“反应体积只有原来的万分之一,反应时间缩短为千分之一,极大降低了反应失控放热或热分解的风险。”6日,江苏长青农化南通有限公司副总经理陈亚军在接受采访时表示,实施连续流技术改造后,本质安全水平得以提升。
近年来,我市在危化品高危工艺企业中大力推广微通道、管式等连续流技术改造,8家涉及硝化工艺的危化品企业中,除1家即将关闭退出外,其余均已完成或正在进行改造,其他高危工艺企业也已开始连续流技术改造探索实践,不断提升化工领域安全科技支撑。
聚焦关键,源头压降安全风险
南通是沿海化工大市,现有化工(危险化学品)生产企业 207家。其中,高危工艺企业共100家,硝化工艺企业数量位居全省第一。
“危险化学品具有有毒有害、易燃易爆等特性,一直是安全监管的重中之重。”市应急管理局局长徐荣介绍,硝化、重氮化等高危工艺大多采用釜式反应器操作,在强放热反应过程中通常伴随剧烈的热量释放,热量容易在反应器局部聚集,一旦温度失控就容易引发爆炸,造成严重的安全事故。
为此,市应急管理局靠前作为,从硝化反应工艺着手,在全省率先推广连续流技术,源头压降安全风险。与传统釜式间歇反应相比,以混合、放热反应为主的微通道、管式等连续流反应器具有反应时间短、持液量低、连续化生产、反应过程易控制等优点,运行过程中的安全性能大幅提升。
长青农化是南通首批实施连续流技术改造的硝化工艺企业之一。陈亚军介绍,公司其中一款原料药产品生产过程中涉及硝化反应,属于重点监管危险工艺。经过改造,原先的3台1万升硝化反应釜被压缩为2个1.3升的微通道反应器,物料反应时间由原来每批12小时降为5.9秒,现场无须人员操作,进一步降低安全生产风险。
技术改造,安全经济双向发力
在南通雅本化学有限公司生产车间内,微通道反应器、管式反应器等设备分布在不足9平方米的区域内。设备布置空间从两层降为一层,占地面积仅为原先的两成,相当于从一套loft公寓变为一个小房间。
公司总经理陈海华介绍,微通道反应器内部由三块特种陶瓷功能模块板组成两个腔体,相当于“三明治”结构,每个腔体持液量仅260毫升,微小的空间内物料能够充分混合和热交换。两股原料先在微通道反应器中进行预反应,再进入管式反应器中继续反应,微通道反应器配套专用的制冷加热控温系统和管式反应器夹套的冷冻水则及时将重氮化反应产生的热量移除,实现反应和温度的稳定性控制。
微通道连续流反应替代传统的釜式反应,持液量从原来的750升降为10.5升,重氮盐在体系内的停留时间大大缩短,安全系数大大提升。陈海华说,在此前研发设计时的热量测试中,10升左右的溶液放热量为1800千焦,释放气体为0.11立方米。如果说一旦发生意外,传统反应釜爆炸相当于一枚炸弹的话,现在仅相当于点燃了一个小鞭炮。
生产过程更安全之外,综合效益也明显提升,由于反应过程中重氮盐分解和发生副反应的几率大大降低,雅本化学如今重氮化工艺的反应收率从原先的89%提升到94%。而在长青农化,以2000吨/年的产量为目标,传统釜式反应每年需耗电21.6万千瓦时,而微反应器仅为1万千瓦时。
指导帮扶,高危工艺“能改竞改”
眼下,隆昌化工连续流改造项目已投入试生产。公司总经理丁佐龙告诉记者,去年改造项目申请试生产前夕,恰逢市应急管理局邀请省专家上门指导,结合专家整改意见,企业第一时间进行调整,项目进展更加顺利。
为了让过程更安全的连续流“微”反应技术在更多企业得以运用,应急管理部门充分摸排统计,定期调度相关企业改造提升进展情况,及时研究改造过程中出现的问题,确保项目“快车道”建设投产。市应急管理局与江苏省化工本质安全研究院签订战略合作协议,筛选一批行业龙头和科研院所,真正将技术引进来。
我市还在审批备案、安全监管等方面出台了相关政策。比如:将连续流技改项目列为安全提升项目,地方应急管理部门及时与审批部门对接,优化缩减审批手续;将“化工(危险化学品)生产企业在危险化工工艺使用微反应技术是否到位”作为安全生产行政处罚自由裁量上的“削减”类裁量系数;明确实施连续流技术改造的企业在积分管理中可加分。
一系列务实举措,充分激发了高危工艺企业“能改竞改”的意愿。截至目前,除雅本化学已率先完成重氮化连续流升级改造外,另有4家企业的重氮化、氯化、烷基化连续流技术改造也已处于立项阶段。
日报记者 俞慧娟