2025年二氯丙烷行业投资分析：二氯丙烷行业投资风险降低事故损失

  中国报告大厅网讯，2025年，二氯丙烷作为重要的化工原料，在医药中间体、农药生产等领域的需求持续稳定，行业投资规模预计保持 5%-8% 的年均增速。然而，二氯丙烷具有易燃、易爆且燃烧会产生有毒氯化物气体的特性，其存储环节的安全风险成为影响行业健康发展的关键因素之一。在室外环境中，二氯丙烷存储罐区若发生池火灾，会因氧气供应充足、燃烧完全而释放强烈热辐射，且具有持续时间长、破坏性大的特点，可能对周边人员、设备及建筑物造成严重危害。因此，精准评估二氯丙烷存储罐区的火灾风险，构建科学的风险评估模式，对保障行业投资安全、降低事故损失具有重要意义。以下是2025年二氯丙烷行业投资分析。

  一、二氯丙烷存储罐区的危险因素分析与辨识

  1.1 二氯丙烷的理化特性

  《2025-2030年中国二氯丙烷行业市场调查研究及投资前景分析报告》指出，二氯丙烷为无色液体，有类似氯仿的气味，其闪点为 15℃，熔点 - 80℃，沸点 96.8℃，相对密度 1.16(以水为 1)，相对蒸气密度(以空气为 1)数据未明确，饱和蒸气压在沸点以上随温度变化较大，临界温度、临界压力数据未明确，燃烧热为 1542.8kJ/mol，引燃温度 555℃，爆炸极限范围为 3.4%-14.5%。这些特性决定了二氯丙烷在存储过程中需严格控制环境条件，防范火灾爆炸事故。

  1.2 二氯丙烷存储罐区的平面布置

  某企业二氯丙烷罐区布置在厂区北侧，设有钢筋混凝土结构的防火堤，防火堤长约 40m、宽 10m、高 1m，占地面积约 400m²。防火堤外侧与甲类生产装置的距离为 10m，与一侧废弃建筑物的距离为 6m，一侧毗邻总厂交通道路，一侧毗邻厂内其它建筑。罐区内共有 4 个储罐，呈一字布置，储罐与临总厂道路和废弃建筑物侧防火堤内墙的距离为 2m，与其它侧防火堤内墙的距离为 4.5m，罐与罐之间的间距为 2.4m。二氯丙烷由生产装置通过管道输送至罐区储罐，管道从车间延伸至距生产装置最远端的 1# 分离罐，经油水分离后再输送至 2#-4# 储罐(其中 4# 储罐距生产装置最近)存储。储罐采用平地圆形锥顶结构，材质为钢衬塑，容积均为 200m³，存储条件为常压、常温。此外，罐区西侧设有二氯丙烷槽车灌装区，毗邻总厂厂内主要道路，且未设置任何防护措施。

  1.3 二氯丙烷存储罐区的危险因素

  二氯丙烷蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸，其蒸气比空气重，能在较低处扩散至较远地方，遇火源会着火回燃，燃烧产物包括二氧化碳(部分情况下会产生一氧化碳)、水蒸汽，有害燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳和氯化氢等。由于二氯丙烷沸点为 96.8℃，且饱和蒸气压在沸点以上随温度变化较大，若遇高热，容器内压会增大，存在开裂和爆炸的风险。同时，二氯丙烷与氧化剂接触会发生猛烈反应，受高热分解还会产生有毒的氯化物气体。另外，在二氯丙烷行业传输过程中，若流速过快，容易产生和积聚静电，静电可能成为点火源，引发爆炸或燃烧事故。

  二、二氯丙烷存储罐区池火灾法火灾风险评估模式的构建

  2.1 池火灾研究的基本理论

  池火灾的研究主要涵盖形成液池的几何形状、池火火焰的形状及高度与温度、火焰热辐射及危害程度等方面。按照液池几何形状随时间的变化，可分为几何形状恒定和几何形状随时间变化两类，其中后者受泄漏状况影响较大，通常从连续泄漏和瞬间泄漏两种情况分别研究。一般假设燃烧液池为圆柱形，池火焰形状也为圆柱形，火焰直径等于池直径，且火焰形状会随液池形状和大小、环境风速的变化而变化。

