RTO爆炸案例：某化工企業(yè)RTO廢氣處理設備發(fā)生兩次爆炸

現(xiàn)在VOCs治理市場上對VOCs的大量處理工藝，例如膜分離、活性炭吸附、高沸點溶液吸收、生物轉化、冷凝回收和熱力氧化等方法中，RTO具有去除效率高、經濟適用性強，且熱能利用效率比傳統(tǒng)的直燃式氧化爐提高70%左右等優(yōu)點，是目前企業(yè)解決VOCs的有效手段。

但因各企業(yè)情況的不同，RTO應用也存在局限性，在投入生產使用時，由于操作失誤、設備缺陷、設計處理風量過小、沉積物清理不夠及時、收集系統(tǒng)設計不合理等多種原因發(fā)生過生產安全事故。

一、案例概況

江蘇某化工企業(yè)RTO設備在2015年3月初和3月末兩次發(fā)生爆炸。事故沒有造成人員傷亡，聚合物多元醇車間引風機損壞，現(xiàn)場儀表燒毀，RTO部分裝置損毀嚴重，直接經濟損失達100余萬元。根據(jù)相關資料，該企業(yè)生產方式為間歇性生產，事故發(fā)生時僅POP、PL1/PL2產品的工藝廢氣通過DN50~DN350不等的金屬管道進行了收集(主要污染物為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、三甲胺、異丙醇、苯乙烯、丙烯腈等)，廢氣收集后通過引風機進入RTO焚燒，該RTO為R-RTO(旋轉式蓄熱焚燒爐)。廢氣收集、處理的詳細流程如下圖所示。

二、事故原因分析

1、直接原因

真空泵出口尾氣排放溫度過高，而有機物沸點較低，同時新鮮空氣補充不足，污染物排放濃度過高，外加環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷的化學性質活潑，最終導致接入焚燒爐中的廢氣達到相應爆炸極限，從而造成爆炸事故的發(fā)生。

不同溫度下有機物飽和濃度安全性分析

2、間接原因

（1）收集系統(tǒng)設計不合理

調查過程發(fā)現(xiàn)對于真空泵高濃度有機廢氣，企業(yè)均未進行冷凝回收預處理，且目前企業(yè)對 PL 系統(tǒng)真空泵出口廢氣所設計的收集方式不合理，真空泵出口所配備的傘形罩集氣量有限，廢氣收集總管僅DN50，正常運行時系統(tǒng)稀釋風量難以確保。

（2）預處理措施不到位

該企業(yè)POP、PL1、PL2車間對有機廢氣所采用的活性炭吸附未配備脫附再生系統(tǒng)，基本無效，末端所配置的不銹鋼高壓風機無變頻系統(tǒng)，導致廢氣收集管路系統(tǒng)中負壓值過高，能耗較高且不利于有機物的冷凝回收，所采用的金屬材質水洗塔強度較高，當系統(tǒng)發(fā)生爆炸等意外事故時無法起到有效泄爆的效果（無泄爆措施），導致爆炸產生的沖擊波沿著管道進一步往生產車間傳導，加劇了爆炸的次生危害。

（3）RTO爐本體存在問題

本項目中部分產品含有氯元素，諸多案例表明，蓄熱陶瓷體由于質量較大，支撐件通常要承受較大的應力腐蝕，當體系含氯時(如環(huán)氧氯丙烷)高溫焚燒處理過程中將產生HCl等污染物，對設備本體、RTO 爐旋轉閥易產生較大腐蝕，系統(tǒng)難以穩(wěn)定、有效運行。

（4）廢氣中存在化學品自聚現(xiàn)象

廢氣處理項目中廢氣含有部分丙烯腈、苯乙烯等有機物，上述物料在溫度較高時容易發(fā)生自聚合，導致RTO爐蓄熱陶瓷體在使用一段時間后設備阻力變大，同時底部有高沸點有機物粘附現(xiàn)象，易引起火災等安全事故。