日本甲醇精馏塔爆炸事故

来源: 中国化学品安全协会作者: 陈国芳浏览: 6335 发布于2013年08月12日

国外危险化学品典型事故案例分析之二----

日本甲醇精馏塔爆炸事故

一、事故经过和危害

    1991年6月26日10时15分左右，日本狮子株式会社千叶工场，在新型表面活性剂“α-磺基脂肪酸酯”生产中，由于甲醇和过氧化氢反应生成微量的甲基过氧化物，并在精馏塔停止运转过程中，在局部从0.1%浓缩到百分之几十而发热，导致精馏塔发生爆炸，造成2人死亡，13人受伤，塔及周围设施遭到严重破坏。

    α-磺基脂肪酸酯生产设备于1991年1月完成，2月进入正常运行。6月19日21时35分，磺化反应装置启动，20日2时46分，回收甲醇开始供给甲醇精馏塔。26日8时9分，磺化反应装置停车；9时06分，停止向精馏塔供给回收甲醇，同时减小再沸器的蒸气量，将精制甲醇的馏出量从正常的350kg/h降至150kg/h，之后保持“待机状态”（回流比为12）；9时55分，为了使甲醇和水更好地分离，停止精制甲醇的馏出，浓缩甲醇全部返回塔内进行“全回流操作”；10时05分左右，停止向塔内回流，并增大再沸器的蒸气量，精馏塔内的甲醇残液全部从塔顶推出进入“焚烧操作”；10时15分左右，爆炸发生（事故发生前0.2s，工艺温度和压力没有异常）。

    爆炸发生在精馏塔的上部（从第5层至第26层约7m），塔顶至第4层落至地下，塔壁碎片最大飞至1300m，大部分散落在半径为900m的范围内，第27层以下的塔壁碎片残留在原地。据推算，爆炸当量相当于10~50kg TNT。

爆炸造成2人死亡，1人重伤，1人中度受伤，11人轻伤。精馏塔完全破坏，塔周围50m内的窗户玻璃全部损坏，爆炸碎片和冲击波使工厂内319个场所遭破坏。

二、事故原因分析

    1．在漂白过程中，残留的无水硫酸和添加的甲醇发生副反应生成甲基硫酸，甲基硫酸只有在酸性条件下，与过氧化氢反应生成甲基过氧化物。而甲基过氧化物在弱酸性水溶液中较稳定，几乎不分解，但在中性和碱性溶液中不稳定，随着温度的升高而加速分解。

    2．在正常运行时（回流比为5），甲基过氧化物最大浓度不超百分之几,在进行“全回流操作”时，甲基过氧化物的浓度被浓缩到百分之几十。

    3．事故发生当日，中和工段的pH计发生故障，使中和的烧碱量减少，溶液呈酸性，甲基过氧化物不易分解，导致甲基过氧化物在塔内的滞留量由正常时的10~20kg上升至30~40kg。

    4．在“焚烧操作”过程中，液相中甲基过氧化物的浓度比“全回流操作”时还大，另外，伴随着从塔顶的回流停止，也没有向塔内回流冷却甲醇液，结果导致发热速度大于散热速度，精馏塔处于温度急速升高的状态；再加上焚烧操作过程中局部的加热和塔内可动部分之间的摩擦及碰撞，甲基过氧化物失控分解放热反应，最终导致爆炸事故发生。

    三、同类事故预防措施

    1．设置利用还原剂能够完全除去向精馏塔供给回收甲醇中所含有的过氧化物的设备。

    2．回收甲醇中的过氧化物，应确认其被还原剂完全还原后，再供给精馏塔。

    3．精馏塔停止焚烧操作。

    4．再漂白工程中，应抑制甲基过氧化物的生成，且在中和工程中设置双重pH计。

    5．由于不存在类似的事故案例，要预测这样的爆炸事故非常困难。但是这起事故也是由于回收甲醇的前期处理方法、中和工程的pH计故障、精馏塔的焚烧操作等设备和操作上的原因而引起的。如果供给精馏塔的回收甲醇中的过氧化物完全还原，就不会再发生这样的事故。