化学反应的安全技术课件.ppt

1、化工安全生产与环保技术化工安全生产与环保技术 化学工程与工艺化学工程与工艺专业专业“两重点一重大两重点一重大”安全监督，就是指政府安监部安全监督，就是指政府安监部门重点监管的门重点监管的危险化工工艺危险化工工艺、重点监管的、重点监管的危险化学品危险化学品和和重大危险源重大危险源的监管，简称的监管，简称“两重点一重大两重点一重大”。这一。这一举措是当前或今后一段时期内各政府安监部门的安全举措是当前或今后一段时期内各政府安监部门的安全监管抓手，主要强调监管抓手，主要强调“突出重点、加强监管突出重点、加强监管”的的安全安全理念理念，是促进企业安全生产管理的重要措施。，是促进企业安全生产管理的重要措施

2、。两重点一重大中两重点一重大中“第一个重点第一个重点”是指重点监管的是指重点监管的危险化工工艺危险化工工艺；“第二个重点第二个重点”是指重点监管的是指重点监管的危险危险化学品名录化学品名录；“一重大一重大”是指是指危险化学品危险化学品重大危险源重大危险源。一、光气及光气化工艺一、光气及光气化工艺二、电解工艺（氯碱）二、电解工艺（氯碱）三、氯化工艺三、氯化工艺四、硝化工艺四、硝化工艺五、合成氨工艺五、合成氨工艺六、裂解（裂化）工艺六、裂解（裂化）工艺七、氟化工艺七、氟化工艺八、加氢工艺八、加氢工艺九、重氮化工艺九、重氮化工艺十、氧化工艺十、氧化工艺十一、过氧化工艺十一、过氧化工艺十二、胺基化工艺

3、十二、胺基化工艺十三、磺化工艺十三、磺化工艺十四、聚合工艺十四、聚合工艺十五、烷基化工艺十五、烷基化工艺 十六、新型煤化工工艺十六、新型煤化工工艺:煤制油煤制油(甲醇制汽油、费甲醇制汽油、费-托合成油托合成油)、煤制烯烃（甲醇制烯烃）、煤制二甲、煤制烯烃（甲醇制烯烃）、煤制二甲醚、煤制乙二醇（合成气制乙二醇）、煤制甲烷醚、煤制乙二醇（合成气制乙二醇）、煤制甲烷气（煤气甲烷化）、煤制甲醇、甲醇制醋酸等工气（煤气甲烷化）、煤制甲醇、甲醇制醋酸等工艺。艺。十七、电石生产工艺十七、电石生产工艺十八、偶氮化工艺十八、偶氮化工艺反应类型反应类型放热反应放热反应重点监控单元重点监控单元氧化反应釜氧化反应釜工

4、艺简介工艺简介氧化为有电子转移的化学反应中失电子的过程，即氧化为有电子转移的化学反应中失电子的过程，即氧化数升高的过程。多数有机化合物的氧化反应表现为氧化数升高的过程。多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得到氧或失去氢。涉及氧化反应的工艺过程为反应原料得到氧或失去氢。涉及氧化反应的工艺过程为氧化工艺。常用的氧化剂有氧化工艺。常用的氧化剂有空气、氧气、双氧水、氯空气、氧气、双氧水、氯酸钾、高锰酸钾、硝酸盐等酸钾、高锰酸钾、硝酸盐等工艺危险特点工艺危险特点（1）反应原料及产品具有燃爆危险性）反应原料及产品具有燃爆危险性;（2）反应气相组成容易达到爆炸极限，具有闪爆）反应气相组成容易达到爆炸极限，

5、具有闪爆危险危险;（3）部分氧化剂具有燃爆危险性，如氯酸钾，高）部分氧化剂具有燃爆危险性，如氯酸钾，高锰酸钾、铬酸酐等都属于氧化剂，如遇高温或受锰酸钾、铬酸酐等都属于氧化剂，如遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触，皆能引起撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触，皆能引起火灾爆炸火灾爆炸;（4）产物中易生成过氧化物，化学稳定性差，受）产物中易生成过氧化物，化学稳定性差，受高温、摩擦或撞击作用易分解、燃烧或爆炸。高温、摩擦或撞击作用易分解、燃烧或爆炸。典型工艺典型工艺乙烯氧化制环氧乙烷乙烯氧化制环氧乙烷;甲醇氧化制备甲醛甲醇氧化制备甲醛;对二甲苯氧化制备对苯二甲酸对二甲苯氧化制备对苯二甲酸;克劳斯

