不同工藝過程的操作方法、反應機理、危險特點各不相同,了解精細化工反應安全風險評估涉及的重點監管危險化工工藝,熟悉工藝危險特點,了解每種工藝的典型工藝,根據每一種工藝的反應機理、危險特點,有針對地性進行反應安全風險評估。
接上篇《精細化工反應安全風險評估涉及的那些化工工藝(一)》,了解了氯化、硝化、重氮化3種工藝,今天我們繼續從工藝簡介、工藝危險特點、典型工藝三方面為大家介紹氧化工藝、過氧化工藝、加氫工藝和氟化工藝4種工藝。
氧化為有電子轉移的化學反應中失電子的過程,即氧化數升高的過程。多數有機化合物的氧化反應表現為反應原料得到氧或失去氫。氧化反應屬于放熱反應,涉及氧化反應的工藝過程為氧化工藝。常用的氧化劑有:空氣、氧氣、雙氧水、氯酸鉀、高錳酸鉀、硝酸鹽等。
(2)反應氣相組成容易達到爆炸極限,具有閃爆危險;
(3)部分氧化劑具有燃爆危險性,如氯酸鉀,高錳酸鉀、鉻酸酐等都屬于氧化劑,如遇高溫或受撞擊、摩擦以及與有機物、酸類接觸,皆能引起火災爆炸;
(4)產物中易生成過氧化物,化學穩定性差,受高溫、摩擦或撞擊作用易分解、燃燒或爆炸。
2-乙基已醇(異辛醇)氧化制備2-乙基己酸(異辛酸);
以雙氧水或有機過氧化物為氧化劑生產環氧丙烷、環氧氯丙烷等。
向有機化合物分子中引入過氧基(-O-O-)的反應稱為過氧化反應,得到的產物為過氧化物的工藝過程為過氧化工藝。過氧化反應有吸熱反應也有放熱反應。
(1)過氧化物都含有過氧基(-O-O-),屬含能物質,由于過氧鍵結合力弱,斷裂時所需的能量不大,對熱、振動、沖擊或摩擦等都極為敏感,極易分解甚至爆炸;
(2)過氧化物與有機物、纖維接觸時易發生氧化、產生火災;
(3)反應氣相組成容易達到爆炸極限,具有燃爆危險。
乙酸在硫酸存在下與雙氧水作用,制備過氧乙酸水溶液;
加氫是在有機化合物分子中加入氫原子的反應,屬于放熱反應,涉及加氫反應的工藝過程為加氫工藝,主要包括不飽和鍵加氫、芳環化合物加氫、含氮化合物加氫、含氧化合物加氫、氫解等。
(1)反應物料具有燃爆危險性,氫氣的爆炸極限為4%—75%,具有高燃爆危險特性;
(2)加氫為強烈的放熱反應,氫氣在高溫高壓下與鋼材接觸,鋼材內的碳分子易與氫氣發生反應生成碳氫化合物,使鋼制設備強度降低,發生氫脆;
(4)加氫反應尾氣中有未完全反應的氫氣和其他雜質在排放時易引發著火或爆炸。
氟化是化合物的分子中引入氟原子的反應,屬于放熱反應,涉及氟化反應的工藝過程為氟化工藝。氟與有機化合物作用是強放熱反應,放出大量的熱可使反應物分子結構遭到破壞,甚至著火爆炸。氟化劑通常為氟氣、鹵族氟化物、惰性元素氟化物、高價金屬氟化物、氟化氫、氟化鉀等。
(2)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;
(3)多數氟化劑具有強腐蝕性、劇毒,在生產、貯存、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。
3.典型工藝
SbF3、AgF2、CoF3等金屬氟化物與烴反應制備氟化烴;
2,4,5,6-四氯嘧啶與氟化鈉制備2,4,6-三氟-5-氟嘧啶等。
濃硫酸與氟化鈣(螢石)制備無水氟化氫等。
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