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精細化工反應安全風險評估涉及的那些化工工藝(二)

發布時間:

2023-12-06 08:31

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。

四、氧化工藝
1.工藝簡介
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.工藝危險特點
(1)反應原料及產品具有燃爆危險性;
(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。
3.典型工藝
乙烯氧化制環氧乙烷;
甲醇氧化制備甲醛;
對二甲苯氧化制備對苯二甲酸;
異丙苯經氧化-酸解聯產苯酚和丙酮;
環己烷氧化制環己酮;
天然氣氧化制乙炔;
丁烯、丁烷、C4餾分或苯的氧化制順丁烯二酸酐;
鄰二甲苯或萘的氧化制備鄰苯二甲酸酐;
均四甲苯的氧化制備均苯四甲酸二酐;
苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐;
3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(煙酸);
4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(異煙酸);
2-乙基已醇(異辛醇)氧化制備2-乙基己酸(異辛酸);
對氯甲苯氧化制備對氯苯甲醛和對氯苯甲酸;
甲苯氧化制備苯甲醛、苯甲酸;
對硝基甲苯氧化制備對硝基苯甲酸;
環十二醇/酮混合物的開環氧化制備十二碳二酸;
環己酮/醇混合物的氧化制己二酸;
乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸;
丁醛氧化制丁酸;
氨氧化制硝酸等;
克勞斯法氣體脫硫;
一氧化氮、氧氣和甲(乙)醇制備亞硝酸甲(乙)酯;
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。
五、過氧化工藝
1.工藝簡介
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。
2.工藝危險特點
(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。
3.典型工藝
雙氧水的生產;
乙酸在硫酸存在下與雙氧水作用,制備過氧乙酸水溶液;
酸酐與雙氧水作用直接制備過氧二酸;
苯甲酰氯與雙氧水的堿性溶液作用制備過氧化苯甲酰;
異丙苯經空氣氧化生產過氧化氫異丙苯;
叔丁醇與雙氧水制備叔丁基過氧化氫等。
六、加氫工藝
1.工藝簡介
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。
2.工藝危險特點
(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;
(3)催化劑再生和活化過程中易引發爆炸;
(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。
3.典型工藝
(1)不飽和炔烴、烯烴的三鍵和雙鍵加氫
環戊二烯加氫生產環戊烯等。
(2)芳烴加氫
苯加氫生成環己烷;
苯酚加氫生產環己醇等。
(3)含氧化合物加氫
一氧化碳加氫生產甲醇;
丁醛加氫生產丁醇;
辛烯醛加氫生產辛醇等。
(4)含氮化合物加氫
己二腈加氫生產己二胺;
硝基苯催化加氫生產苯胺等。
(5)油品加氫
餾分油加氫裂化生產石腦油、柴油和尾油;
渣油加氫改質;
減壓餾分油加氫改質;
催化(異構)脫蠟生產低凝柴油、潤滑油基礎油等。
七、氟化工藝
1.工藝簡介
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.工藝危險特點
(1)反應物料具有燃爆危險性;
(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

(1)直接氟化
黃磷氟化制備五氟化磷;
三氟化硼的制備等。
(2)金屬氟化物或氟化氫氣體氟化
SbF3、AgF2、CoF3等金屬氟化物與烴反應制備氟化烴;
氟化氫氣體與氫氧化鋁反應制備氟化鋁等。
(3)置換氟化
三氯甲烷氟化制備二氟一氯甲烷;
2,4,5,6-四氯嘧啶與氟化鈉制備2,4,6-三氟-5-氟嘧啶等。
(4)其他氟化物的制備

濃硫酸與氟化鈣(螢石)制備無水氟化氫等。

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