黄磷技术知识培训课件

黄磷技术知识培训课件培训内容导览0102黄磷基础知识生产工艺流程化学性质与应用领域电炉法完整工艺链条0304设备与操作要点安全风险防护关键设备及工艺参数控制危险源识别与管控措施0506固废处置利用法规与标准资源化利用技术进展行业监管要求与合规管理07事故案例分析应急与文化建设典型事故教训与启示第一章黄磷基础知识了解黄磷的基本特性、战略价值及其在国民经济中的重要地位黄磷产业战略地位黄磷是一种重要的国家战略资源在现代工业体系中扮演着不可替代的角色作为磷化工产业链,70%的核心中间体黄磷广泛应用于化工、农药、医药、火柴、冶金等众多领域,中国已成为全球最大的黄磷生产国产能占世界总量的以上年产量超过万吨占世界总,70%,50,全球产能占比产量的一半以上主要生产基地分布在云南、贵州、四川、湖北等磷矿资源丰富的省份中国黄磷产能然而黄磷生产具有高能耗、高污染、高危险性的特点需要严格的技术管理和安全监管,,万吨50年产量位居世界第一℃1500生产温度高温还原反应黄磷的物理化学性质物理特性化学特性危险特性外观呈黄色蜡状固体易溶于二硫化碳等有机溶剂强烈自燃性••熔点℃不溶于水但会缓慢水解磷蒸气有剧毒:

44.1•,•沸点℃遇空气自燃点仅℃皮肤接触可致严重灼伤:

280.540•密度燃烧产生五氧化二磷白烟吸入可致磷中毒•:

1.82g/cm³•在黑暗中发出淡绿色磷光化学性质极为活泼需水下密封储存•••安全提示黄磷必须始终保存在水下储存温度控制在℃防止接触空气自燃任何操作都必须在严格的安全防护条件下进行:,10-15,第二章黄磷生产工艺流程掌握电炉法黄磷生产的完整工艺链条与技术要点关键工艺参数控制温度与压力管理冷凝系统防护电炉内温度必须严格控制在℃之间温度过低反应不完冷凝系统是黄磷生产的关键安全环节磷蒸气温度从℃快速降至1400-1500,1500全磷回收率降低温度过高电极消耗加剧能耗上升设备寿命缩短℃以下必须确保,;,,,40,:炉膛压力需维持微负压状态至防止磷蒸气和一氧化碳外冷凝器水温稳定在℃-50-100Pa,•10-15泄确保操作安全压力波动超过允许范围时自动报警系统应立即启动,,冷凝管路无堵塞、无泄漏•原料配比优化磷雾捕集效率•99%凝结液面保持在安全高度•磷矿石、焦炭、硅石的质量比通常为但需根据原料品位动10:

1.2:

