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合成纤维生产安全技术

  
评论: 更新日期:2011年01月25日

  safety in the manufacture of synthetic fiber  合成纤维生产一般经过3个步骤。第一步是将乙烯、丙烯、苯、二甲苯等基本有机原料,通过各种方法制成单体。第二步是将单体聚合或缩聚成高聚物。第三步是把高聚物熔融或制成纺丝原液,进而纺成纤维。

  产量较大的合成纤有锦纶—6、涤纶、腈纶、维纶。

  1.锦纶—6的生产  锦纶—6是由单体己内酰胺聚合纺丝而成,因此,又叫聚己内酰胺纤维。它的生产过程包括:己内酰胺的制造、聚合;纺丝及后加工。制造己内酰胺的方法有环己烷法、苯酚法、甲苯法等。

  2.涤纶的生产  涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称。它的生产过程包括:对苯二甲酸的制造;对苯二甲酸的酯化;乙二醇的制造;对苯二甲酸乙二酯的缩聚;乙二醇的回收;纺丝及后处理。

  制造对苯二甲酸的方法有:对二甲苯硝酸氧化法;对二甲苯分步空气氧化法;对二甲苯一步空气氧化法;甲苯氧化—歧化法和苯酐转换位法等。

  3.腈纶的生产  腈纶是聚丙烯腈的商品名称。它的生产过程包括:单体丙烯腈的合成和精制;丙烯腈的聚合或共聚,纺丝及后处理;溶剂的回收。制造丙烯腈的方法有乙炔法和丙烯氨氧化法两种。

  4.维纶的生产  维纶是聚乙烯醇缩醛纤维的商品名称。它的生产过程包括;醋酸乙烯的合成;醋酸乙烯的聚合;聚醋酸乙烯的醇解;甲醇和醋酸的回收;纺丝及后加工;热处理及缩醛化。合成醋酸乙烯的方法有乙炔法和乙烯法两种。

  合成纤维生产过程的危险性,可从以下4个方面分析。

  (1)从原料性质上看,原料、中间品和成品大都是易燃、可燃、易爆的物质。当设备系统置换不良,或上述易燃、易爆物质从不严密处泄漏;或因误操作形成负压使空气渗入,这些物质中的可燃气体或蒸气便与空气混合形成爆炸性气体。遇到生产中的高热、冲击或摩擦产生的火星和静电火花、加热或检修用的明火等都会发生燃烧或爆炸。

  (2)从反应和操作条件上看(见表5—6),有的反应本身放热,有的在高温下作业,有的在压力下作业,有的高温、压力兼而有之,还有的(如丙烯氨氧化)在接近爆炸极限的条件下进行生产。如果仪表失灵,控温控压不当,加料错误,或因特殊情况发生停电停水使冷却和搅拌中断,都有可能导致爆炸或冲料起火。同时,高温能使设备系统的机械强度降低,容易产生裂隙,而高温物料由此冲出遇空气即会自燃。此外,超过自燃点的高温能使物料在设备系统内炭化、结焦,不仅会造成通路堵塞憋压爆炸,还会在出料节门时或捅堵除焦时遇空气自燃。

  (3)从着火源上看,除了有电源和检修动火外,生产中力口热源较多,通常采用联苯、联苯醚等热载体加热或电感应加热。联苯的闪点113℃,联苯醚的闪点102℃,它们的闪点温度并不高,但在生产过程中,一般需加热至200℃以上,温度均已超过闪点很多,当接触明火时,即能燃烧。如果加热炉热油循环系统不良,炉管内结焦堵塞,或在电加热炉加热时,因密封不好,绝缘不良,受潮漏电,产生匝间短路等,均能引起生产异常,甚至会导致泄漏的可燃物料着火。

  (4)从生产部位上看,锦纶生产中的加氧脱氧,氧化或光化,裂解,聚合或缩聚;涤纶生产中的氧化,酯化,酯交换,缩聚;腈纶生产中的合成,氧化,精制,聚合,这些部位,都有可燃、可爆介质,又有电源、热源,只要内外火险因素结合,相互作用,就会发生燃烧或爆炸。

表5—6  合成纤维生产的温度和压力情况

生产工序

热效应

操作温度,℃

操作压力,MPa

锦纶

苯加氯制环己烷

苯酚加氢制环己醇

环己烷氧化制环己酮

环己醇脱氢制环己酮

环己酮氧化制己内酯

己内酰胺的聚合

环己酮氧化制己二酸

己二腈加氢制己二胺

66盐的合成

66盐的缩聚

蓖麻油碱裂解

癸二酸氨化制癸二腈

癸二腈加氢制癸二胺

1010盐的合成

1010盐的缩聚

熔融纺丝

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

135150

130140

350470

175220

220300

6080

90

60

260275

260280

340

100

6575

250

220260

1819

1520

1824

 

1035

0107

 

20

 

1627

 

 

25

 

12

 

涤纶

对二甲苯硝酸氧化

对二甲苯分步空气氧化、酯化

对二甲苯一步空气氧化、酯化

萘氧化制苯酐

苯酐的转位

甲苯空气氧化

苯甲酸钾盐的歧化

对苯二甲酸的酯化

乙烯氧化制环氧乙烷

酯交换

缩聚反应

熔融纺丝

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125165

140180

150250

350390

380450

140

350420

250300

190220

180280

275280

280300

1.43.0

 

2.03.0

 

0.41.5

0.2

0.51.7

 

2.2

 

 

 

乙炔与氢氰酸的合成

丙烯氨的氧化

丙烯腈的聚合

 

 

 

8090

460480

5080

0.20.3

维纶

乙炔和醋酸的合成

乙烯和醋酸的氧化

醋酸乙烯的聚合

聚醋酸乙烯的醇解

聚乙烯醇的热处理

聚乙烯醇的缩醛化

 

 

 

 

 

 

170230

160

60

50

220270

6070

 

0.5

 

 

 

 

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