6、法气体克劳斯法气体脱硫脱硫;一氧化氮、氧气和甲（乙）醇制备亚硝酸甲一氧化氮、氧气和甲（乙）醇制备亚硝酸甲（乙）酯（乙）酯;双氧水或有机过氧化物为氧化剂生产环双氧水或有机过氧化物为氧化剂生产环氧丙烷、环氧氯丙烷氧丙烷、环氧氯丙烷;异丙苯经氧化异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮酸解联产苯酚和丙酮;环己烷氧化制环己酮环己烷氧化制环己酮;天然气氧化制乙炔天然气氧化制乙炔;二甲苯或蔡的氧化制备邻苯二甲酸酐二甲苯或蔡的氧化制备邻苯二甲酸酐;均四甲苯均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐的氧化制备均苯四甲酸二酐;荒的氧化制荒的氧化制1，8-茶二茶二甲酸酐甲酸酐;3-甲基叱啶氧化制甲基叱啶氧化制3-叱啶甲酸（烟酸）叱

7、啶甲酸（烟酸）;4-甲基甲基叱啶氧化制叱啶氧化制4-叱啶甲酸（异烟酸）叱啶甲酸（异烟酸）;2-乙基已醇（异辛醇）氧化制备乙基已醇（异辛醇）氧化制备2-乙基己酸乙基己酸（异辛酸）（异辛酸）;对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯甲酸甲酸;甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸;对硝基甲苯氧对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸化制备对硝基苯甲酸;环十二醇环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸;环己酮环己酮/醇混合物的氧化制己二酸醇混合物的氧化制己二酸;乙二醛硝酸氧化乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸法合成乙醛酸;丁醛氧化制丁酸丁醛氧

8、化制丁酸;氨氧化制硝酸等。氨氧化制硝酸等。重点监控工艺参数重点监控工艺参数氧化反应釜内温度和压力氧化反应釜内温度和压力;氧化反应釜内搅拌速率氧化反应釜内搅拌速率;氧化剂流量氧化剂流量;反应物料的配比反应物料的配比;气相氧含量气相氧含量;过氧化物含量等过氧化物含量等安全控制的基本要求安全控制的基本要求反应釜温度和压力的报警和联锁反应釜温度和压力的报警和联锁;反应物料的比例控制和联锁反应物料的比例控制和联锁及紧急切断动力系统及紧急切断动力系统;紧急断料系统紧急断料系统;紧急冷却系统紧急冷却系统;紧急送入惰性紧急送入惰性气体的系统气体的系统;气相氧含量监测、报警和联锁气相氧含量监测、报警和联锁;安全

9、泄放系统安全泄放系统;可燃和可燃和有毒气体检测报警装置等。有毒气体检测报警装置等。宜采用的控制方式宜采用的控制方式将氧化反应釜内温度和压力与反应物的配比和流量、氧化反将氧化反应釜内温度和压力与反应物的配比和流量、氧化反应釜夹套冷却水进水阀、紧急冷却系统形成联锁关系，在氧化反应釜夹套冷却水进水阀、紧急冷却系统形成联锁关系，在氧化反应釜处设立紧急停车系统，当氧化反应釜内温度超标或搅拌系统应釜处设立紧急停车系统，当氧化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料并紧急停车。配备安全阀、爆破片等安发生故障时自动停止加料并紧急停车。配备安全阀、爆破片等安全设施。全设施。偏苯三酸酐生产实例偏苯三酸酐生

10、产实例偏三甲苯、醋酸及催化剂偏三甲苯、醋酸及催化剂,依次投入配料罐，搅依次投入配料罐，搅拌溶解。将压缩空气压入氧化反应器拌溶解。将压缩空气压入氧化反应器,加热升温，同加热升温，同时反应器内充压达到时反应器内充压达到2.16MPa,待升温到待升温到170，通，通入空气入空气,进行氧化反应。氧化反应结束后进行氧化反应。氧化反应结束后,将氧化器内将氧化器内压力降至压力降至0.98MPa以下以下,氧化产物放入成酐釜。反应氧化产物放入成酐釜。反应尾气经水吸收塔吸收醋酸后尾气经水吸收塔吸收醋酸后,排入大气放空排入大气放空,含酸水送含酸水送醋酸提浓工序。醋酸提浓工序。一、生产过程一、生产过程氧化产物放入成酐

