三聚氰酸生产中氨气爆炸的原因分析及预防措施摘要：简要介绍了尿素干相法生产．三聚氰酸热解工序的生产工艺，从排氨、明火、温度、压力等方面分析了氨气爆炸的原因，针对引起爆炸的原因并提出了预防措施。关键词：三聚氰酸；氨气；爆炸；原因分析；预防措施邯钢集团新欣精细化工有限公司是一家以生产三聚氰酸为主的精细化工企业。三聚氰酸的生产方法包括干相法和液相法2种，该公司是全国大多数企业采用的干相法生产工艺。干相法生产三聚氰酸的特点是流程较为简单，投资小，危险性小。但在生产中，热解工序热解炉内也经常出现氨气爆炸事故，有时甚至将炉顶掀开，给公司的财产和职工的生命安全带来极大威胁，需高度重视三聚氰酸生产安全。1热解工序工艺简介来自热风炉的高温烟道气通过隧道窑内的加热管将窑内温度加热至250—300℃左右，尿素在窑内热解缩合生成粗品三聚氰酸，反应释放的氨气及其他物质(如HCl等)通过排氨风机，由排氨烟囱排出。三聚氰酸生产工艺流程如图1所示。2爆炸的原因氨气的爆炸极限是15％～28％，正常生产中，由于氨气源源不断地被排氨风机排出，氨气浓度在爆炸范围以下，加上热解炉内没有明火，所以不会发生爆炸。但是，当生产不正常时，达到了氨气爆炸的条件，就会造成爆炸的发生。2．1排氨的影响在三聚氰酸生产中，为了提高收率，在尿素中掺入一定比例的氯化铵做催化剂。热解炉内达到一定温度后，氯化铵就会分解成氯化氢和氨气，进入排氨系统后，由于温度降低，氯化氢和氨气又会生成氯化铵，凝结在排氨管和排氨风机的叶轮上，影响了氨气的正常排出，严重时就会导致热解炉内氨气浓度升高，达到了氨气的爆炸范围。2．2明火的影响正常生产时，热风炉内产生的高温烟道气经过热解炉内的加热管后，由烟道风机排出，炉内不会产生明火。但由于加热管较长(30m)，温度较高，在停开车时，就会时常发生热胀冷缩现象，加热管推动联箱来回移动，这样就造成了加热管和联箱焊接处开裂，产生漏火现象。2．3温度影响在操作过程中，有时为了防止出现生料，常采用提高温度的办法，把炉内温度提到300℃以上。系统温度升高，会使分子内能增加，化学反应加剧，所以，可使爆炸极限范围增大，使下限降低，上限增高，增加爆炸的危险性。2．4压力影响由于排氨风机的作用，热解炉内一般是负压操作，但氨气排出不畅时，就会造成热解炉内的压力升高，使爆炸极限范围扩大，尤其是爆炸上限明显提高。这是由于系统压力升高，分子间的距离更为接近，碰撞几率增高，使燃烧反应更容易进行。3措施与对策3．1防止炉内产生明火为防止热解炉内产生明火，该公司对热解炉内的加热管进行了改造，对每一根加热管都安装了防膨胀装置，使每一根加热管都能在防膨胀装置中自由伸缩，加热管与联箱焊接处不会发生开裂，防止了明火的发生。防膨胀装置示意图如图2。3．2增设氯化铵水洗池造成热解炉内氨气浓度升高的原因就是由于氯化铵在排氨管和排氨风机叶轮上凝结，使氨气排出不畅。为此，要把热解炉内氨气浓度控制在爆炸范围以外，最直接的办法就是将热解炉内产生的氯化铵去除。为此，该公司在热解炉氨气出口增设了氯化铵洗涤池，减少了氯化铵的凝结。3.3增设防爆装置在热解炉的顶部盖板上做带孔的预埋铁，将短管的一端焊在带孔的预埋铁上，另一端安装防爆爆破膜，这样炉内发生爆炸时，先使爆破膜破裂，从而使炉内卸压。4结束语通过采取以上措施，切断了氨气爆炸产生的条件，防止了爆炸的发生，即使在生产中遇到事故，达到了爆炸条件，也可通过防爆装置卸压，化险为夷。参考文献：1.张金钟主编.化肥企业安全技术管理.北京：化学工业出版社，19912.刘国臣主编.石油化工防火与灭火.北京：中国石化出版社，1998
