(一)生產(chǎn)過程危險(xiǎn)因素分析
PTA裝置是一套典型的高溫、中壓、強(qiáng)腐蝕性，部分單元臨氫操作的危險(xiǎn)性極高的化工生產(chǎn)裝置，為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性裝置。其工藝特點(diǎn)是：工藝過程復(fù)雜、臨氫、操作條件苛刻。生產(chǎn)中使用15種以上的原輔化工材料及產(chǎn)成品大部分介質(zhì)屬于易燃易爆、有毒有害強(qiáng)腐蝕介質(zhì)。從裝置的TA單元，PTA單元以及中間罐區(qū)等輔助單元看，在連續(xù)化生產(chǎn)過程中各危險(xiǎn)區(qū)域的危險(xiǎn)部位都存著火災(zāi)、爆炸，不同程度的毒性危害和強(qiáng)腐蝕危險(xiǎn)。根據(jù)同類型裝置事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，其主要事故形態(tài)是物料的泄漏與空氣形成的爆炸混合物，造成火災(zāi)爆炸的惡性事件。根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)際及經(jīng)驗(yàn)，在生產(chǎn)過程PTA裝置易發(fā)生影響開工率的危險(xiǎn)因素主要有下述幾方面。
1．生產(chǎn)物料的危險(xiǎn)性
由于TA單元在生產(chǎn)過程所需的主要物料PX、IdAC、NBA等均為易燃易爆物質(zhì)。對二甲苯的火災(zāi)危險(xiǎn)存在于原料配制、氧化反應(yīng)工序中。醋酸的火災(zāi)危險(xiǎn)性存在于原料配制、氧化反應(yīng)、結(jié)晶、過濾、干燥、浴劑和催化劑回收等各個(gè)過程，貫穿于TA單元的整個(gè)工藝過程。而醋酸丁酯的火災(zāi)危險(xiǎn)性主要存在于溶劑回收的共沸蒸餾工藝過程。
以上的三種物質(zhì)其操作溫度均高于其閃點(diǎn)，如，對二甲苯為25℃，醋酸為39℃，醋酸丁酯為22℃，在操作、儲存、輸送過程中，當(dāng)管道、機(jī)泵以及所經(jīng)過的工藝設(shè)備一旦發(fā)生泄漏，易燃物料遇到火源或高溫物體時(shí)，非常容易起火，如未及時(shí)控制即可釀成火災(zāi)事故。其次在TA單元的整個(gè)工藝過程，都存在著醋酸和溴化氫中溴離子的腐蝕問題，特別是高溫醋酸泄漏對設(shè)備和環(huán)境的腐蝕更為加劇。由于腐蝕使機(jī)械設(shè)備、容器、管道材料強(qiáng)度大為降低，長期腐蝕會造成管道、設(shè)備、閥門、機(jī)封的破壞，引起了泄漏著火事故的發(fā)生。如出現(xiàn)高溫醋酸或堿NaOH液泄漏中噴射，極易造成操作人員和維修人員的呼吸系統(tǒng)和皮膚的嚴(yán)重灼傷，尤其是大面積的酸、堿灼傷，讓人慘不忍睹。
另外，PTA單元的氫氣如發(fā)生泄漏很容易與空氣形成爆炸混合物，不管是靜電打火，還是遇到金屬撞擊都可引發(fā)一場惡性事故的發(fā)生。其次，物料的毒性對裝置的操作者也構(gòu)成極大的危害。如：溴化氫促進(jìn)劑加料間存在著因加料過程易吸人HBr蒸汽而存在著中毒的危險(xiǎn)，尤其是HBr在氧化反應(yīng)高溫高壓條件下可產(chǎn)生溴甲烷。因此在反應(yīng)尾氣、氣體膨脹機(jī)、吸附塔、氣體洗滌塔及尾氣輸送TA及PTA產(chǎn)品時(shí)，都可能存在一定濃度的溴甲烷。上述設(shè)備、管道如果發(fā)生氣體外逸，不但污染環(huán)境，并可引發(fā)操作人員的急性溴甲烷中毒事故。
2．氧化反應(yīng)過程的危險(xiǎn)性
氧化反應(yīng)系統(tǒng)包括氧化反應(yīng)器、結(jié)晶器、冷凝器、漿料罐、母液循環(huán)罐和醋酸精餾塔等工藝設(shè)備。氧化反應(yīng)是多種易燃物料：PX、HAC、HBr、鈷錳催化劑、循環(huán)母液、硅油等與大量的空氣混合，在高溫、低壓的氧化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行激烈放熱的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)器內(nèi)存在大量高溫、高壓的可燃物、助燃物其危險(xiǎn)性不言而喻。因此，大多數(shù)專利商都要求把氧化反應(yīng)器放在厚厚的防爆墻內(nèi)，以降低氧化反應(yīng)器發(fā)生爆炸時(shí)造成的損失。生產(chǎn)過程反應(yīng)器的安全操作是通過控制氧化尾氣中的氧含量來實(shí)現(xiàn)的，正常生產(chǎn)時(shí)尾氣氧含量均為3％左右，若氧含量達(dá)到5％，反應(yīng)器就會報(bào)警以致停車。如果操作或控制不當(dāng)，氧化尾氣含量超過8％，氧化反應(yīng)就有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。因此氧化反應(yīng)的工藝操作必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度和壓力，避免出現(xiàn)反應(yīng)速度過快，導(dǎo)致溫升過高而發(fā)生失控的危險(xiǎn)。