스틸렌모노머 누출 사고 - 한화토탈 , 2019 5.17~5.18/ LG화학(인도), 2020.5.7

스틸렌 모노머 누출 사고 - 한화 토털 , 2019 5.17~5.18/ LG화학(인도), 2020.5.7

 

1. 스티렌모노머(Styrene Monomer, SM)

1. 에틸벤젠을 탈수소화 하는 반응을 통하여 제조
2. 고분자 물질의 중합반응을 위한 모노머로 사용됨
3. 자기 중합을 하기 때문에 중합방지제 (TBC-4 tert-Butylcatechol)를 사용해야 함
4. 저장온도는 21도씨 이하, 용존산소량 15~20 ppm을 유지하면 중합 반응 억제 가능
5. 반응성이 강함 - 산화제, 과산화물, 강산, 구리 등 (녹이 있으면 중합 반응 가속)

스티렌모노머(SM) 안전가이드 (2019.11) 한국 산업안전공단

 

2. 2019 한화 토털 스틸렌 모노머 누출사고

1. 한화토탈 (2019 5.17~18) 스틸렌모노머 누출로 인하여 약 2000명 병원 진료
2. 공장 정지 후 가동, 그 후 공정 생략 및 혼합 잔사유의 장기간 보관 (6일)으로 인한 반응 폭주

출처: http://www.hani.co.kr/arti/PRINT/896181.html

장시간 정상적인 운전 과정에선 4번째 증류탑을 거치면서 스티렌모노머 성분이 15% 정도로 줄어드는데, 이 과정이 생략되면서 스티렌모노머 성분이 80~90%인 혼합 잔사유(남은 기름)가 저장탱크로 가게 됐다. 탱크는 내부 물질이 굳는 걸 방지하기 위해 평소 온도를 55~60℃로 유지하는데, 이렇게 6일간 보관되면서 탱크 내부에서 중합 반응(작은 분자가 연속 결합해 큰 분자로 만들어지는 현상)이 일어났고, 갑자기 온도가 올라가면서 스티렌모노머가 증발해 폭발성 증기운을 형성

https://www.pressian.com/pages/articles/243882#0DKU

http://www.hani.co.kr/arti/PRINT/896181.html (그림)

3. 2020 엘지화학(인도) 스틸렌 모노머 누출사고

1. 2020년 5월 인도에서 스틸렌모노머 누출로 인하여 약 25명 사망 1000명 병원 입원한 사고사례
2. 가동 중단 후 재가동되는 과정 중에 사고 발생 (한화 토털 등 사고사례와 유사)
3. 관련기사: https://www.pressian.com/pages/articles/2020050818504360515#0DKU

 

4. 스틸렌 모노머 누출사고 대책

1. 취급, 저장 설비의 온도관리 (cooling inner coil, temperature indicator) : 약 15도
2. 중합방지제 농도 유지관리: 주기적 관리 및 긴급 중합방지제 투입설비
3. 반응 폭주 대비한 안전운전 계획, 비상조치 수립

폐 스티렌모노머(Re-SM) 탱크의 특성상 점도가 높아서 이송 문제 등을 해결하기 위해 해당 탱크의 온도를 50 ~ 60 °C로 관리한다. 다만, 제조공정의 증류탑, 응축기 등의 공정 이상이 발생하여 정상 운전조건보다 고농도의 스티렌모노머가 탱크 내로 투입이 될 경우 에는 냉각기(Cooler)등을 통해 저온으로 탱크에 저장을 하는 설비를 갖추고, 낮은 온도로 유지되는 고농도의 스티렌모노머를 저장 탱크에서 보관하는 기간(체류시간)을 저하시키는 등의 관리를 통해 이상 화학반응의 가능성을 줄여야 한다.

 

참고 문헌

1. 스티렌모노머(SM) 안전가이드 (2019.11) 한국 산업안전공단
2. pressian.com/pages/articles/243882#0DKU
3. http://www.hani.co.kr/arti/PRINT/896181.html
4. https://www.pressian.com/pages/articles/2020050818504360515#0DKU

스티렌모노머(SM)_안전가이드.pdf

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