今年安全生產(chǎn)月主題為“生命至上 安全發(fā)展”，強(qiáng)調(diào)了安全是發(fā)展的重要前提。“對(duì)于事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高的化工企業(yè)而言，僅通過(guò)強(qiáng)化管理去保障安全生產(chǎn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須對(duì)化學(xué)反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。在此基礎(chǔ)上，再通過(guò)工藝優(yōu)化開(kāi)發(fā)安全系數(shù)更高的生產(chǎn)技術(shù)才能從源頭上消除事故隱患。”中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)研究總院制藥工藝優(yōu)化與產(chǎn)業(yè)化工程研究中心主任張福利研究員認(rèn)為，隨著國(guó)家層面的重視和企業(yè)安全意識(shí)的提升，反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估這一新興技術(shù)學(xué)科將迎來(lái)發(fā)展的黃金期。

精化反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)大

“反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)研究作為工程放大、工藝設(shè)計(jì)和安全生產(chǎn)的重要技術(shù)保障，是技術(shù)開(kāi)發(fā)鏈條上不可缺的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容。它不僅能為企業(yè)提供安全生產(chǎn)技術(shù)保障，還會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的提升。”張福利表示。

我們常常用精細(xì)化率去衡量一個(gè)國(guó)家化工行業(yè)的發(fā)展水平。然而，精細(xì)化率提升的同時(shí)也帶來(lái)了精細(xì)化工反應(yīng)量的驟增和企業(yè)密度的增加，安全生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)加大。精細(xì)化工企業(yè)一旦發(fā)生事故，造成的后果也非常嚴(yán)重。據(jù)記者了解，去年上半年全國(guó)共發(fā)生化工較大事故8起，其中有4起發(fā)生在精細(xì)化工企業(yè)，而反應(yīng)失控則是精細(xì)化工生產(chǎn)事故的重要原因。

“精細(xì)化工生產(chǎn)事故常常是由反應(yīng)熱失控導(dǎo)致，尤其是硝化反應(yīng)、磺化反應(yīng)、氧化反應(yīng)等化工工藝，本身屬于強(qiáng)放熱反應(yīng)，溫度升高又會(huì)加大反應(yīng)速度，很容易造成反應(yīng)失控引發(fā)安全事故。而反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)研究的目的就是進(jìn)行定量的工藝風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，然后制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。目前我國(guó)這方面的研究雖還處于起步階段，但需求的增長(zhǎng)趨勢(shì)已經(jīng)非常明顯 。”張福利研究員說(shuō)。

他特別強(qiáng)調(diào)，對(duì)于精細(xì)化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，2020年是個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。原國(guó)家安監(jiān)總局在去年發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，從2020年開(kāi)始，凡列入評(píng)估范圍，但未進(jìn)行反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的精細(xì)化工生產(chǎn)裝置，均不得投入運(yùn)行?！吨笇?dǎo)意見(jiàn)》還明確了三種需要開(kāi)展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的情形，包括國(guó)內(nèi)首次使用的新工藝、新配方投入工業(yè)化生產(chǎn)的以及國(guó)外首次引進(jìn)的新工藝且未進(jìn)行過(guò)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的;現(xiàn)有的工藝路線、工藝參數(shù)或裝置能力發(fā)生變更，且沒(méi)有反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告的;因反應(yīng)工藝問(wèn)題，發(fā)生過(guò)生產(chǎn)安全事故的。

五大技術(shù)控制反應(yīng)熱

“不了解反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的人會(huì)認(rèn)為這是一項(xiàng)很虛的工作，其實(shí)它能給企業(yè)帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的幫助。”張福利研究員把反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的作用歸納為三點(diǎn)，通過(guò)對(duì)精細(xì)化工工藝開(kāi)展全面的反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)研究，既可對(duì)工藝風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化，也可為工藝設(shè)計(jì)提供切實(shí)的安全技術(shù)數(shù)據(jù)，如混合物料的比熱容、反應(yīng)的活化能、工藝放熱速率、最大放熱量等不可缺少的技術(shù)參數(shù)，還可對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化開(kāi)發(fā)更安全的生產(chǎn)工藝。

既然反應(yīng)熱失控是精細(xì)化工的事故原兇，那么反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就把落腳點(diǎn)放在了反應(yīng)熱的控制上。據(jù)張福利研究員介紹，他們通過(guò)五大核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)過(guò)程的把控。

