導航：安全管理網>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

一種氟化反應產物生產的風險分析及安全技術措施

文檔作者：宋建國文檔來源：中國石油化工股份有限公司洛陽分公司		更新日期： 2026年05月09日	點擊數：
下載地址：點擊這里	文件大小： 1.13 MB 共6頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共6頁]

本文件共6頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：1.13 MB 共6頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：化工設計中安全問題淺析

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

2024 年第 40 卷第 5 期
★　石油化工安全環保技術　★
PETROCHEMICAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY 44
六氟磷酸鋰主要應用于鋰離子動力電池、鋰
離子儲能電池等日常電池的生產，是當前清潔能
源的主要基礎原料之一。
采用的氟化氫溶劑法生產六氟磷酸鋰是目前
主要的生產技術。主要工藝流程為將五氯化磷和
高純級氫氟酸在反應釜中反應，反應完成后將反
應產物五氟化磷引入下一級反應釜，五氟化磷與
氟化鋰在氫氟酸溶液中反應生成六氟磷酸鋰。反
應釜中剩余的氣體氯化氫和氟化氫引入冷凝器深
度冷凝回收氫氟酸，再依次進入兩級填料吸收
塔、堿液吸收塔等，副產的 30% 鹽酸外賣。六氟
磷酸鋰反應釜交替為主副反應釜，反應液經過濾
干燥得到產品，過濾的母液氫氟酸回到反應釜重
新參與反應。工藝流程示意見圖 1。
1　 工藝風險分析
1.1　 反應原理
六氟磷酸鋰生產過程反應原理如下：
分步反應：PCl5 + 5HF → PF5 + 5HCl
LiF + PF5 → LiPF6
總反應：LiF + PCl5 + 5HF → LiPF6 + 5HCl
三廢處理：NaOH + HCl → NaCl + H2O
NaOH + HF → NaF + H2O
Ca（OH）2 + 2HF → CaF2 + 2H2O
1.2　 物料危險性
工藝過程中使用原輔料包括：無水氟化氫、
收稿日期：2022-12-05
作者簡介：宋建國，男，1997 年畢業于中國石油大學化工
過程與工藝專業，主要從事安全技術工作，注冊安全工程
師。電話：0379-66992731，E-mail ：sjg6693@126.com
一種氟化反應產物生產的風險分析及安全技術措施
宋建國
（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司，河南 洛陽 471012）
摘　要：利用危險及可操作性方法，結合精細化工反應熱評估結果，對一種采用氟化氫溶劑法生
產六氟磷酸鋰的間歇反應釜生產技術進行安全分析，查找出該工藝氟化反應、合成反應過程存在的反
應失控、溫度過高、反應釜壓力過高等異常事件，及由此引發高毒介質泄漏帶來人員中毒的現實風險。
提出了本質安全設計、儀表聯鎖控制、異常情況保護、人員技能提升等削減風險的措施建議。對采取
的措施進一步開展保護層分析，可知生產過程風險處在可接受水平。
關鍵詞：氟化反應　合成反應　危險與可操作性分析　保護層分析　技術措施
五氯化磷、高純氟化鋰、氫氧化鈉，污水處理過
程中氫氧化鈣、氯化鈣、PAC（聚合氯化鋁）。
涉及《危險化學品目錄》（2015 年版）的物
質有：無水氟化氫、五氯化磷、高純氟化鋰、氫
氧化鈉、氮氣（壓縮的）、五氟化磷、氯化氫、
氫氟酸、鹽酸。其中氟化氫、氫氟酸屬于重點監
管的危險化學品。
根據《高毒物品目錄》（2003 年版）進行辨識，
氟化氫、氫氟酸、氟化鋰、五氟化磷、六氟磷酸
鋰屬于高毒化學品。
1.3　 工藝危險性
采用的氟化工藝制備五氟化磷屬于重點監管
的危險工藝 [1]。氟化反應為強放熱反應，不及時