  影响池火火焰高度的参数主要有火焰形状和环境风速，相关研究中存在多个火焰高度经验公式。其中，BrLtz 火焰高度经验公式为H/D=1.73+0.33D−1.43;Thomas 火焰高度经验公式为H=84R[R(2gR)0.5dm/dt]0.61;Heskestad 火焰高度经验公式为H/D=15.6N0.2−1.02。通过对比计算发现，当池直径D<10m时，三个公式的预测结果相似;当池直径D>12m时，部分公式给出火焰高度上限，部分给出下限，Heskestad 关系式结果介于两者之间。

  火焰表面的热辐射通量与燃料性质、燃烧充分程度、火焰几何形状、尺寸及火焰表面位置等因素相关，需根据池直径不同选取不同数学模型计算。假设能量从圆柱形火焰的顶部和侧面向四周均匀辐射，火焰表面的表面热辐射通量可通过以下公式计算：E=Qrη/(0.25πD2+πDH)，Qr=0.25A~—3.14D2ηHc(dm/dt)，其中Qr为总放热速率，dm/dt为可燃液体的质量燃烧速率(单位：kg/(m²・s))。

  池火环境下，火焰对距离为 X 的目标处产生的热辐射由热辐射在空气中的传播规律决定，对于圆柱形火焰，热辐射传播可表示为q=EVτ，其中q为目标位置的辐射通量(单位：kW/m²)，V为视角系数，τ为空气透射率。空气透射率τ=1−0.058lnX;视角系数V=VV2+VH2，且πVH=A−B，A=(b−1/s){tan−1[(b−1)(s+1)(b+1)(s−1)]0.5}/(b2−1)0.5，B=(a−1/s){tan−1[(a−1)(s+1)(a+1)(s−1)]0.5}/(a2−1)0.5，VV=tan−1(h/(s2−1)0.5)/s+h(J−K)/s，J=[(a2−1)0.5a]tan−1[(a−1)(s+1)(a+1)(s−1)]0.5，K=tan−1((s−1)/(s+1))0.5，a=(h2+s2+1)/(2s)，b=(1+s2)/(2s)，s=X/(D/2)(h为火焰高度 H 与火焰半径 R 的比值，A、B、J、K、VH、VV、a、b 为中间变量)。火焰对目标处因热辐射导致的后果，依据热辐射强度与伤害 / 破坏准则判断。

  2.2 二氯丙烷存储罐区池火灾风险评估模式的具体构建

  二氯丙烷行业存储罐区池火灾风险评估需遵循特定步骤，包括确定火焰几何尺寸、明确火焰热辐射特性、计算目标位置热辐射通量、应用热辐射伤害破坏准则、分析与评判池火灾的伤害破坏范围及后果。

  在池火模式选择上，针对单罐罐内池火，选取距生产装置最近端的 4# 储罐，假设火灾燃烧过程中罐体不破坏，液池类型为圆柱，火焰类型为圆柱形，环境条件为标准状态下无风。

  由于单罐直径对应的池直径D<10m，此时 BrLtz 模型、Thomas 模型和 Heskestad 模型对火焰高度的预测结果相似，因此选择 BrLtz 模型作为单罐罐内池火的池火灾模型。火焰高度采用 BrLtz 关系式计算，即H/D=1.73+0.33D−1.43;假设能量从圆柱形火焰的顶部和侧面向四周均匀辐射，火焰表面的热辐射通量通过Qr=0.25A~—3.14D2ηHc(dm/dt)和E=Qrη/(0.25πD2+πDH)计算;火焰对距离为 X 的目标处产生的热辐射q通过q=EVτ计算，其中液体的燃烧热Hc取值、效率因子η取值分别按相关标准确定(此处效率因子η取 0.3)。

  在选定池火模型的火灾风险模拟与计算中，由于无法通过上述公式直接求出 “给定辐射强度” 下目标到火焰中心的距离 X，因此采用回归分析方式计算。具体步骤为：首先确定 X 的取值为 “D/2+N”，N 取多个数值，共得到 48 个取值(3m 至 50m);然后依据上述公式分别计算中间变量 A、B、J、K、VH、VV、a、b、视角系数 V、空气透射率τ和辐射通量 q;接着从计算结果中随机选取 8 组值作为测试集，其余作为训练集;之后选择逆函数、幂函数、三次函数、复合函数、生长函数、指数函数和二次函数作为曲线模型，利用训练集进行曲线回归分析，获得相应拟合曲线;再利用测试集对拟合曲线进行相关系数R2、方差 SE、F 值检验，确定最优拟合曲线方程;最后通过最优拟合曲线方程求算 “给定辐射强度” 条件下目标到池中心的距离 X。