一是對(duì)反應(yīng)中涉及的原料、中間物料、產(chǎn)品等化學(xué)品進(jìn)行熱穩(wěn)定性測(cè)試，獲得物質(zhì)的分解放熱情況，開(kāi)展物質(zhì)熱穩(wěn)定性評(píng)估;二是通過(guò)對(duì)反應(yīng)溫升的測(cè)試，來(lái)評(píng)估放熱反應(yīng)失控后的嚴(yán)重度;三是通過(guò)對(duì)失控反應(yīng)的最大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間的測(cè)試，對(duì)反應(yīng)失控發(fā)生的可能性進(jìn)行評(píng)估;四是通過(guò)對(duì)工藝溫度、合成反應(yīng)最高溫度、最大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間為24h的溫度、技術(shù)原因最高溫度的測(cè)試，對(duì)反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度進(jìn)行評(píng)估;五是通過(guò)其它技術(shù)，例如連續(xù)流微通道技術(shù)等，進(jìn)行工藝優(yōu)化，開(kāi)發(fā)安全的工藝過(guò)程。

制藥過(guò)程涉及的精細(xì)化工反應(yīng)非常典型，制藥企業(yè)也由此成為安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重點(diǎn)對(duì)象。記者在專(zhuān)門(mén)開(kāi)展精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的浙江華頎安全科技有限公司采訪時(shí)了解到，他們選擇了一家藥廠作為評(píng)估對(duì)象，評(píng)估目的非常明確，一是通過(guò)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)的4級(jí)、5級(jí)反應(yīng)，采取措施，降低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全;二是通過(guò)反應(yīng)熱的測(cè)量，對(duì)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行機(jī)理解析，并據(jù)此進(jìn)行工藝改進(jìn)，達(dá)到“降本、提質(zhì)、減少污染”目的，實(shí)現(xiàn)綠色制藥。

“我們首先對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行跟蹤測(cè)試，根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)提出實(shí)驗(yàn)室工藝優(yōu)化方案，然后在技術(shù)部門(mén)的配合下研究并完成工藝放大。優(yōu)化后的工藝設(shè)備在安全性大幅提升的同時(shí)也取得了很好的降本減排效果：原料投料量減少80%、成本降低50.3%，廢氣排放量減少80%、廢液產(chǎn)生量減少50%。”華頎公司技術(shù)負(fù)責(zé)人向記者介紹說(shuō)。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成行業(yè)共識(shí)

開(kāi)展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估既是企業(yè)自身發(fā)展的需要，也是政府監(jiān)管的需要，同時(shí)還是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需要。這一認(rèn)識(shí)已成精細(xì)化工行業(yè)的共識(shí)。

對(duì)企業(yè)而言，開(kāi)展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能為企業(yè)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品提供依據(jù)，在研發(fā)階段就提前淘汰工藝危險(xiǎn)性大的產(chǎn)品。對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)估則能及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有工藝中的安全隱患，防患于未然。這就有點(diǎn)像給生產(chǎn)多系了一條“安全帶”。

對(duì)政府而言，反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論同時(shí)能為政府決策提供依據(jù)，如危險(xiǎn)化學(xué)品安全標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)驗(yàn)收考評(píng)明確要求企業(yè)開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)管理，《指導(dǎo)意見(jiàn)》也更加明確了反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)研究的適用范圍和時(shí)間要求。

對(duì)產(chǎn)業(yè)而言，通過(guò)工藝優(yōu)化降低反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看會(huì)使精細(xì)化工行業(yè)整體安全風(fēng)險(xiǎn)降低，這將促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的形象重塑和升級(jí)轉(zhuǎn)型。

需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的反應(yīng)類(lèi)型包括光氣及光氣化、電解、氯化、硝化、氟化、加氫、重氮化、氧化、過(guò)氧化等20多種反應(yīng)類(lèi)型，涉及農(nóng)藥、染料、涂料、化學(xué)試劑、電子化學(xué)品等10多個(gè)行業(yè)類(lèi)型。“反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的市場(chǎng)將非常大，另外，后期的工藝優(yōu)化及安全工藝過(guò)程的開(kāi)發(fā)又會(huì)激活新的市場(chǎng)需求。”張福利研究員非常看好該技術(shù)的市場(chǎng)前景。