文献综述

1.1聚丙烯现状

近几年由于中国经济发展迅猛，市场对各种化工原材料的需求增强，促使聚丙烯消费显著增加。中国是世界上最大的聚丙烯消费国，2004年中国聚丙烯需求超过了790 万吨左右，2010年更是达到了1360万吨的水平。目前，中国聚丙烯需求仍在持续增长中，自2004年以来其年均增长速度达到了14%左右。2008年，受全球金融危机的影响，中国聚丙烯需求受到冲击，需求开始下滑。然而，在受到国家各项经济刺激政策的影响下，中国经济环境得以迅速回暖，2009年中国聚丙烯需求很快从危机中复苏，并且将可能在未来的几年内继续保持较高的增长率。预计2012年中国聚丙烯需求将超过1600万吨。中国聚丙烯有近50余家粒料生产厂和数百家粉料生产厂。其中大型粒料生产厂产能占全国产能的86%左右，这些生产厂主要是中国石油与中国石化旗下的工厂。^[1]

目前，聚丙烯连续化生产由液相聚合工艺向气相聚合工艺发展的趋势明显。聚丙烯生产工艺一般包括丙烯精制、催化剂配置、丙烯聚合、闪蒸回收、气蒸干燥、风送造粒、包装等工序，该工艺主要为聚合反应工艺，属于放热反应，其聚合生产过程复杂，物料涉及易燃易爆物质（如丙烯、氢气、三乙基铝等），生产在高温、高压下进行，具有较大的火灾爆炸的危险性，稍有疏忽就可能引起燃烧、爆炸，并且事故发生后常因补救困难可导致重大损失。因此，有必要对聚丙烯生产工艺的火灾爆炸危险性进行分析，以提出切实可行的预防和控制事故发生的对策和措施^[2]

1.2聚丙烯催化剂生产工艺中存在的危险因素

　　聚合过程是在较高温度和压力条件下的密闭设备和管道中进行的，其原料、助剂和催化剂属于易燃易爆物质。如丙烯是无色、有烃类气味、化学性质活泼的易燃气体，爆炸极限为1%-15%，由于丙烯比空气重，泄漏后可能存留在装置的下水道和低洼处，达到爆炸极限范围时易造成火灾爆炸；

聚丙烯生产装置使用的催化剂大多为烷基铝。若聚合反应过程中催化剂比例过高，聚合反应速度加快，产生的反应热不易导出，也有可能导致爆聚。聚丙烯粉尘为1~100μｍ的颗粒，在粉料输送过程中聚合物细粉和规格相同的聚丙烯粉料类似，具有易爆的 物性，聚合物细粉最低的爆炸浓度是0.1％～0.2％（质量）。常见聚丙烯料仓的闪爆一般有以下3种情况：粉尘引起的闪爆、可燃气体引起的闪爆和粉尘加可燃气体综合引起的闪爆。但不管何种情况引起的闪爆，都必须同时具备三个条件：具有达到爆炸极限浓度的粉尘云或可燃气体、含有一定氧含量的空气和具有一定点火能力的着火源。

1.3研究方法

　　在化工过程设计中的安全风险评价是重要的，确保这些危害能被识别和预防，尽可能早地避免和减少风险的潜在事故发生在整个生命周期的危险可能。针对上述危险因素，本项目采用定性定量分析方法分析其生产工艺与装置、物料进行评价。

　　1.3.1预先危险性分析

　　预先危险性分析（preliminary hazard analysis, PHA）。该方法是在开发阶段对建设项目中物料、装置、工艺过程以及能量失控时可能出现的危险性、类别、条件及可能造成的后果作宏观的概略分析，其目的是辨识系统中存在的潜在危险，确定其危险等级并防止这些危险发展成事故。