳嚼胄幕鄹襠隙際遣灰謊?,企業在輕視安全成本的前提下所做的購買決策往往是不夠專業的,只考慮價格層面。

 

   工藝裝備更新沒有嚴格按照設備的技術壽命去更新。在工藝裝備使用過程中,企業往往根據裝備的物資壽命來確定使用的壽命,即根據裝備的磨損情況來確定使用的壽命,這也就導致了裝備超齡服役的現象,很容易導致安全問題的發生。

 

展望

   盡管連續流微反應技術潛在應用已得到學術界和企業界的廣泛認同,但由于生產方式的轉變(缺乏配套資源、技術、人員等要素)以及微反應系統自身的局限性,微反應技術目前還不太可能在短期取代傳統化工產品生產反應單元設備。微反應器要想取代傳統釜式反應器應用于實際生產,還需要解決一系列難題,如微通道易堵塞、催化劑設計、傳感器和控制器的集成及微反應器的放大等。同時微化工項目從研發到工業化也面臨著重重挑戰,它是微反應器與反應工藝、工程設計、裝置選型、安全分析等諸多環節的有機結合。隨著微反應技術的不斷發展完善,它在工業界中的應用必將不斷擴展。

 

   工藝裝備的選購上除了要考慮成本外,也需要考慮安全生產的要求進行選購,工藝裝備更新需要嚴格按照設備的技術壽命去更新,同時對于裝備技術壽命需要有準確的定義。

 

參考文獻

程蕩,陳芬兒,連續流微反應技術在藥物合成中的應用研究進展,化工進展,2019,38(1):556-575

劉兆利,張鵬飛,微反應器在化學化工領域中的應用,化工進展,2016,35(1):10-16

何偉,方正,陳克濤,萬志東,郭凱,微反應器在合成化學中的應用,應用化學,2013,30(12):1375-1385

Plutschack M.B.,Pieber B.,Gilmore K.,and Seeberger P.H.,The hitchhiker’s guide to flow chemistry II,Chemical Reviews,2017,11718):11796-11893

(《現代農藥》《農藥快訊》翁德民)

有機化學人才網,招聘求職的最佳選擇!
有機化學論壇 -- 討論技術難題、分享技術資料、評價企業信用、發布供求信息
  

上一篇:該停的停,改減的減,對企業重新“過篩子”!應急部:堅決遏制?;肥鹿?/a>
下一篇:利民股份2018年凈利潤增長50.09%,年產500噸苯醚甲環唑項目預計下半年投產

共有0人對本文發表評論(網友評論僅供表達個人看法,并不表明本站同意其觀點或證實其描述)
評論:工藝水平及裝備——響水“3·21”爆炸事故的農藥安全生產反思系列之二
請發表評論,請注意文明用語!
您的昵稱:
評論內容:
驗 證 碼:

 
按分類瀏覽
綜合新聞政策法規
科技新聞企業新聞
產品新聞人才新聞
安全環保市場行情
熱門文章
我國農藥登記實行“三嚴三實”
除草劑成今年農藥行業大熊股
江蘇句容加強農資市場監督建設
農藥行業淡季將提前到來
美國出口我國大豆檢出農藥殘留
貴州茶園禁用農藥已經出爐
先正達推出新型甜菜種子處理殺菌
山東壽光開展農藥市場專項監督檢
遼寧遼中舉辦農資打假專項監督檢
“農藥”“互聯網”聯姻給你想想
 友情鏈接
有機化學人才網  
全民突击安卓跟苹果系统可以PK吗 | 廣告服務 | 建站服務 | 關于我們 | 全民突击安卓跟苹果系统可以PK吗 | 版權聲明