双氧水（过氧化氢）生产装置安全运行要点及事故防范五大措施

去年今日，中化集团鲁西双氧水装置发生重大爆炸着火事故，2024年4月19日，山东省人民政府批复发布了《中化集团鲁西“5.1”双氧水装置重大爆炸着火事故报告》，这起事故造成10人死亡，引发对双氧水安全生产高度关注。本院在报告批复当天报道了该公司受事故影响未能如期完成吸收合并控股股东工作，可以说是教训深刻、损失惨重。为更好的汲取此次事故教训，本院以近几年双氧水典型事故为例，结合去年开展的双氧水企业专家指导服务督导检查情况，从以下五个方面展开探讨，欢迎在留言区交流指正。

一、双氧水及生产工艺概述

过氧化氢化学式为H2O2，因有两个O ，故俗称双氧水。其外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。

在一般情况下会分解成水和氧气，但分解速度极其慢，加快其反应速度的办法是加入催化剂——二氧化锰或用短波射线照射。分解之后会生成氧气和水.是初中化学中实验室制氧气的一个重点.但过氧化氢也是世界卫生组织公布的致癌物。

（一）双氧水理化特性

（二）双氧水的主要用途

1、用于纺织行业：

长期以来，纺织行业一直是国内双氧水的最大市场，各种纺织物和针织物的漂白已由原来的“氯漂”变成现在的“氧漂”。这不仅是因为“氧漂”对纤维强度的损伤小，织物不易返黄，手感适宜，更重要的是消除了”氯漂”之后含氯废水对环境的污染。随着经济的发展，纺织品出口量的不断增加，纺织行业对双氧水的需求将进一步扩大。

2、用于造纸行业：

国际上，造纸行业消耗的双氧水占总产量的60%左右，且“氯漂”的比例越来越小，特别是北美及欧洲的国家，已经以立法手段禁止造纸行业使用“氯漂”，以减轻对环境的压力。我国造纸界使用双氧水作漂白剂起步较晚。目前有许多造纸企业还在使用“氯漂”，随着国民对纸张质量要求的提高和环保意识的增强，造纸行业对双氧水的需求将高速增长。另外，在废纸再生循环利用中，双氧水的氧化作用可使再生纸的质量提高，这也将为双氧水提供广阔的市场。

3、用于化工合成：

近年来，利用双氧水合成的过氧化物产品越来越多，应用也越来越广。主要产品有由双氧水和碳酸钠反应而成的过碳酸钠;由双氧水、硼砂和氢氧化钠反应而成的过硼酸钠;由双氧水和冰醋酸反应而成的过氧乙酸;由双氧水和硫脲反应而成的过氧化硫脲以及过氧化钙、过氧化苯甲酰、酒石酸、环氧大豆油等产品。

4、用于其它方面：

双氧水用于废水、废气的处理取得了良好的效果，随着环保力度的加大，双氧水在环保方面的消耗量正在迅速增加。双氧水也是电子工业不可缺少的精细化学品，主要用作集成电路元件等的清洗剂。双氧水还广泛用于化学分析、军事、食品、医药等行业。

（三）主要生产工艺

双氧水生产方法主要有:电解法、异丙醇法、氢氧直接合成法和蒽醌法。在全球范围内蒽醌法生产占有绝对优势。

1、电解法

电解法是Medinger早在1853年电解硫酸过程中发现的，在以后的几十年中，电解法经过多方面的改进，成为20世纪前半期双氧水的主要方法。电解法又细分过硫酸法、过硫酸钾法和过硫酸铵法3种。缺点:电耗高、产量低、劳动强度大、不适宜大规模生产。1986年以前采用此法为主。我国已明令禁止电解法制双氧水项目建设。

2、异丙醇法

异丙醇法是美国Shell公司开发成功的。该法因消耗大量的异丙醇，原料成本高，装置整体缺乏竞争力，已基本被淘汰。

3、氢氧直接合成法

此法提出较早，但自1987年以来，DuPont公司的研究才取得重大进展。其工艺特点是:采用几乎不含有机溶剂的水作反应，采用活性碳为载体的P-tPd催化剂，水中含有溴化物作助催化剂，反应温度0~25e，压力为2.9~17.3MPa，反应产物中H2O2质量分数可达13%～15%，反应可以连续进行。该法生产工艺简单，装置投资低，生产成本低。但目前处于中间实验阶段，未工业化。

