加氢反应过程中的主要危险(续)
• 氢气泄漏 - 加氢装置（包括加氢釜、管道及阀门）的密闭性不好或者设备 缺陷导致氢气泄漏，并与空气形成爆炸性混合物。 • 加氢釜搅拌故障 - 加氢釜磁力搅拌消磁，导致冷却效率下降，加氢反应产生反应 热不能及时移除而导致失控反应。 • 加氢反应装置惰化不充分及反应装置接地较差导致静电累积 - 增大火灾或爆炸的风险 • 催化剂使用不当，导致催化剂变干 - 催化剂自燃引起火灾或爆炸 • 氢气探测及报警装置安装位置不当 - 对氢气泄漏的延迟响应，可能导致泄漏氢气与空气形成爆炸性 混合物，遇到引火源发生爆炸。
• 避免的状况
- 在温度高于40℃时，可能开始自热并自燃。
- 不允许自然蒸发使雷尼镍变干。
加氢反应过程中的主要危险
• 火灾危险性
- 氢气：与空气混合能形成爆炸性混合物、遇火星、高热能引起 燃烧。室内使用或储存氢气，当氢气泄漏时，氢气上升滞留屋顶， 不易自然排出，遇到火星时会引起爆炸。 - 加氢反应原料及产品：加氢反应的原料及产品多为易燃、可燃 物质。例如：苯、萘等芳香烃类；环戊二烯、环戊烯等不饱和烃； 硝基苯、乙二腈等硝基化合物或含氮烃类；一氧化碳、丁醛、甲醇 等含氧化合物等。 - 催化剂：部分加氢反应催化剂如雷尼镍属于易燃固体可以自燃。 - 在加氢反应过程中产生的副产物如硫化氢、氨气多为可燃物质。建、扩建
项目安全卫生三同时的要求进行；没有劳动安全初步设计、审查
和竣工验收。
• 尾气缓冲罐属压力容器，该企业不具备制造压力容器的资格条件，
在制造安装缓冲罐时没有配装液位计。工人在回收残糖液时，操 作上没有依据。 • 违反《建筑设计防火规范》：散发较空气轻的可燃气体、可燃蒸
加氢反应过程中的主要危险(续)
• 爆炸危险性
• -物理爆炸：加氢工艺多为气液相或气相反应，在整个加氢过程 中，装置内基本处于高压条件下进行。在操作条件下，氢腐蚀设 备产生氢脆现象（当温度超过 300 ℃ 和压力高于 30MPa 时 ）， 降低设备强度。如操作不当或发生事故，发生物理爆炸。 • - 化学爆炸：加氢工艺中，氢气爆炸极限为 4%-75.6%，当出现 泄漏或装置内混入空气或氧气时，易发生爆炸。 在某些加氢工艺中如一氧化碳加氢制甲醇工艺，其原料一氧化 碳亦为易燃易爆气体，产品甲醇为甲B类可燃液体，在操作温度下甲 醇为气态，当出现泄漏也可能导致设备爆炸。如苯加氢制环己烷、 苯酚加氢制环己醇、丁醛气相加氢生产丁醇等工艺中原料、产品在 常温下为液态，但在操作条件下为气态，出现泄漏导致爆炸。另外， 如硝基苯液相加氢生产苯胺等工艺，反应温度、压力相对较低，反 应为气液两相反应，其爆炸危险性主要来自氢。
气的甲类防爆厂房宜采用全部或局部轻质量顶作为泄压设施，厂
房上部空间要通风良好。事故厂房不符合这些要求。 • 没有在山梨醇车间设置可燃气体浓度检测报警装置。
2015年12月18日上午，清华大学一化学实验室突发 爆炸火灾事故，造成一博士后实验人员死亡。
氢气的物化性质
外观与性状 分子式 熔点（℃） 沸点（℃） 引燃温度（℃） 临界温度（℃） 爆炸上限%（V/V） 溶解性（V/V） 最小点火能量 不燃范围 无色无味气体 H2 -259.2 -252.8 400 -240 75.6（64 g/m3） 分子量 相对密度（空气=1） 饱和蒸汽压（KPa） 燃烧热（KJ/mol） 临界压力（MPa） 爆炸下限%（V/V） 2 0.07 13.33(-257.9℃) 241.0 1.30MPa 4（3.3 g/m3）
次沉降蒸发工段突然出现一道闪光，随着一声巨响发生空间化学爆
炸。1#、 2#液糖高位槽封头被掀裂； 3#液糖高位槽被炸裂，封头 飞向房顶；4台二次沉降槽封头被炸挤压入槽内，槽体变形扭曲；6
台尾气分离器、 3 台缓冲罐被防爆墙掀翻砸坏；室内外的工艺管线、
电气线路被严重破坏。
事故原因分析：
氢化釜处在加氢反应过程中，氢气不断地加入，调压阀处于常 动状态（工艺技术要求氢化釜内的工作压力为4MPa），尾气缓冲罐
加氢反应主要危险及控制措施
1996年8月12日4时20分，山东瑞星化学工业集团总公 司制药厂山梨醇车间发生空间氢气爆炸事故，造成2人死亡， 2人重伤，4人轻伤，投资新建起的44m×23m的双层车间被 摧毁。
事故经过 ：
山梨醇是该企业新开发的产品。7月15日开始投料试生产至 8 月12日零时山梨醇车间乙班接班，氢化岗位氢化釜处在加氢反应过 程中。4时取样分析合格。4时10分开始出料至4时20分，液糖、二
直接原因：
• 新产品的安全技术操作规程虽有，但操作程序不明确，没有经过 工程技术人员的论证和审定。管理人员和操作人员的安全素质差， 不熟悉工艺，工艺的安全参数不明白，安全操作规程生疏，致使 工人误操作，使尾气缓冲罐回收阀处于常开状态，形成多班次连 续氢气泄漏。 • 山梨醇工艺设计不安全可靠，违反了《炼油化工企业设计防火规 定》：有压可燃气体的设备应设置封闭的安全阀或安全放空，放 空高度应高于建、构筑物 2m 以上。在 3# 高位槽只安装了 1 根高 0.6m左右的呼吸管，致使氢气从呼吸管泄漏在车间内部。 • 平面布置设计不符合《建筑设计防火规范》：散发可燃气体、可 燃蒸气的甲类防爆厂房，与明火或散发火花地点的防火间距不应 小于 30m 。而山梨醇产品质量分析室离散发可燃气体源仅 15m 。
下端残糖回收阀处于常开状态（此阀应处于常关状态，在回收残糖
时才开此阀，回收完后随即关好，气源是从氢化釜调压出来的氢 气），然后氢气送入3#高位槽，最后氢气经槽顶呼吸管排到室内。
因房顶全部封闭，没有排气装置，致使氢气沿房顶不断扩散集聚，
与空气形成爆炸混合气，达到了爆炸极限。二楼平面设置了产品质 量分析室，常开的电炉引爆了爆 炸混合气，发生了爆炸。
水中溶解度0.02% (16℃) 在空气中为0.019mJ，在氧气中为0.007mJ 空气-氢-氮中氧含量小于5%，空气-氢-二氧化碳中氧含量小于8%
加氢催化剂——雷尼镍
• 主要成分：铝、镍混合物 • 外观与性状：灰色粉末 • 危险反应的可能性
干的活性雷尼镍催化剂是自燃物质。如允许其在空气中干燥， 它可焖燃至红热并为其它可燃物料提供引火源。干的雷尼镍可与水 发生剧烈反应。