  后续还需依据热辐射伤害破坏准则，分析池火灾的伤害破坏范围与事故后果，并对池火灾风险进行分析与评判。

  三、二氯丙烷存储罐区的火灾风险评估结果

  3.1 火焰高度与热辐射强度计算

  根据 BrLtz 火焰高度经验公式H=(1.73+0.33D−1.43)A~—D，计算得出二氯丙烷存储罐区单罐罐内池火的火焰高度 H 为 10.53m。

  通过Qr=0.25A~—3.14D2ηHc(dm/dt)计算，得到总放热速率Qr=4970kW;再依据E=Qrη/(0.25πD2+πDH)，计算得出火焰表面平均热辐射强度 E 为 46.5kW/m²。

  3.2 最优拟合曲线方程确定

  选取 X 为 3m、4m、…、49m、50m 共 48 个点，计算得到各点对应的 s、a、b、A、B、J、K、VH、VV、V、τ、q 值(部分数据如下：X=3m 时，s=1.23、a=4.4、b=1.18、A=59.7、B=66.3、J=151、K=178、VH=0.62、VV=0.72、V=1、τ=1、q=46.5kW/m²;X=4m 时，s=1.67、a=4.33、b=1.28、A=45.3、B=47.9、J=147、K=138、VH=0.42、VV=0.43、V=0.82、τ=0.91、q=34.7kW/m²;X=5m 时，s=2.89、a=4.25、b=1.42、A=39.6、B=41.5、J=139、K=156、VH=0.23、VV=0.29、V=0.70、τ=0.88、q=26.6kW/m²，其余数据按相同规律分布)。

  选择 X 为 5m、10m、15m、20m、25m、30m、40m、50m 的 8 组数据作为测试集，其余作为训练集进行曲线回归分析，得到不同曲线模型的方程式、样本数量 N、相关系数R2、方差 SE 和 F 值(具体如下：逆函数方程式为Y=−4.784+152.270/X，N=40，R2=0.980，SE=1.420，F=1855;幂函数方程式为Y=1657X−2.432，N=40，R2=0.980，SE=0.248，F=1899;三次函数方程式为Y=−0.02X3+0.19X2−5.676X+52.69，N=40，R2=0.940，SE=2.529，F=187;复合函数方程式为Y=22.82(0.886)X，N=40，R2=0.915，SE=0.515，F=409;生长函数方程式为Y=e(3.128−0.122X)，N=40，R2=0.915，SE=0.515，F=409;指数函数方程式为Y=23.82e−0.122X，N=40，R2=0.915，SE=0.515，F=409;二次函数相关数据未完整给出)。

  依据相关系数R2、方差 SE、F 检验值，幂函数Y=1657X−2.432为最优拟合曲线方程。对测试集数据进行残差分析(X=5m 时，计算值 26.6、拟合值 33.1、残差 - 6.5;X=10m 时，计算值 10.9、拟合值 6.2、残差 4.7;X=15m 时，计算值 2.49、拟合值 2.3、残差 0.19;X=20m 时，计算值 1.10、拟合值 1.13、残差 - 0.03;X=25m 时，计算值 0.65、拟合值 0.66、残差 - 0.01;X=30m 时，计算值 0.37、拟合值 0.42、残差 - 0.05;X=40m 时，计算值 0.20、拟合值 0.21、残差 - 0.01;X=50m 时，计算值 0.12、拟合值 0.12、残差 0)，残差分布符合合理范围，进一步验证了该拟合方程的可靠性。

  3.3 热辐射伤害范围与事故后果分析

  通过最优拟合曲线方程Y=1657X−2.432，计算得出不同入射通量(热辐射强度)下目标到池中心的距离 X，以及对应的建筑物或设备伤害程度及人员伤害情况，具体数据如下表所示：

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