4、蒽醌法

蒽醌法是Riedl和Pfleiderer研究成功的，后经各国科研技术人员不断改进，已成为一种成熟的技术。目前在双氧水生产中占绝对优势。蒽醌法生产双氧水是以蒽酿烷基衍生物为工作物质（工作载体），以适当有机溶剂溶解工作物质配制成工作液。在催化剂存在下，用H2将工作液中的蒽醌氢化，生成相应的氢蒽醌，后者再经空气氧化，于工作液中生成双氧水，同时氢蒽醌回复成为原来的蒽醌。用水萃取工作液中的双氧水，即可得到双氧水水溶液，经精制和浓缩、可得到不同浓度规格的产品。

蒽醌法优点:技术先进，自动化控制程度高，产品成本和能耗低，适合大规模生产。缺点是生产工艺较复杂。

蒽醌法根据采用催化剂种类不同，分为镍催化剂悬浮床氢化工艺和钯催化剂固定床氢化工艺。由于钯催化剂具有对氢化反应选择性强，活性好，便于实现固定床氢化，安全等特点，因而新建装置中大都采用此工艺。

（1）酸碱交替固定床过氧化氢生产工艺主要包括工作液配制、氢化、氧化、萃取、净化、后处理等工序，在该工艺中，钯催化剂固定装填于氢化塔中，以烷基蒽醌、重芳烃等多元组分混配形成的工作液在催化剂床层内与氢气反应（中性或弱碱性环境）生成氢化液（烷基蒽氢醌、烷基四氢蒽氢醌等）；氢化液添加磷酸调至酸性后送至氧化塔被空气氧化生成蒽醌和过氧化氢。之后，弱酸性的氧化液进入萃取塔与酸性纯水逆流接触分别得到萃取液（过氧化氢溶液）和萃余液（经水萃取过氧化氢后的工作液）。萃取液经过净化后即可得到成品过氧化氢溶液；全部的萃余液在干燥塔中利用碳酸钾溶液进行碱洗（弱碱性环境）并经过白土床（活性氧化铝）对其中的降解物进行再生后进入工作液储槽循环使用。（此技术已列入《淘汰落后危险化学品安全生产工艺技术设备目录（第二批）》）

为了从根本上消除过氧化氢生产过程存在的碱性环境，业内企业已相继开发出多种全酸性过氧化氢生产工艺，如：流化床过氧化氢生产工艺、全酸性固定床过氧化氢生产工艺等。

（2）全酸性固定床过氧化氢生产工艺

该工艺可以在酸碱交替固定床过氧化氢生产工艺的基础上进行改造而实现。全酸性固定床过氧化氢生产工艺吸收了流化床过氧化氢生产工艺的技术优点，将酸碱交替固定床过氧化氢生产工艺的工作液主循环流程中的碱洗干燥塔取消，利用真空闪蒸脱水技术予以替代，并使用活性氧化铝来再生工作液，从而在工作液主循环流程中消除了碱性环境、实现了全酸性，降低了过氧化氢误入碱性环境发生分解爆炸的可能性。

（3）流化床过氧化氢生产工艺

流化床过氧化氢生产工艺是目前业内较为先进的蒽醌法过氧化氢生产工艺，该工艺流程目前在国内已投产的流化床过氧化氢生产装置有15套，约占总产能的12%。

与固定床生产工艺中氢化反应器钯催化剂颗粒始终处于静止状态截然不同，在流化床蒽醌法过氧化氢生产工艺中，氢化反应器中微米级钯催化剂颗粒作为氢化液的分散相，会随着氢化液的流动始终处于悬浮运动状态。这是流化床工艺与固定床工艺最为显著的差异。因为流化床中的钯催化剂颗粒较为细小，为防止催化剂随氢化液的流动而流失，在该工艺的氢化单元共设置有三级氢化液过滤器，被过滤器截留下来的催化剂颗粒经反洗液泵反向冲洗重新返回到氢化反应器中被继续使用。

