Мероприятия по предупреждению аварий при проведении окислительных процессов
В качестве окислительных агентов в химической промышленности в основном применяют кислород, азотную кислоту, перекись водорода. Различают полное и неполное окисление. В промышленности в основном имеет место неполное окисление. При использовании в качестве окислителя чистого кислорода значительно повышаются пределы взрываемости паро- и газовоздушных смесей.
Взрывоопасность процессов окисления возрастает с повышением давления газов, образующих с кислородом взрывоопасные смеси. В ряде случаев в процессе окисления углеводородов кислородом происходит образование промежуточных нестабильных продуктов, быстрое накопление и разложение которых может привести к взрыву. Увеличение скорости окисления кислородом происходит при влиянии освещения и при введении различных добавок инициаторов.
Несоблюдение требований техники безопасности и технических регламентов при проведении процессов окисления может сопровождаться серьезными авариями с разрушением технологического оборудования и зданий. По причине нарушения технологического процесса на одном из химических заводов произошла авария. При окислении циклогексана кислородом воздуха при температуре 148°С и давлении 1,3 МПа произошло возгорание продукта в верхней части аппарата. Причиной возгорания послужило несоблюдение температурного режима. Во время процесса окисления произошло понижение температуры реакции, а подача окислителя в реакционный объем осталась на прежнем уровне. Концентрация кислорода в аппарате значительно повысилась, что привело к образованию взрывоопасной смеси. Аппарат не был оснащен сигнализацией об отклонениях параметров температурного режима и повышенного содержания кислорода, а система аварийной подачи азота в аппарат была отключена.
Для исключения аварий при проведении процессов окисления добиваются выполнения мероприятий, направленных на исключение образования взрывоопасной смеси. С этой целью химические аппараты оборудуют системами контроля и регулирования, которые способны выдерживать в заданных пределах потоки окислителя и сырья, давление, температуру. Для предотвращения образования взрывоопасных смесей реакции неполного окисления проводят с интенсивным отводом тепла при пониженном количестве окислительного агента.
Для контроля концентрации окислителя в аппарате применяют газоанализаторы, которые позволяют определять содержание кислорода в бинарных и многокомпонентных газовых смесях. Кроме данной функции газоанализаторы при предельно допустимых концентрациях кислорода могут подавать команды на закрывание отсечных клапанов с целью прекращения подачи окислителя в аппарат.
Дополнительно для предотвращения разрушения химической аппаратуры в случае взрыва на аппаратах устанавливают предохранительные мембраны, при срабатывании которых газообразные продукты отводятся в атмосферу или другое безопасное место.
