探究化工工艺的风险识别和安全评价

赵国良

（潞安化工集团太原化工新材料有限公司，山西 太原 030021）

引言

煤化工是重要的化工分类，在煤化工生产中，使用煤作为原材料，应用化学工艺处理原材料，根据生产要求进行气化、液化或加工为固体燃料、化学品等。化工工艺应用是煤化工生产过程的核心环节，生产过程复杂，而且存在众多风险因素。通过风险识别以及安全评价，可促进安全生产管理。

1 风险识别、安全评价在化工工艺中的意义

化工生产为高风险性生产活动，在生产过程中存在众多风险环节和风险因素。化工工艺流程是重要的产品生产和加工阶段，工艺质量控制不仅影响最终产品质量，而且影响生产人员安全。为促进安全生产，必须积极识别工艺风险，加强安全评价，促进工艺流程完善。通过有效识别风险和科学安全评价，可完善工艺环节，提升生产过程完善性，预防安全事故[1]。

2 风险识别方法

2.1 生产原料风险识别

在工艺应用过程中，首先应对原材料进行风险识别。化工工艺生产中涉及大量危险化学品，以及大量化学原材料等。这些生产材料有不同化学特性，部分材料具有腐蚀性或毒性，还有部分材料具有易燃易爆性质。其中液化石油气体危险性较高，该类物质不仅易挥发，而且易燃易爆，对于存放、使用环境要求较高，必须严格控制材料所处环境温度，否则极易膨胀或爆炸，造成财产或生命损失。此类物质在化工生产中应用价值较高，同时也比较危险，针对其特点，基于材料特殊性科学运输、存储和使用。

2.2 反应过程风险识别

化工工艺反应过程具有高风险性，在风险识别中需要分析判定其中风险因素，定位反应过程不稳定因素，识别高风险因素。反应过程中通常会释放大量热能，危险性较大。通过技术优化和发展，反应过程风险也得到一定控制，但尚未发展至完全消除风险的水平。在此过程中，存在大量不稳定因素，应在风险识别中重点识别有害气体释放情况，以及识别燃爆风险。该类事故发生后常见合并化学污染，为降低风险，应科学选用反应设备，选择优质生产原料。此外，应完善反应过程工艺设计，制定应急预案，提升污染防控能力和安全事故应急处理能力。

在识别过程风险时，还应结合工艺特点进行薄弱点风险监控。费托合成即F-T 合成是煤化工生产中的重要工艺，利用此合成反应可将煤转化成燃料、化工产品，促进煤炭清洁利用。该合成技术可获得高质量化学品，以及制取燃油料等。在洁净煤技术中，该技术具有重要应用价值。在此基础上加入费石分子筛，实现两段固定床合成，即MFT 工艺，技术相对完善，在工业化生产中可行性较强，可对工艺过程进行选择性控制。该工艺操作流程复杂度、使用成本较低，主要产出高质量汽油。反应器应用中，应重点预防局部过热，以及保持催化剂活性，煤化工工艺应用过程，如图1所示。

图1 煤化工工艺应用过程

2.3 工艺设备风险识别

在进行工艺反应时需要使用反应设备，该类装置性能不同，风险性也存在差异。所用设施设备需要在化学反应过程中收集有害气体、能量和控制反应过程等。应根据实际生产需要合理选择设备和部件等，结合设备性能进行精细化风险识别。在煤化工工艺设备管理中，风险性较高的环节是真空蒸馏反应与催化裂化反应，对于此类设备，应强化操作精密度控制，以及进行压力、温度动态监控等，避免能量泄漏。例如，在化学反应中常用设备为气化炉，气化炉内部反应器为重要部件。在工艺操作中使用气化炉时，可选择不同类型的反应器。在实际应用中，设备煤容积气化强度也存在显著差异。部分反应器与相关气化强度指标，如表1 所示。

表1 反应器及其煤容积气化强度数据

2.4 材料传输风险识别

使用反应装置和原材料进行化学反应时，原材料和反应产生能量通过化工管道进行运输传送，促使化学反应顺利进行。传输环节风险识别中，应注意化学材料腐蚀性对管道的影响，精准识别管道破损和材料泄漏风险，排除安全隐患。此外还应观察管道性能状态变化，结合风险识别结果指导科学选择管材，重点监控管道高风险环节质量，例如管道弯头和接头处等。

3 安全评价方法

3.1 材料评价

针对生产材料进行安全评价时，应分析材料安全系数，评价材料在工艺操作中损伤性，以及应与工艺生产需求一致。化学反应中，还应评价材料是否可在反应过程中充分反应。安全评价时，应了解材料性能和特性，明确其反应活性，分析其反应过程。综合上述维度，做出全面评价。在安全评价中，应对比生产标准分析材料质量、生产活动风险性，以及促进生产材料得到高效利用。化工生活中所用材料种类繁多，不同材料具体评价维度存在差异，应从材料质量、运输存放风险性、反应过程风险性进行安全评价，有效加强材料安全应用管理[3]。

3.2 生产设备评价

当前化工工艺设备应用时，通常需要人工安装，化学反应过程通常也需要人工操作，在工艺应用中，生产设备是必不可少的构成部分，参与生产流程。为促进安全生产，避免在人工操作时设备发生故障等影响人员安全，应对生产设备进行安全评价。在工艺应用环节发生化学反应时，主要分为间歇性反应和持续性反应两种类型，在生产时需要根据实际需求选择相应反应类型。应根据反应类型评价设备精确度，了解设备使用方法，综合评价设备使用安全性。

3.3 防护设施评价

化工工艺应用具有较高风险性，受到化学反应影响，生产环境较易发生压力或温度变化，此种因素是影响工艺应用安全的常见因素，可能伤害生产人员、造成生产事故等。基于上述背景，在生产中评价防护设施安全性至关重要。例如，在评价防护工具的应用安全性时，应检测其防护性和气密性，明确防护设施抗风险等级。防护等级应与工艺过程风险性相一致。风险性较高的工艺环节，应同步增强防护等级，确保达到安全标准，保护人员安全。与此同时，还应科学规划安全防护方案，根据生产实际综合评价安全性，采用先进安全管理手段、安全防护工具，构建科学的应急预案，促进全面安全管理。应分析工艺流程风险性，加强重点环节监控，例如应评价分离和物质混合顺序科学性等，促进规范操作，加强分离中有害物质防护和副反应预防控制等。

4 结论

化工工艺全周期中风险性因素构成复杂，分布于工艺过程各个阶段。应科学实施风险识别，对原材料、生产过程、反应过程和材料传输过程进行精准风险识别，定位风险环节，排查风险因素。此外，应对材料、设备和防护设施等加强安全评价，促进安全生产。