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pvA生产工艺过程风险评估

一、前言

聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子聚合物，除了用做维纶原料

外，还用于涂料、粘合剂乳化剂、纸加工助剂、薄膜等方面。

下面以福建永安化纤纺织集团有机厂电石乙炔法聚乙烯醇树脂

生产为例，对聚乙烯醇生产过程危险性进行分析评价，同时提出相

应安全对策措施。该公司聚乙烯醇树脂生产是我国自行设计而成的

九套生产线之一。

二、生产工艺简介

该公司的生产工艺主要包括合成、精馏、聚合、醇解和回收，

简述如下：由电石加水生成的粗乙炔从界区外送入，经乙炔钠氏泵

增压进入清净塔，以次氯酸钠清净除硫、磷杂质、综合洗涤后，所

得精乙炔通过鼓风机与醋酸蒸汽按一定摩尔比混合，进入沸腾床式

反应器，以酯酸锌为催化剂进行合成反应，生成醋酸乙烯，同时生

成付反应物乙醛、醋酸甲酯和丁烯醛等，经过精馏分离出未反应的

乙炔大部分返回乙炔鼓风机循环使用，少部分回收处理后同粗乙炔

一起进入清净塔除杂质。醋酸乙烯、乙醛、醋酸甲酯和丁烯醛以及

未反应的醋酸等组成的反应液泵送到精馏工序，以蒸汽为动力、硫

叉二苯胺为阻聚剂，通过10个塔的精馏、萃取、共沸分离出精醋酸

返回合成工序使用，精制出的醋酸乙烯纯度达到99%，以偶氮二异

丁睛/甲醇溶液为引发剂、精甲醇为溶剂按比例连续进入第一个聚合

釜进行一段聚合，然后进入第二个聚合釜进行二段聚合，生成一定

聚合度的聚醋酸乙烯酯，同甲醇和未聚合的醋酸乙烯单体呈均相溶

液，进入精馏塔，分离出的醋酸乙烯单体和甲醇分别返回作为聚合

原料，而合格的聚醋酸乙烯酯/甲醇溶液含聚醋酸乙烯酯25%左右，

送到醇解工序进行醇解，生成固体聚乙烯醇以及醋酸甲酯、醋酸钠

等，通过固液分离，固体聚乙烯醇进入粉碎机和干燥机，夹套通蒸

汽除去甲醇、醋酸甲酯等杂质。聚乙烯醇絮状树脂送包装工序包装

成产品;挤压机母液经沉淀、压滤进一步回收聚乙烯醇，清液主要是

甲醇水溶液，和干燥机出来的甲醇、醋酸甲酯冷凝液作为母液送回

收工序，分离回收甲醇、醋酸。

三、生产过程危险性分析

1.醋酸乙烯合成工序

(1)粗乙炔清净

本单元使用次氯酸钠作为乙炔清净剂，次氯酸钠为强氧化剂，

在碱性条件下才能稳定，如果制备次氯酸钠过程中水、氢氧化钠和

氯气配比控制不好，产生过氯或PH值偏低，氯气可能溢出造成污染

事故。在清净塔内，氯可能同乙炔生成二氯乙烯，随洗涤废液排

出，遇空气生成氯乙炔引起激烈爆炸。

(2)醋酸乙烯合成

在合成醋酸乙烯的生产过程中，如果循环乙炔内氧含量超标，

形成爆炸性气体，在乙炔鼓风机输送过程有产生爆炸的危险。在管

道内输送流速太大或压力过高，或负压太大，空气进入系统有可能

导致爆炸事故。本工序使用的原料氯气为剧毒物品，氢氧化钠为腐

蚀品，乙炔、醋酸和合成的醋酸乙烯等均为火灾爆炸危险物品，在

反应器中乙炔同醋酸的合成是放热反应，反应温度较高(160-

210℃)，如果操作不当或系统故障未及时排除故障，可能发生物料

喷出，造成化学灼烫、高温灼烫、窒息中毒或燃烧爆炸事故。

2.醋酸乙烯精馏工序

本工序反应液中含有醋酸乙烯、醋酸、丁烯醛、乙醛和醋酸甲

酯等危险物质，物料温度高，所用蒸汽压力为0.4Mpa，设备管道、

阀门和输送泵存在泄漏可能，如果通风不良或处理不当，易产生人

员中毒、灼伤甚燃烧爆炸事故。

3.醋酸乙烯聚合工序

聚乙烯醇采用溶液聚合，该工艺相对安全可靠。但是当发生突

发性停电或设备故障事故时，聚合釜搅拌器停转，聚合热无法导

出，存在产生温度、压力失控的爆聚危险性。聚合生产的危险化学

品是醋酸乙烯单体、甲醇、聚醋酸乙烯酯甲醇溶液和引发剂偶氮二

异丁腈甲醇溶液。这些物品一旦泄漏，都有引起燃烧爆炸的危险

性，该工序精馏塔釜液温度比聚合生产高，如果泄漏可能导致造成

高温灼烫事故。引发剂偶氮二异丁腈不但易燃，而且有毒，在用甲

醇配制成溶液过程如果操作不当或未穿戴好手套、防毒面具等劳动

保护用品，操作人员有中毒的危险。

4.聚醋酸乙烯酯醇解工序

醇解工序存在的危险化学品是甲醇/醋酸甲酯混合物、甲醇/氢

氧化钠溶液和有爆炸危险性的聚乙烯醇粉尘。在粉碎机粉碎过程，

特别是进入第二粉碎机时，机内有甲醇、聚乙烯醇粉尘等爆炸性混

合物，刀片括擦时产生火星易引发爆炸燃烧事故。在聚乙烯醇干燥

过程，干燥机在微真空状态下脱除气体甲醇和醋酸，易产生空气漏

入形成爆炸性气体，威胁安全。该工序机械较庞大，转动机械较

多