该工艺与酸碱交替固定床过氧化氢生产工艺最大的区别在于取消了酸碱交替固定床工艺中的干燥塔或工作液碱洗再生步骤，只依靠真空闪蒸对工作液进行脱水，之后，工作液用白土床进行再生（部分流化床装置采用再生剂进行再生），整个系统循环工作液始终保持弱酸性，实现了过氧化氢生产过程的本质安全化，代表了未来过氧化氢生产行业技术进步的方向，可作为酸碱交替固定床过氧化氢生产工艺的首选替代工艺。

（四）蒽醌法主要生产工艺流程

1、反应机理及生产的工艺过程

蒽醌法双氧水生产工艺一般分为配制、氢化、氧化（氢化和氧化属于重点监管的危险化工工艺）、萃取及净化、后处理五个工段。

化学反应方程式：

蒽醌+H2＝氢蒽醌（钯催化剂）

氢蒽醌+O2＝蒽醌+H2O2

总反应式：H2+O2＝H2O2（蒽醌、钯催化剂）

蒽醌法是以 2-乙基蒽醌（EAQ）为载体，以重芳烃（AR）、磷酸三辛酯（TOP）和四丁基脲（TBU）为混合溶剂，配制成具有一定组成的溶液（以下称“工作液”）。

工作液与氢气一起进入装有钯催化剂的氢化塔内，在一定压力、温度下进行氢化反应，得到相应的蒽氢醌（EAHQ）溶液（以下称“氢化液”）。

氢化液在氧化塔中被空气氧化，溶液中的蒽氢醌恢复成原来的蒽醌，同时生成过氧化氢。利用过氧化氢在水和工作液中溶解度的不同和工作液与水的密度差，在萃取塔中用纯水萃取含有过氧化氢的工作液（以下称“氧化液”），得到过氧化氢水溶液（俗称“双氧水”）。

过氧化氢水溶液经芳烃净化，即可得到浓度≥27.5w%的过氧化氢稀品。

纯水萃取后的工作液（以下称“萃余液”），经分离除水、再生处理后返回氢化工序，继续循环使用。

在循环运转过程中，部分 2-乙基蒽醌（EAQ）逐渐生成 2-乙基四氢蒽醌（THEAQ 或 H4EAQ），并积累于工作液中。THEAQ 亦为本过程的载体之一，可反复被氢化、氧化而生成过氧化氢。一定量 THEAQ 的存在，有利于提高氢化反应速率，抑制蒽醌副产物的生成。

2、双氧水生产工艺涉及的危险物品主要有：

工作液（蒽醌、重芳烃和磷酸三辛酯）、氢气、催化剂、氧气、双氧水等。

整个工艺过程中，蒽醌、重芳烃和磷酸三辛酯组成的工作液循环使用，仅有少量工艺损耗，主要物耗为氢气，电耗全部为动力电耗，因而具有原料简便、能耗较低的优点。同时，由于具有易燃易爆性的工作液大量地在系统内循环留存，也形成安全风险。

双氧水生产工艺属有机工艺生产无机产品，生产过程中伴随着工作液的酸、碱转换，氢化工艺属典型的气液固三相反应，生产过程中双氧水易分解的特点也给安全管理带来难度。

3、过氧化氢水溶液（双氧水）分解机理

过氧化氢的分解方程式如下：

过氧化氢的分解造成设备超压、爆炸事故，不仅取决于设备中的过氧化氢含量，还取决于过氧化氢在设备中的分解速度。欧盟化学工业委员会过氧化物分会《散装双氧水储存指南》中关于过氧化氢分解速度采用如下公式：

公式中的k（单位min-1）为每分钟过氧化氢的分解率，Kf为修正系数，取决于杂质的含量（没有杂质污染的过氧化氢水溶液Kf=1），T为过氧化氢水溶液的温度（单位K）。

