精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估涉及的那些化工工藝(三)
日前,從工藝簡(jiǎn)介、工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)、典型工藝三方面為大家介紹了氯化、硝化、重氮化、氧化工藝、過(guò)氧化工藝、加氫工藝和氟化工藝7種工藝。今天再為大家?guī)?lái)其中另外4種工藝:光氣及光氣化工藝、胺基化工藝、磺化工藝、烷基化工藝。
光氣及光氣化反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),光氣及光氣化工藝包含光氣的制備工藝,以及以光氣為原料制備光氣化產(chǎn)品的工藝路線,光氣化工藝主要分為氣相和液相兩種。
(1)光氣為劇毒氣體,在儲(chǔ)運(yùn)、使用過(guò)程中發(fā)生泄漏后,易造成大面積污染、中毒事故;
(2)反應(yīng)介質(zhì)具有燃爆危險(xiǎn)性。
(3)光氣及光氣化產(chǎn)品所用的主要物料有:一氧化碳、氯氣、醇、胺類(lèi)、酸、甲苯等。這些物質(zhì)均具有易燃、易爆、易中毒的性質(zhì),在使用和生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)安全的要求極高;
(4)副產(chǎn)物氯化氫具有腐蝕性,易造成設(shè)備和管線泄漏使人員發(fā)生中毒事故。
胺化是在分子中引入胺基(R2N-)的反應(yīng),包括R-CH3烴類(lèi)化合物(R:氫、烷基、芳基)在催化劑存在下,與氨和空氣的混合物進(jìn)行高溫氧化反應(yīng),生成腈類(lèi)等化合物的反應(yīng),該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。涉及上述反應(yīng)的工藝過(guò)程為胺基化工藝。
(1)反應(yīng)介質(zhì)具有燃爆危險(xiǎn)性;
(2)在常壓下20℃時(shí),氨氣的爆炸極限為15%—27%,隨著溫度、壓力的升高,爆炸極限的范圍增大。因此,在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下,氨的氧化反應(yīng)放出大量熱,一旦氨氣與空氣比失調(diào),就可能發(fā)生爆炸事故;
(3)由于氨呈堿性,具有強(qiáng)腐蝕性,在混有少量水分或濕氣的情況下無(wú)論是氣態(tài)或液態(tài)氨都會(huì)與銅、銀、錫、鋅及其合金發(fā)生化學(xué)作用;
(4)氨易與氧化銀或氧化汞反應(yīng)生成爆炸性化合物(雷酸鹽)。
對(duì)硝基氯苯與氨水反應(yīng)制備對(duì)硝基苯胺;
間甲酚與氯化銨的混合物在催化劑和氨水作用下生成間甲苯胺;
1-硝基蒽醌與過(guò)量的氨水在氯苯中制備1-氨基蒽醌;
苯乙烯與胺反應(yīng)制備N(xiāo)-取代苯乙胺;
環(huán)氧乙烷或亞乙基亞胺與胺或氨發(fā)生開(kāi)環(huán)加成反應(yīng),制備氨基乙醇或二胺;
磺化是向有機(jī)化合物分子中引入磺酰基(-SO3H)的反應(yīng),屬于放熱反應(yīng)。磺化方法分為三氧化硫磺化法、共沸去水磺化法、氯磺酸磺化法、烘焙磺化法和亞硫酸鹽磺化法等。涉及磺化反應(yīng)的工藝過(guò)程為磺化工藝。磺化反應(yīng)除了增加產(chǎn)物的水溶性和酸性外,還可以使產(chǎn)品具有表面活性。芳烴經(jīng)磺化后,其中的磺酸基可進(jìn)一步被其他基團(tuán)[如羥基(-OH)、氨基(-NH2)、氰基(-CN)等]取代,生產(chǎn)多種衍生物。
(1)反應(yīng)原料具有燃爆危險(xiǎn)性;磺化劑具有氧化性、強(qiáng)腐蝕性;如果投料順序顛倒、投料速度過(guò)快、攪拌不良、冷卻效果不佳等,都有可能造成反應(yīng)溫度異常升高,使磺化反應(yīng)變?yōu)槿紵磻?yīng),引起火災(zāi)或爆炸事故;
(2)氧化硫易冷凝堵管,泄漏后易形成酸霧,危害較大。
甲苯磺化生產(chǎn)對(duì)甲基苯磺酸和對(duì)位甲酚;
對(duì)硝基甲苯磺化生產(chǎn)對(duì)硝基甲苯鄰磺酸等。
芳香族化合物與氯磺酸反應(yīng)制備芳磺酸和芳磺酰氯;
乙酰苯胺與氯磺酸生產(chǎn)對(duì)乙酰氨基苯磺酰氯等。
2,4-二硝基氯苯與亞硫酸氫鈉制備2,4-二硝基苯磺酸鈉;
把烷基引入有機(jī)化合物分子中的碳、氮、氧等原子上的反應(yīng)稱為烷基化反應(yīng),該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。涉及烷基化反應(yīng)的工藝過(guò)程為烷基化工藝,可分為C-烷基化反應(yīng)、 N-烷基化反應(yīng)、 O-烷基化反應(yīng)等。
(1)反應(yīng)介質(zhì)具有燃爆危險(xiǎn)性;
(2)烷基化催化劑具有自燃危險(xiǎn)性,遇水劇烈反應(yīng),放出大量熱量,容易引起火災(zāi)甚至爆炸;
(3)烷基化反應(yīng)都是在加熱條件下進(jìn)行,原料、催化劑、烷基化劑等加料次序顛倒、加料速度過(guò)快或者攪拌中斷停止等異常現(xiàn)象容易引起局部劇烈反應(yīng),造成跑料,引發(fā)火災(zāi)或爆炸事故。
乙烯、丙烯以及長(zhǎng)鏈α-烯烴,制備乙苯、異丙苯和高級(jí)烷基苯;
苯系物與氯代高級(jí)烷烴在催化劑作用下制備高級(jí)烷基苯;
用脂肪醛和芳烴衍生物制備對(duì)稱的二芳基甲烷衍生物;
苯酚與丙酮在酸催化下制備2,2-對(duì)(對(duì)羥基苯基)丙烷(俗稱雙酚A);
乙烯與苯發(fā)生烷基化反應(yīng)生產(chǎn)乙苯等。
對(duì)甲苯胺與硫酸二甲酯制備N(xiāo),N-二甲基對(duì)甲苯胺;
環(huán)氧乙烷與苯胺制備N(xiāo)-(β-羥乙基)苯胺;
氨或脂肪胺和環(huán)氧乙烷制備乙醇胺類(lèi)化合物;
苯胺與丙烯腈反應(yīng)制備N(xiāo)-(β-氰乙基)苯胺等。
對(duì)苯二酚、氫氧化鈉水溶液和氯甲烷制備對(duì)苯二甲醚;
高級(jí)脂肪醇或烷基酚與環(huán)氧乙烷加成生成聚醚類(lèi)產(chǎn)物等。