另外，重要的是在反應(yīng)的引發(fā)過程，尤其是在切換尾氣控制閥時(shí)操作不當(dāng)，或發(fā)生三取二的尾氣氧含量監(jiān)測儀表故障等問題，極易造成尾氣氧含量不斷上升，當(dāng)氧含量超過8％左右濃度時(shí)，會出現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)醋酸蒸汽的燃燒直至發(fā)生爆炸。而分布在氧化反應(yīng)器周圍的結(jié)晶器，第一到第四冷凝器以及循環(huán)母液醋酸罐，精餾塔醋酸閃蒸罐等，一旦發(fā)生大面積泄漏也隨時(shí)存在著火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)性。
3，尾氣吸附過程危險(xiǎn)性
尾氣吸附塔內(nèi)主要有氧氣、溴甲烷、甲苯、醋酸、活性炭、硅膠等物質(zhì)。正常操作溫度較低，但當(dāng)超過150℃或停車時(shí)溫度上升過高，會發(fā)生塔內(nèi)活性炭自燃而發(fā)生的火災(zāi)事故。
4，加氫精制系統(tǒng)的危險(xiǎn)性
PTA單元加氫反應(yīng)器是火災(zāi)爆炸重要的危險(xiǎn)源。反應(yīng)介質(zhì)為氫氣和TA的混合物，操作溫度為288℃，操作壓力最高為8．8MPa。由于操作溫度和壓力較高，而且氫氣介質(zhì)的爆炸極限寬為4．1％-74．1％，加氫精制單元屬甲類防火類別，爆炸危險(xiǎn)Ⅱ區(qū)，發(fā)生火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)程度高。由于此系統(tǒng)為臨氫狀態(tài)，設(shè)備及氫管線存在著氫氣泄漏和發(fā)生氫腐蝕和氫脆的危險(xiǎn)性。系統(tǒng)中的氫氣緩沖罐容積非常小，但它是儲氫的三類壓力容器，同樣存在超壓爆炸的危險(xiǎn)因素。其次系統(tǒng)內(nèi)的氫氣壓縮機(jī)將來自煉油廠的重整氫，經(jīng)氫氣壓縮機(jī)增壓，然后送人加氫反應(yīng)器，系統(tǒng)為臨氫區(qū)域，氫氣壓縮機(jī)的出口壓力達(dá)11．0MPa，出口溫度為200℃以上更加增大了壓縮機(jī)及出口管線，閥門發(fā)生泄漏所引起的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性。
5．原料及PX及化工原料罐區(qū)危險(xiǎn)性
裝置罐區(qū)內(nèi)有PX、HAC、HBr、NaOH、共沸劑NBA等易燃、腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)。除醋酸罐的容積達(dá)1000m3以上能夠形成防火堤內(nèi)積液池火災(zāi)外，對二甲苯、熱油、醋酸、燃料油等也都有發(fā)生罐內(nèi)池火災(zāi)的可能。因此在防止介質(zhì)的腐蝕泄漏和事故泄漏之時(shí)，應(yīng)杜絕罐區(qū)內(nèi)存在各種火源的可能性，才能防止罐區(qū)火災(zāi)事故的發(fā)生。為防止罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生，除減少泄漏和杜絕火源外，還應(yīng)防止誤操作造成的冒罐跑料和抽空的事故發(fā)生。
6．PTA輸送、-包裝及儲存系統(tǒng)的危險(xiǎn)性
PTA產(chǎn)品在氣流輸送、包裝、存儲、除塵等各個(gè)生產(chǎn)過程，自始至終都存在著PTA或TA粉塵發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。由于PTA或TA的粉塵本身具有可燃性，其最低爆炸濃度為0．05g／L，極限氧濃度為15％(電火花點(diǎn)火)。當(dāng)粉塵懸浮物與空氣形成的混合物達(dá)到一定濃度，如52—718g／m3時(shí)，遇有足以引起粉塵爆炸的起始能量，如出現(xiàn)明火、靜電、電火花等
條件就會發(fā)生惡性的粉塵爆炸事故。
7．高壓蒸汽和開停車及小包裝氮?dú)庀到y(tǒng)的危險(xiǎn)性
PTA裝置除設(shè)熱油爐外，加氫單元的進(jìn)料預(yù)熱系統(tǒng)全部用高壓蒸汽，PTA裝置中用于主要生產(chǎn)的加熱蒸汽有9．0MPa(表)、1．0MPa(表)及0．43MPa(表)三種規(guī)格，其中0．43MPa(表)為氧化反應(yīng)副產(chǎn)的低壓蒸汽，高壓9．0MPa(表)蒸汽溫度480℃，中壓1．0MPa(表)，蒸汽也在230℃，因此高壓蒸汽系統(tǒng)及其凝液系統(tǒng)的集管、閥門、流水器、管網(wǎng)焊接質(zhì)量以及外保溫材料的選擇十分重要，如有漏泄、噴濺、裸管會造成嚴(yán)重的燙傷事故。另外PTA裝置工藝過程和PTA小包裝置系統(tǒng)以及開停工搶修中都需要大量的氮?dú)?。同類PTA裝置由于氮?dú)庑孤┖凸芾聿划?dāng)造成窒息傷人致死的事故多有發(fā)生。因此該裝置的氮?dú)庀到y(tǒng)必須確保密封循環(huán)系統(tǒng)良好，杜絕誤操作，堅(jiān)持巡檢，以防止各類惡性事故的發(fā)生。