图1 Kf为1000时的K值温度曲线

图2 40℃时K值Kf曲线（图片来源：百川盈孚）

过氧化氢分解速度公式说明：

温度越高，分解速度越快，且呈指数级加快，达到一定温度后，分解速度陡然加快；

杂质含量越高，分解速度越快，在同一温度下，随着杂质的含量增加，在低浓度杂质下，分解速度几乎不变，当杂质浓度达到一定程度时，分解速度陡然上升。

过氧化氢水溶液的浓度越高，过氧化氢分子发生碰撞的概率也越大，活化分子的百分数也越高，在相同的温度下过氧化氢水溶液的分解速率也越快。

以上三个因素会加速过氧化氢水溶液的分解，分别为：温度高、杂质含量高、过氧化氢水溶液浓度高。过氧化氢水溶液中混入金属杂质时，会加速过氧化氢水溶液的分解。看出随着浓度的增加，过氧化氢水溶液的自分解速率呈数量级的增加。

二、国内双氧水生产现状和未来发展趋势

（一）生产现状

近十年来我国双氧水产能增长明显。虽然2014-2020年双氧水产能增速相对平缓，年均增长率保持在10%以内。但自2021年开始，三年来我国双氧水产能扩张速度明显提升，尤其2022年和2023年年增长率一度超过20%。

截至2023年末，全国双氧水总产能是2636万吨（折27.5%），其中2023年新增产能（含技改）总计480.5万吨（折27.5%），随着新增产能陆续投放市场，双氧水供应过剩局面也将不断加剧。

图片来源：百川盈孚

据统计，2024年预计可投产的双氧水新项目约有466万吨（折27.5%）。未来5年内我国拟建在建双氧水合计产能超过1800万吨，如以上项目均能如期投产，预计在2030年前我国双氧水合计产能将达到4400万吨。

（二）双氧水产能增速明显提升原因分析及未来趋势

1、我国主要的氯碱企业、石化炼化企业、化肥企业为了考虑副产氢源再利用纷纷新建扩建双氧水项目。

2、部分双氧水企业为抢占市场份额非理性的盲目扩张产能以达到掌控市场话语权的目的。截至2023年底，全国双氧水生产企业共计101家，其中仅山东省就有22家。而全年停机时长大于两个月的企业超10家，加之新装置投产初期开工不足，2023年全国双氧水开工率仅为59.87%，较2022年下降8.26%。

3、双氧水产品下游造纸、己内酰胺、环氧丙烷等头部企业均在布局产业链一体化。项目规划普遍呈现规模大、集中度高、产业链长的特点，因此造成作为基础原料的双氧水生产项目近三年被各企业纷纷上马。

图片来源：百川盈孚

根据最新统计到的数据来看，未来3-5年双氧水产能将继续快速扩张，而下游同步也处于扩张期：

降本增效是企业生产所追求的永恒主题，产能盲目扩张必将引发激烈竞争，而行业的这种无序发展势必将使得双氧水企业面临安全生产和利润低下等市场考验。也必将倒逼企业不断进行技术升级，一方面来提高降本提质提产率，另一方面更要保障生产运行安全可靠性，只有这样才能稳固在未来整个行业中的竞争力。

三、双氧水生产运行关键环节安全风险辨析

（一）工作液处理

本环节主要包括工作液配制、芳烃的预处理和废芳烃、废碱液及排污液的回收。

1、工作液配制过程中，重芳烃的闪点为42-54℃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，若容器或管道发生泄漏，遇明火、高热、电火花、静电火花等引火源会发生火灾；工艺过程中芳烃需加热，若加热过程中温度计显示失灵或蒸汽阀门损坏不能及时关闭，可能使芳烃加热过程出现超温、超压，导致加热器发生物理性爆炸或泄漏，遇引火源可发生火灾事故。

2、芳烃的预处理是一项比较危险的工作，由于芳烃的沸程是150～200°℃，所以采用减压蒸馏的方法，尽管如此，蒸馏时的温度也在120°℃左右，因此需要时刻注意配制釜的真空度和温度，更要防止蒸馏时双氧水进入釜内，发生爆炸。