排除反應熱量，易導致超溫超壓，引發設備爆炸
事故；氟化氫具有強腐蝕性、高毒，在生產、儲
存、運輸、使用等過程中，容易因泄漏、操作不
當、誤接觸以及其他意外而造成危險。
本文僅針對六氟磷酸鋰生產過程中危險性最
高的反應釜 1、反應釜 2 進行風險分析。反應釜
的操作條件見表 1。
反應釜工藝危險性分析（HAZOP）的主要分
★ 宋建國 . 一種氟化反應產物生產的風險分析及安全技術措施 ★ 45 2024 年第 40 卷第 5 期
析結果見表 2、表 3。本次 HAZOP 分析中關于風
險等級的評定，采用《HAZOP 分析質量控制與
審查導則》（TCCSAS001—2018）附件 E 中的風
險評估矩陣 [2]，后果嚴重性等級由高到底為 1~5，
可能性由高到底為 G~A。風險等級不同，需要
采取的行動不同：低—不需要；中—可選擇性；
高—選擇合適的時機；很高—立即。
2　 反應安全風險評估
2.1　 反應安全風險評估結果
按照《精細化工反應安全風險評估導則（試
行）》（安監總管三 [2017] 1 號）[3]，對 1000 t/a 以
HF 法生產六氟磷酸鋰的反應釜 1（氟化反應）、反
應釜 2（合成反應）進行生產工藝流程化學反應安
圖 1　工藝流程示意
表 1 六氟磷酸鋰生產反應釜操作條件
序號 名稱 操作溫度 /℃ 操作壓力 /kPa 主要控制參數 備注
1 反應釜 1 30~90 20 壓力、溫度、攪拌器轉速 氟化反應 / 間歇反應
2 反應釜 2 -5~0 20 液位、壓力、溫度、攪拌器轉速 合成反應 / 間歇反應
表 2　六氟磷酸鋰生產氟化反應釜 1 的 HAZOP 分析結果
序號 參數 / 引導詞 偏離 原因 后果
風險
嚴重性 可能性 初始風險
１
氟化反應釜 1
溫度
過高
1）溫度控制回路故障，冷卻水控制閥關小；
2）循環水泵工作異常或壓力過低、循環水溫度高；
3）HF 加入量大、速度快；
4）攪拌電機故障
　 氟 化 反 應 釜 壓 力 升
高，HF 泄 漏，造成現
場 1-2 人中毒死亡
4 F 高
２
氟化反應釜 1
壓力
過高
1）氟化反應釜溫度溫過高；
2）產品后路流程不通；
3）氮氣閥門關閉不嚴漏入高壓氮氣
　 氟 化 反 應 釜 壓 力 升
高，HF 泄漏，造成 1-2
人中毒死亡
4 G 很高
３ 攪拌器轉速
過低或
停止
1）攪拌器故障；
2）轉速控制回路故障；
3）電機故障或停電
　局部過熱導致發生器
壓 力 過 大，HF 泄 漏，
造成 1-2 人中毒死亡
4 F 高
表 3　六氟磷酸鋰生產合成反應釜 2 的 HAZOP 分析結果
序號
參數 /
引導詞
偏離 原因 后果
風險
嚴重性 可能性 初始風險
１
合成反應釜
2 液位
過高
　母液進料控制回路故障，流量控制
閥開大或內漏
　合成反應釜 2 液位升高導致壓力升高，
HF 泄漏，造成現場 1-2 人中毒死亡
3 E 中
２
合成反應釜
2 壓力
過高
1）合成反應釜 2 溫度過高；
2）合成反應釜 2 液位過高；
3）氮氣閥門關閉不嚴漏入高壓氮氣；
4）尾氣排放后路堵塞或流程不通
　合成反應釜 2 壓力升高，HF 泄 漏，
造成 1-2 人中毒死亡
4 G 很高
３ 攪拌器電流 過高 內部介質粘稠，電機超負荷 電機電流高，電機損壞 3 D 中
★　石油化工安全環保技術　★ 46 2024 年第 40 卷第 5 期
全風險研究與評估 [4]，評估結果如表 4 所示 [5][6]。
2.2　 反應安全風險評估建議措施
2.2.1　 氟化工段氟化反應的反應安全風險措施建議
氟化反應的工藝危險度評估為相當于 3 級。
目標反應失控后，MTSR>MTT 即溫度超過了技
術最高溫度，但 MTSR24 h 1 級 MTSR 對應的 TMRad>24 h 1 級 注 2
矩陣評估 Ⅱ級 I 級
反應工藝
危險度評估
Tp 90.0 ℃ 0.0 ℃ 注 3
MTSR 106.3 ℃ 0.7 ℃
MTT 99.0 ℃ 19.6 ℃ 注 4
TD24 >228.9 ℃ 注 5
實際加料速度
Tp<99.0><106.3><0.7℃><19.6℃>

網友評論 more

化工安全論文最新內容

05-09