3.5,废气处理达标态调整磷矿石含₂₅量、焦炭固定碳含量都会影响最佳配比P O炉气中含有一氧化碳、磷化氢等有毒有害气体必须经过,:电除尘去除磷烟尘洗涤塔吸收磷化氢燃烧炉处理一氧化碳排放必须符合国家环保标准主要生产设备介绍电炉炉体冷凝器系统废气净化装置自控监测系统采用耐高温、耐腐蚀特殊材料制造采用多级串联冷凝设计包括一次冷包括电除尘器、洗涤塔和尾气燃烧采用集散控制系统实时监测温,,DCS,内衬由镁铬砖等耐火材料构成配凝器、二次冷凝器和磷雾捕集器炉电除尘器去除以上的磷烟度、压力、流量、液位等关键参数99%备三相或六相石墨电极功率通常在使用不锈钢或石墨材质配备循环冷尘洗涤塔用碱液吸收磷化氢燃烧配备视频监控、气体检测报警和紧,,,,之间炉体设计需考虑却水系统和自动温控装置确保磷蒸炉将一氧化碳转化为二氧化碳后排急联锁保护装置实现生产过程的自12-25MW,,热膨胀、化学侵蚀和机械应力气高效冷凝放动化和安全化第三章黄磷生产安全风险全面识别黄磷生产过程中的危险源建立有效的风险管控体系,危险特性与主要风险点易燃易爆风险黄磷自燃点仅℃远低于环境温度一旦暴露空气即可自燃燃烧速度快、温度高40,,,产生大量有毒白烟生产过程中的磷蒸气与空气混合可形成爆炸性气体遇明火或静,电即可引发爆炸风险场景储罐泄漏、管道破裂、冷凝系统失效、违规动火作业:急性中毒危害磷蒸气和磷化氢具有剧毒性吸入磷蒸气可导致磷毒性口腔炎和全身中毒表现为,恶心、呕吐、腹痛严重者可致肝肾功能衰竭甚至死亡磷化氢中毒可引起肺水肿和,心血管系统损害风险场景设备检修、应急处理、密闭空间作业、防护不当:高温高压危险电炉内温度高达℃炉气压力波动频繁高温可导致设备材料强度下降、密封1500,失效压力异常可引起炉体开裂、管道爆裂电极断裂或炉料塌陷可造成炉内爆炸;风险场景电极事故、炉况波动、冷却系统故障、操作失误:典型危险源识别储存罐泄漏冷凝系统堵塞电炉温度失控黄磷储罐必须水封保存一旦水位下降或罐体破损黄磷冷凝管路堵塞导致磷蒸气无法正常冷凝压力骤升可能,,,温度过高可能导致电极烧损、炉衬熔化甚至炉体炸裂,;暴露空气将立即自燃引发爆炸事故温度过低影响生产效率和产品质量水位监测失效磷渣积聚堵管••电力系统故障•罐体腐蚀破损冷却水中断••冷却系统失效•阀门密封不严温度控制失效••炉料配比失调•地震等自然灾害管道设计缺陷••自控系统故障•预防措施双重液位监测、定期探伤检测、应急水源备预防措施压差监测报警、定期清理维护、备用冷凝器::预防措施多点温度监测、自动功率调节、紧急停炉程序:用安全防护措施体系建立本质安全工程防护管理控制应急救援的多层次安全防护体系从源头消除或降低风险+++,1密闭操作系统所有涉及黄磷的设备必须严格密闭采用氮气保护或水封隔离储罐、管道、泵体等关键部位使用双层密,封或机械密封定期进行密封性检测泄漏率必须控制在允许范围内,2自动监控联锁安装控制系统和安全仪表系统实现温度、压力、液位、流量等关键参数的实时监测设置报警DCS SIS,值和联锁值异常情况下自动切断物料、启动应急程序配备可燃气体和有毒气体检测报警装置,3个人防护装备作业人员必须佩戴:正压式空气呼吸器或防毒面具阻燃防护服和防火隔热服•防化手套和防护靴•安全帽和护目镜•特殊作业区配备应急淋浴和洗眼器4作业许可管理严格执行动火作业、受限空间作业、高处作业等特殊作业许可制度作业前必须进行风险分析、制定安全措施、办理作业票证、配备监护人员动火作业前必须进行气体检测确认合格后方可进行,第四章固废处置与资源化利用推进黄磷生产固废的减量化、资源化、无害化处理实现绿色可持续发展,主要固废类型及特征黄磷炉渣泥磷电除尘灰电炉高温反应的主要固体副产物主要成冷凝和洗涤过程中产生的含磷污泥主要废气净化过程中电除尘器捕集的磷烟尘,,,分为硅酸钙₃和未反应的磷矿石包括磷渣、磷泥和洗涤废渣含磷量主要成分为五氧化二磷₂₅和碳粉CaSiO5-P O年产量约为黄磷产量的倍单条生还含有有机物和杂质泥磷具有自含磷量高达具有较高回收价值8-10,15%,20-40%,产线每年产生炉渣万吨炉渣呈燃性和毒性必须水下储存或密封包装但除尘灰吸湿性强遇水易发热需要专门30-50,,,灰黑色多孔状含有微量残磷和重金属需年产量约占黄磷产量的的收集和储存设施年产量约为黄磷产,,3-5%妥善处理量的1-2%固废处置现状与问题传统处置方式长期以来大多数黄磷企业采用露天堆存方式处理固废在厂区或周边设置专门的渣场这种方式虽然成本低廉但存在严,,,重问题:占用大量土地资源•雨水淋溶造成地下水污染扬尘污染周边环境•残磷氧化产生有毒气体•渣场存在自燃和坍塌风险•据统计我国黄磷行业每年产生炉渣超过万吨历史累积堆存量已超过万吨给环境带来巨大压力,400,5000,资源浪费现状固废中含有大量可回收的磷资源和其他有价值成分:炉渣含₂₅约P O2-5%泥磷含₂₅约P O5-15%除尘灰含₂₅高达P O20-40%但目前资源综合利用率不足大量磷资源被浪费同时炉渣中的钙、硅等成分也具有利用价值但开发程度低30%,,,资源化利用技术进展1焙烧提磷技术将含磷固废在高温下焙烧使其中的磷转化为易溶于酸的磷酸盐形式然后用硫酸或盐酸浸,,出提取磷该技术可回收的磷资源已在多家企业实现工业化应用关键在于优化60-80%,焙烧温度℃和添加剂配比800-10002磷肥生产应用利用固废中的磷、钙成分生产钙镁磷肥或磷酸铵等肥料产品炉渣经破碎磨细后可直接作为硅钙肥使用也可与其他原料配合生产复合肥这种方式简单易行但产品附加值较低需,,,要考虑运输半径和市场需求3精细磷化工产品通过深加工技术将回收的磷资源转化为工业磷酸、磷酸盐等高附加值产品例如生产食品,级磷酸、阻燃剂、水处理剂等这是固废高值化利用的方向但对技术和设备要求较高投,,资成本大4建材化利用利用炉渣的硅酸盐成分生产水泥、砖块、微晶玻璃等建材产品炉渣可替代部分黏土或砂石原料降低建材生产成本但需解决炉渣中残磷和重金属的稳定化问题防止在使用过程,,中释放污染物绿色生产与节能减排挑战在碳达峰、碳中和国家战略目标下黄磷行业面临严峻的节能减排压力黄磷生产是典型的高耗能行业每生产吨黄磷需消耗电能相当于吨标准煤全行业年耗电量超过亿度碳排放量巨大,,113000-15000kWh,5-680,主要挑战能耗水平高吨磷电耗比国际先进水平高:15-20%余热利用率低大量高温炉气和炉渣余热未有效回收:碳排放强度大生产过程产生大量和₂:CO CO固废处理困难综合利用技术不成熟处理成本高:,环保投入不足部分企业设施老旧达标排放压力大:,发展方向推广大型化、密闭化、连续化先进工艺开发余热发电、余热利用技术•提高固废资源化利用水平•发展磷化工循环经济产业链•1能效提升目标到年达到国际先进水平20302固废利用率综合利用率提升目标3碳减排幅度较年基准降低2020第五章法律法规与行业标准熟悉黄磷行业相关法律法规确保企业合规运营与安全生产,危险化学品安全管理法规体系我国已建立了较为完善的危险化学品安全监管法律法规体系黄磷作为高危险性化学品受到严格监管,,《危险化学品安全管理条例》国务院令第号年修订这是危险化学品安全管理的基本法规规定了危险化学品的591,2011,生产、储存、使用、运输和处置的全流程安全管理要求核心要求严格市场准入、建立安全管理制度、配备专业人员、定期开展安全评价、建立应急救:援体系《安全生产法》年第三次修正强化了企业主体责任和全员安全责任明确了生产经营单位的主要负责人2021,对本单位安全生产工作全面负责关键条款安全生产费用提取、安全培训教育、隐患排查治理、事故报告与调查、法律责任与处:罚《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》国家安监总局令第号年修订黄磷储存量达到吨即构成重大危险源必须向安监部40,201550,门备案安装监测监控系统制定应急预案并定期演练,,监管要求实施分级管理一级、二级重大危险源需建立视频监控和安全联锁系统接入政府监管:,,平台黄磷行业安全管理要求企业主体责任落实危险源辨识与风险评估安全培训与应急演练黄磷生产企业必须企业应建立双重预防机制建立全员安全培训制度:::建立健全安全生产责任制风险分级管控开展危险源辨识评估风险等级三级安全教育公司级、车间级、班组级:,:重大、较大、一般、低制定管控措施保证安全投入提取不低于的安全费用,特种作业培训电工、焊工、危化品操作等,3%:配备注册安全工程师年度复训每年不少于学时•:20隐患排查治理建立日常检查、定期检查、专:设置安全生产管理机构•制定专项应急预案和现场处置方案每年至少组项检查制度对发现的隐患实施闭环管理,,每年至少进行一次安全现状评价织两次综合应急演练和四次专项演练采用安全检查表法、作业条件危险性评价法等取得《安全生产许可证》•方法进行风险评估主要负责人和安全管理人员必须经过专门培训,取得安全资格证书处罚力度违反安全生产法律法规最高可处万元罚款构成犯罪的依法追究刑事责任发生重大事故的企业主要负责人可能面临终身行:,1000,,业禁入危险化学品分类与黄磷监管定位根据《危险化学品名录》版和联合国《全球化学品统一分类和标签制度》黄磷属于第类自燃物品同时具有急性毒性2015GHS,