3、在正常生产中，系统各部分要进行排污，氧化塔排污呈酸性，且含有浓度较高的双氧水，干燥塔，碱沉降器，碱分离器以及白土床的排污呈碱性，而且每次排污避免不了会夹带出少量的工作液，虽然排污的去处各不相同，但最终都会被收集到配制釜中进行处理，再回收利用。这就涉及到配制釜的安全使用问题，配制釜回收的有酸性工作液和碱性工作液，平时还要用于蒸芳烃，这时如把酸性工作液和碱性工作液混在一起，将导致双氧水在釜内分解，严重时会发生爆炸。

（二）氢化工序

1、氢化工序用钯触媒，白土床内使用活性氧化铝再生蒽醌降解物，在异常情况下钯触媒、活性氧化铝可能随工作液进入氧化、萃取工序，从而导致物料中双氧水分解，严重时引发事故。

2、氢化工序中氢化塔、氢气管道等含氢系统若有空气进入反应系统中或氢气进入其它系统中均可能引发火灾、爆炸事故。

3、氢化工序正常情况下，工作液由蒽醌、重芳烃、磷酸三辛酯和四丁基脲等物料组成，工作液经过萃取、后处理工序后不含双氧水，需返回氢化塔使用，在异常情况下，若工作液中双氧水未分离干净，使工作液中携带双氧水返回氢化塔等部位，双氧水会在氢化塔内分解，严重时也会引发事故。

4、加氢为强烈的放热反应，氢气在高温高压下与钢材接触，钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物，使钢制设备强度降低，发生氢脆；

5、其它诸如加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时、催化剂再生和活化过程也均易引发着火或爆炸。

（三）氧化工序

氧化工序是双氧水生产工艺的第二步反应，即通常所讲的“氧化反应”为“过氧化工艺”，也属于重点监管的危险化工工艺。工艺危险特点：“过氧化工艺”过程，因为过氧基（-O-O-）的存在，具有很强的分解爆炸危险。

1、氧化工序中过氧化反应过程为放热反应，双氧水遇热易分解，如物料配比失调，温度控制不当，空气大量进入，氧在反应器中反应不完全，使尾气中的氧含量高达到爆炸极限浓度范围，遇火花或受冲击会引起着火或爆炸。

2、过氧化反应发生在氧化塔，反应原理是氢蒽醌与氧气反应生成蒽醌和过氧化氢，产生的双氧水是一种弱酸性物质，若氧化呈碱性，势必导致双氧水分解，大量的双氧水剧烈分解，就会发生爆炸，因此工艺要求氢化液进氧化塔时必须呈酸性，要严格按照工艺要求控制氧化液酸度在指标范围以内。

（四）萃取净化工

1、萃取净化工序中双氧水含量逐步增加，双氧水遇到杂质等会容易分解。若系统中提供的纯水纯度不够或杂质较多、接触双氧水设备的材质不良或钝化不好，会造成不同程序双氧水分解，如发生剧烈分解，则可形成爆炸。

2、纯度较高的双氧水本身比较稳定，但当混入重金属及其盐类、碱、有机物、灰尘等杂质时，会促使双氧水分解，其分解速度随温度升高而增加，剧烈分解则可形成爆炸。

3、在萃取工序中，氧化液从萃取塔塔底进入，纯水在塔顶加入，两者在塔内逆流接触，萃取出氧化液中的双氧水，为了保证双氧水的稳定，纯水需加入一定量的磷酸，纯水酸度控制在0.1~0.2g/l。萃取塔出来的双氧水进入净化工序，与净化塔内的芳烃利用相似相溶原理除去粗双氧水中的有机杂物，净化塔内的芳经需经常更换，否则会发生爆鸣事件。

（五）后处理工序

萃取塔顶流出的萃余液进入后处理工序，萃余液内含有少量的双氧水，为了防止萃余液中的双氧水进入固定床，在后处理工序设置了干燥塔，塔内有填料和碳酸钾溶液，其主要作用是除去水份，中和酸类和分解萃余液中的过氧化氢，以免过氧化氢进入固定床，分解出氧气与氢气混合发生爆炸。

