制程反应失控之探讨与对策

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1、製程反應失控之探討與對策主講者長春企業集團簡村德顧問反應失控之探討與對策1前言1.反應失控之主要原因2.化學製程(ChemicalProcess)關連事故統計3.製程化學(ProcessChemistry)所引起之事故4.工場設計與操作所引起之事故5.製程開發中各階段之安全評估內容6.反應失控之潛在危險性技術評估7.反應失控之安全對策8.案例介紹：CumeneOxidationandPhenol-FormaldehydeReaction反應失控之探討與對策2從福國化工爆炸事件檢討批次製程化工廠的火災爆炸預防前言：湖口新竹工業區福國化工廠於九十年五月十八日下午發生爆炸

2、火災，影響所及廣達一平方公里，造成一名人員死亡，一百一十二位人員受傷，四十餘家工廠受到波及，，損，損失估計達數億元，此一事件說明了國內一些化工廠，對於失控反應預防與可能造成火災爆炸之嚴重後果的認知知識不足。反應失控之探討與對策3反應失控之探討與對策4反應失控之主要原因：1.1.1.不完全瞭解1.不完全瞭解


製程化學(ProcessChemistry)(ProcessChemistry)及熱化學(ProcessChemistry)及熱化學(ThermalChemistry)(ThermalChemistry)。(ThermalChemistry)。2.HeatTr

3、ansfer2.HeatTransfer之工程設計不適當2.HeatTransfer之工程設計不適當。3.3.3.安全控制與排放系統不適切3.安全控制與排放系統不適切。4.4.4.操作方法不完備4.操作方法不完備(((含教育訓練不確實(含教育訓練不確實)))。)。反應失控之探討與對策5化學製程(ChemicalProcess)關連事故統計：ChemicalProcess事故件數(%)Phenol-FormaldehydePolymerization64(47.8)Condensations占20%Nitration15(11.2)Sulphonation13(9.7

4、)Hydrolysis10(7.5)Saltformation8(6.0)Halogenation(鹵化反應)8(6.0)Alkylation5(3.7)Amination4(3.0)Diazotization4(3.0)在英國Batch/Semibatch反應器之反應失控事件共有Oxidation2(1.5)189件，因為資料不足其中Esterification1(0.7)認定與化學製程有關為134合計134件。反應失控之探討與對策6製程化學(ProcessChemistry)(ProcessChemistry)所引起之事故(ProcessChemistry)所引

5、起之事故(1/2)A.反應化學＆＆熱化學＆熱化學（（（共（共共共34343434件件件件））））1.反應器放大時，，，對反應熱之，對反應熱之8件件件7.溫度過低反應緩慢進行，，，1件件件冷卻缺乏評估。。。結果因反應物之累積引起2.生成混合物之分解。。。7件件件一發不可收拾之反應。。。3.產生不安定與敏感性之副產6件件件8.反應器材質之觸媒作用。。。1件件件物物物。物。。。9.非預期之自行催化反應。。。1件件件4.所有反應物在反應開始一齊4件件件全部投入。。。10.生成物發生汽化之相變1件件件化化化。化。。。5.硝化反應中發生意料外之氧3件件件化反應。。。6.高濃度反

6、應物之間所進行之2件件件反應。。。反應失控之探討與對策7製程化學(ProcessChemistry)(ProcessChemistry)所引起之事故(ProcessChemistry)所引起之事故(2/2)B.B.B.原物料之品質管理B.原物料之品質管理：（（共（共共15共151515件件件）件）1.使用規格不符之原料，，其中以在水中，其中以在水中9件混入不純物情形最多。2.使用規格不符之原料，，混入不純物，混入不純物。5件3.規格改變。1件反應失控之探討與對策8工場設計與操作引起之事故(1/5)A.A.溫度控制A.溫度控制（（共（共共32共323232件件件）件）

7、1.SteamPressure1.SteamPressure或加熱時間控制失敗1.SteamPressure或加熱時間控制失敗。666件6件2.TI2.TI位置不當2.TI位置不當。666件6件3.3.溫度控制系統異常3.溫度控制系統異常。（冷卻水關閉，，熱媒油過，熱媒油過777件7件熱熱，熱，，蒸汽閥開放，蒸汽閥開放）4.4.冷卻水4.冷卻水FailureFailure。Failure。555件5件5.5.溫度指示計誤讀5.溫度指示計誤讀。444件4件6.6.反應器與鄰接高溫設備距離不足6.反應器與鄰接高溫設備距離不足。222件2件7.7.反應初期加熱速度過快