热化学工艺安全 - 2

大连理工大学精细化工国家重点实验室

State

Key Laboratory of Fine Chemicals, Dalian University of Technology

化学品安全与法则

授课教师：授课教师：包明，包明，冯秀娟联系方式：联系方式：0411-84986181E-mail: mingbao@

fengxiujuan@

化学品的危险性

热化学工艺安全

简介

目录

化学品的危险性

Thermal chemistry Hazards / 热化学危害 Toxicity / 毒性 Electrostatic / 静电 Flammability / 易燃性 Explosive / 爆炸性 ……

美国T2公司热失控爆炸事故

(4 死, 32 伤)

事故过程简介

T2生产甲基环戊二烯三羰基锰(MCMT)，一种非铅汽油添加剂； 2007年12月19日下午1:23，生产冷却系统突然发生故障； 仅10分钟过后，反应系统发生热失控，并导致爆炸事故发生； 爆炸当量相当于1,400磅TNT；

4人当场死亡，包括一名公司雇主和3名操作人员； 28名公众人员因此受到损伤。

反应方程式

爆炸事故发生前

爆炸事故模拟录像

爆炸事故发生后

Control room Firefighting

爆炸事故发生后

事故后绝热量热评估

事故后，按照T2 的工艺配方，使用绝热量热仪进行工艺安全测试； 评估结果表明，如果在没有热量移走的情况下，反应会发生热失控，短

时间产生大量热及不凝气。

测试前 测试后

事故原因简析

该金属化反应在高温下，会发生聚合反应而导致热失控，但T2 公司在

进行MCMT生产前，对此并未有所意识；

冷却系统设计存在缺陷，只使用循环水作为冷却介质，缺少应急备用

冷却系统；

对在反应失控情况下，釜内压力升高速率没有了解，导致紧急泄压管

路和爆破片的气体通量设计过小；

缺少其它安全工程控制措施。

事故引申思考

工艺开发人员应从中汲取什么教训?

工艺开发过程中，必须对整个化学工艺过程进行安全评估（反应量

热，绝热量热，以及物料、中间体的热稳定性评估）；

避免All-in的投料工艺，最大程度上降低未反应物料在反应体系内的累

积程度；

根据工艺危害评估结果，增设应急冷却系统、安全联锁系统、

“Quench”系统等；

根据绝热量热仪所测得压力数据，对紧急泄压管道的安全阀及防爆片

通量进行正确设计。

浙江省瑞安化工厂配酸爆炸事故

(3 死, 14 伤)

（高校科研成果产业化相关）高校科研成果产业化相关）

事故过程简介

1993年，瑞安化工厂为解决染料中间体生产中产生废硫酸问题，与复

旦大学退管会签订《改进三甲基苯中硝化技术合同》。

同年4月，复旦大学化学系，1名退休教授和1名退休副教授完成实验

室小试工艺开发任务。

同年6月初，两人偕同1名退休高工抵厂，对生产设备进行了改装。该

退休教授确认改装符合要求，并决定在生产装置上直接进行投料试验。

6月14日，8:15开始投料试生产，8:35反应釜发生爆炸。釜体从二楼

震落到底楼，釜盖飞出11米、搅拌器电机炸至22米之外、厂房倒塌。

1名退休教授和1名操作工当场死亡；现场有6人严重化学灼伤，其中1

名副教授经抢救无效后死亡；另有9人遭受外伤或灼伤。

事故原因简析

违反科研开发的基本程序

将未经小试鉴定及中试验证的不成熟技术，直接应用于企业的工艺改造； 仅通过60g 小试的“实验室成果”，被直接放大至1100kg的规模，来进行工业化生产试验。

所用设备未进行有效验证

釜大而投料少，物料仅浸入搅拌底部75mm，搅拌效果降低；

测温元件底部距液面400mm，操作人员误将釜内气相温度当作液相反应温度，并据此来进行工艺操作控制。

对工艺路线危险性认识不足

技术路线采用，“以醋酐取代硫酸与硝酸配酸进行硝化反应”；

醋酐与硝酸混合后可生成硝酸乙酸和四硝基甲烷，两者极不稳定，反应温度应< 10℃，但实际上却错误地制订为控制温度< 30℃; 试生产前，相关人员对本工艺爆炸的危险性毫无认识。

热化学工艺安全

化工事故& 行业

(1962~1987)

化工事故& 反应类型

(1962~1987)

Danger, Hazard, Risk 定义

Danger

Hazard

Risk=Likelihood×Consequences

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vpp1.html