双氧水装车时装鹤管沾染上其他物质（如雨水、碱性物质等），或不锈钢接触氯化物发生腐蚀，在插入罐车后接触到双氧水造成分解，引起爆炸事故。装车罐车内如含其它物质，装车时双氧水遇杂质分解放热发生事故。

依据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116 号）和《国家安全监管总局关于公布第二批重点监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险化工工艺中部分典型工艺的通知》（安监总管三〔2013〕3 号文），双氧水生产的氢化工艺、氧化工艺分别属于重点监管的危险化工工艺中的加氢工艺和过氧化工艺。“加氢工艺”的安全控制基本要求：温度和压力的报警和联锁；反应物料的比例控制和联锁系统；紧急冷却系统；搅拌的稳定控制系统；氢气紧急切断系统；加装安全阀、爆破片等安全设施；循环氢压缩机停机报警和联锁；氢气检测报警装置等。安全控制基本要求：反应釜温度和压力的报警和联锁；反应物料的比例控制和联锁及紧急切断动力系统；紧急断料系统；紧急冷却系统；紧急送入惰性气体的系统；气相氧含量监测、报警和联锁；紧急停车系统；安全泄放系统；可燃和有毒气体检测报警装置等。原料危险，生产过程危险，产品危险是蒽醌法生产双氧水的真实写照。设计严格按照重点监管的危险化工工艺的要求执行。

（六）原辅材料危险特性

在生产过程中涉及的主要原辅材料有纯水、氢气、压缩空气、重芳烃（主要成分为三甲苯）、磷酸三辛酯、四丁基脲、碳酸钾、2－乙基蒽醌、活性氧化铝、磷酸、钯催化剂，产品是双氧水（质量分数为 27.5）。

1、过氧化氢

纯净的过氧化氢在任何浓度下都很稳定，但与重金属及其盐类、灰尘、碱性物质及粗糙的容器表面接触，或受光、热作用时可加速分解，并放出大量的氧气和热量。过氧化氢分解反应速度随温度、pH及杂质含量的增加而增加。温度每升高10℃，分解速度约增加1.3倍，分解时进一步促使温度升高和分解速度加快，对生产安全构成极大的威胁。pH为7的过氧化氢中性溶液最稳定，当pH低（呈酸性）时，对稳定性影响不大，但当pH高（呈碱性）时，稳定性急剧恶化，分解速度明显加快。

在常压下，气相中过氧化氢爆炸极限质量分数为40％ ，与之对应的溶液中的质量分数为74％。过氧化氢是强氧化剂，可氧化许多有机物和无机物，容易引起易燃物质如棉花、木屑、羊毛、纸片等燃烧。

2、重芳烃

重芳烃成份主要为C9或C10馏分，即三甲苯、四甲苯异构体混合物，另外还含有少量二甲苯、萘及胶质物。重芳烃为属于乙 A 类可燃液体，当周围环境达到燃烧条件（如火源、助燃剂等）时即可燃烧。其蒸气与氧或空气混合后，可形成爆炸性混合物，达到爆炸极限后，在明火、静电等作用下可发生爆炸、燃烧。

3、氢气是甲类易燃易爆气体，当和空气、氧气等混合时，易形成爆炸性混合气体。氢气在空气中的爆炸极限为4％～74％（体积分数）；在氧气中的爆炸极限为4．7％～94％（体积分数）。

4、催化剂

过氧化氢生产所用的催化剂主要是钯触媒。钯催化剂本身无危险，但如漏入氧化系统或萃取系统中，或过氧化氢进入氢化塔中，也将导致过氧化氢剧烈分解发生爆炸。

四、近几年典型事故案例及专项督查分析

双氧水作为强氧化剂，不稳定，极易发生分解，在分解时会放出大量的热量，如有金属、盐类以及杂质混入其中，可能会加剧分解的过程，进而引发爆炸。因此，无论在生产过程中，还是在使用过程中，发生过双氧水分解爆炸的惨痛事故比比皆是。

（一）据不完全统计，2000年以来双氧水行业发生公开报道的事故20余起，无一不给企业安全生产敲响警钟。每次事故的发生必然伴随着全国性的安全检查，但每一次的安全事故背后也都是巨大的代价和惨痛的教训。