4.2,编号危险性类别UN类自燃物品UN

13814.2国际通用识别码遇空气自燃毒性分类包装类别急性毒性类别包装类别3I吸入、皮肤接触有害高度危险特殊监管要求储存方面:必须水下储存水深不少于米,

0.3储存场所需设置防火堤和围堰•配备温度监测和自动喷淋系统•严禁与氧化剂、酸类、卤素等混存•库房温度保持在℃•10-15运输方面:需取得危险化学品运输许可证使用专用罐车罐内充水保护•,运输途中保持水封完好•禁止与其他货物混装•使用方面:第六章典型事故案例分析以史为鉴从重大事故中汲取教训警钟长鸣,,江苏响水特别重大爆炸事故3·21事故原因分析事故直接原因是旧固废库内长期违法贮存的硝化废料持续积热升温导致自燃燃烧引发爆炸,深层次原因:安全责任不落实企业长期存在违法违规行为个政府部门和地方党委政府未有效履行安全监管责任:,13风险辨识不到位对硝化废料的危险性认识不足未进行有效的风险评估和管控:,隐患整改不彻底多次检查发现问题但整改流于形式危险废物长期违规堆存:,应急处置不及时起火后未能有效控制导致火势蔓延引发爆炸:,警示与教训安全生产容不得半点侥幸必须始终保持如履薄冰的警觉,该事故暴露出部分化工企业安全管理松懈、风险意识淡薄的严重问题对黄磷行业的启示:必须严格落实企业主体责任•加强固废分类管理和规范处置•完善危险源辨识和风险管控•强化应急管理和救援能力事故基本情况•提升全员安全意识和技能•年月日时分江苏省盐城市响水县陈家港镇天嘉宜化工有限公司发生特别重大爆炸事故20193211448,人人7876死亡人数重伤人数人亿

64086.2受伤总数直接经济损失人民币。