根据2000年以来发生的32国内的双氧水事故统计来看，发生在双氧水生产各个环节的均为工作液配制5起，占比15.6%；氢化工序5起，占比15.6%；氧化工序12起，占比37.5%；萃取净化工序5起，占比15.6%；其它环节4起 ，占比12.5%。

（二）专项督查典型问题

2023年，过氧化氢生产企业专家指导服务组组织对江西、河南、四川、安徽、山东等 5 个省级地区的17家过氧化氢生产企业进行督导检查，过氧化氢专项问题 154项，建议 1 家企业停产整改、1 家企业停用设备设施、15家企业限期整改。典型问题有（列举部分）：

五、结合双氧水未来发展对相关生产安全运行几点防范建议和对策

（一）不断提高工艺和应急管理水平

对双氧水生产过程的工艺、设备、仪表、控制、应急响应等方面进行系统的风险分析，针对各类安全风险制定严密的可操作性强的安全措施及应急处置措施，同时要动态实施检查，确保不失控；强化对生产装置紧急情况的报告、处置和紧急停车以及泄压系统或排空系统有效运行的管理。辨识出常规和非常规特别是异常工况下的作业存在的超温、超压引发爆炸事故风险，针对这些危险性较大的生产设施编制现场处置方案，结合对照应急部最新下发的《过氧化氢生产企业典型异常安全处置要点》（应急厅[2024]17号）定期开展演练，确保装置DCS操作人员熟练掌握，果断处置。

（二）重视技术基础研究工作

综合上述专项检查结果及行业事故教训来看，因为蒽醌法双氧水生产工艺过程相对简单，虽然在地方各级监管部门强有力指导和企业落实主体责任共同发力下安全生产有一定程度向好，但仍存在有的双氧水企业和设计单位仅满足于装置能够生产出合格产品，为企业短期创造效益，未能在后期生产过程中或者是源头设计上对过氧化氢生产工艺本质安全是否存在缺陷缺乏足够的重视，对生产过程各个工序的风险分析及管制措施也缺少针对性有效性的研究和落地。这是对现有技术深入研究和风险管控上的缺失。

另一方面就是对新技术上投入的研究不足，比如，行业内至今尚未完全掌握44wt%以上过氧化氢与有机物（蒽醌工作液）混合可发生凝聚相爆炸的反应机理，由此也造成国内设计单位至今不具备高浓度过氧化氢工艺技术的设计能力。鲁西化工“5·1”过氧化氢爆炸事故一个很重要的原因在于该公司尽管引入过氧化氢提浓工艺，具备了生产70%过氧化氢的能力，但对70%双氧水与工作液体系具有爆炸性，遇激发能量时引起短时间巨大的能量释放这一危险特性缺乏基本的认识。为此，建议今后要深入开展过氧化氢生产过程的工艺技术基础理论研究，进一步指导在用及新建双氧水项目。

（三）强化双氧水装置开停车安全管理

新建、改建和扩建化工装置的试生产，以及长周期停车、安全条件发生变化的在役化工装置的开车工作，均要认真落实双氧水生产安全事故的防范措施；要高度重视建设安装过程以及试生产前的设备、管道清洗和酸洗钝化处理，确保清洁效果，认真落实《国家安全监管总局关于加强化工过程安全管理的指导意见（原安监总管三〔2013〕88号）》、《危险化学品生产建设项目安全风险防控指南（试行）》（应急〔2022〕52号）、《化学工业建设项目试车规范HG 20231-2014》等试车规范的规定，结合本企业的实际对试生产或开、停车的有关要求进行细化，深入分析开车过程中的危险性，完善开、停车和试生产的各项安全生产条件和措施，确保化工装置顺利开车和安全、稳定、连续运转。

对于生产70%浓度双氧水的企业，要在上述各项措施落实到位的基础上，提高风险意识，这种对风险不了解、不辨识、不重视、不管控的情况，在其他一些地区和企业都不同程度的存在，要深刻吸取全国少数几家70%浓度双氧水生产事故教训，在引进该生产工艺时，对工艺安全可靠性、工艺成熟稳定性进行充分论证，对安全风险进行充分辨识，风险管控不到位，后序操作规程详细、具体。行政审批部门项目违规取得建设项目安全审查和安全生产许可切实负起责任，对危险化学品技术改造项目源头把控上，安全条件材料审查上，对工艺来源真实性上把好准入关。

（四）持续提升过氧化氢生产装置的自动化控制水平

目前，国内在役的很多过氧化氢生产装置自动化水平普遍不高，特别是工作液回收和配制工序的自动化程度普遍较低。此外，在过氧化氢生产企业专项指导服务过程中也发现，很多企业未按照P&ID图要求设置远传和现场测量仪表，未按照设计要求设置安全仪表系统联锁回路。因此，借助此次酸碱交替固定床过氧化氢生产装置改造升级的契机，结合《过氧化氢生产企业安全风险隐患排查指南》，进一步应加大自动化改造的力度，精准提升生产运行过程中压力、温度、液位等关键指标自控监测、预警及安全联锁措施保障水平，关键部位增加在线分析，借力技术改造全面提升整个行业的自动化控制水平和自动化系统的管理水平。

（五）统筹谋划酸碱交替过氧化氢生产工艺的替代工艺技术

今年3月，应急管理部发布《淘汰落后危险化学品安全生产工艺技术设备目录（第二批）》的通知，其中第一项明确提出“酸碱交替的固定床过氧化氢生产工艺”，淘汰原因为“过氧化氢水溶液或含有过氧化氢的工作液误入碱性环境中，或者碱性物料窜入含有过氧化氢的环境中，均会导致过氧化氢急剧分解甚至爆炸，安全风险高”。当前，全球95%以上的过氧化氢生产过程采用蒽醌法合成工艺，这一比例在国内达到98%，而被要求淘汰的酸碱交替固定床过氧化氢生产工艺是目前蒽醌法生产过氧化氢的两种主要工艺之一。

就目前国内情况来看，现役生产装置中使用流化床工艺技术的总共有15套，在建的有10套，但国内只有少数设计院具备自主知识产权的工艺包，特别是精密过滤器等核心装备和技术受国外制约。在未来5年内要想完全依托国产技术完成全部的过氧化氢装置新建和改造工作，可谓任务异常艰巨。另外不能忽视的一点，就全酸性固定床过氧化氢生产工艺而言，在氢化反应过程中难免生成深度氢化副产物，这也是蒽醌降解物的来源主要，此类降解物的产生与氢化催化剂的性能有直接关系，特别是催化剂氢化的选择性，对全酸性固定床过氧化氢生产工艺尤为重要。尽管工作液净化处理系统独立于工作液循环系统，能够实现物理隔离，但这此降解物在工作液净化处理系统的运行、维护、管理过程中依然会存在各种各样的新的安全风险。要想从根本上解决固有安全风险问题，应该集中力量进行新型催化剂的研发和改性这一源头性工作，通过调整催化剂的孔道结构、改变助剂组成、优化催化剂的配方等手段，构建适用于全酸性固定床过氧化氢生产工艺的新的催化剂体系，不断提高氢化催化剂的选择性，最大限度地减少氢化反应过程中蒽醌降解物的生成，最大限度地减少系统外工作液净化处理系统的处理量或使用频次，甚至最终不再使用该工作液净化处理系统，彻底消除这一碱性环境，在酸碱交替这一环节上彻底实现全酸性固定床过氧化氢生产工艺的本质安全。

综上所述，本着促进国内过氧化氢行业长远、健康发展的目的，呼吁各相关部门应该着手组织国内有关单位进行紧密协作，消除不必要的技术壁垒，协同攻关关键瓶颈问题，加快推进蒽醌法酸碱交替固定床过氧化氢生产工艺技术升级改造进度，并建设改造示范装置，为未来5年窗口期乃至未来大量酸碱交替固定床过氧化氢生产装置的替代工艺技术改造建设铺平道路，相信国内双氧水产业必将驶入良性发展的轨道，再上一个台阶。（全文完）

公众号：安全技术研究院