11、釜后氧化产物放入成酐釜后,氧化产物降压和潜热可氧化产物降压和潜热可使溶剂蒸出使溶剂蒸出40%50%,溶剂经冷却收集到稀醋酸罐溶剂经冷却收集到稀醋酸罐中。当溶剂（醋 酸）不 再 蒸 发 出 后中。当溶剂（醋 酸）不 再 蒸 发 出 后,继 续 升 温 至继 续 升 温 至230 240,进行脱水、成酐进行脱水、成酐,然后送酐精馏釜。然后送酐精馏釜。粗酐进入精馏釜后粗酐进入精馏釜后,温度保持在温度保持在260以上以上,所有所有物料管路均保持在物料管路均保持在170 200及及1333.2Pa的真空的真空度度,进行精馏。精馏塔填料为进行精馏。精馏塔填料为25 25cm矩鞍形瓷填矩鞍形瓷填料料,塔顶温

12、度控制在塔顶温度控制在169以上。以上。二、偏酐生产中氧化反应的危险性分析二、偏酐生产中氧化反应的危险性分析偏三甲苯的氧化反应属于自由基链式反应偏三甲苯的氧化反应属于自由基链式反应,它包它包括链的引发、链的传递括链的引发、链的传递,链的增长和链的终止。氧化链的增长和链的终止。氧化塔内反应在气液两相的界面处进行塔内反应在气液两相的界面处进行,其中液相为连续其中液相为连续相相,气相为分散相。该氧化反应发生爆炸的可能性有气相为分散相。该氧化反应发生爆炸的可能性有两种两种:一种是反应不完全一种是反应不完全,偏三甲苯、醋酸大量积聚偏三甲苯、醋酸大量积聚,与空气形成爆炸性混合物（偏三甲苯的爆炸极限范与空气

13、形成爆炸性混合物（偏三甲苯的爆炸极限范围为围为0.9%7.0%,醋酸的爆炸极限范围为醋酸的爆炸极限范围为4.0%17.0%）;另一种是反应过度另一种是反应过度,形成过氧化物形成过氧化物,当过氧当过氧化物大量积聚后突然分解引起爆炸。化物大量积聚后突然分解引起爆炸。氧化反应过程为强放热反应（氧化反应过程为强放热反应（752.7kJ/mol）,尤其尤其是完全氧化反应是完全氧化反应,释放的热量要比部分氧化反应大释放的热量要比部分氧化反应大8 10倍。在氧化反应过程中偏三甲苯苯环上的三个甲基倍。在氧化反应过程中偏三甲苯苯环上的三个甲基分步氧化分步氧化,反应各阶段放出的热量不同反应各阶段放出的热量不同,这

14、些热量主要依这些热量主要依靠反应器内大量溶剂醋酸和反应产生的水的蒸发以及靠反应器内大量溶剂醋酸和反应产生的水的蒸发以及冷凝液回流来移走冷凝液回流来移走,而氧化塔内配置的冷凝器面积恒定而氧化塔内配置的冷凝器面积恒定,若冷凝液供给不充足若冷凝液供给不充足,必然导致反应热不能及时移走必然导致反应热不能及时移走,使使反应温度迅速上升反应温度迅速上升,导致大量的完全氧化反应发生导致大量的完全氧化反应发生,致使致使反应温度无法控制反应温度无法控制,温度急剧上升温度急剧上升,发生爆炸事故。发生爆炸事故。（二）爆炸事故影响因素分析（二）爆炸事故影响因素分析 该氧化反应压力控制在该氧化反应压力控制在2.02.5

15、 MPa,国内一般采国内一般采取取2.16 MPa,正常操作下正常操作下,反应器内压力一般不会超过反应器内压力一般不会超过设计极限。设计极限。但当反应温度不受控制但当反应温度不受控制,急剧上升后，反应器内醋急剧上升后，反应器内醋酸、偏三甲苯会大量蒸发酸、偏三甲苯会大量蒸发,导致气相压力上升，导致反导致气相压力上升，导致反应器物理超压。反应器内醋酸浓度增加后，由于该方应器物理超压。反应器内醋酸浓度增加后，由于该方法采用压缩空气加压，在反应条件下，醋酸极易发生法采用压缩空气加压，在反应条件下，醋酸极易发生燃烧，其反应方程式为：燃烧，其反应方程式为：CH3COOH+O2+N2CO2+H2O+8N2经

16、计算：如果醋酸发生燃烧，压力将上升到经计算：如果醋酸发生燃烧，压力将上升到14.37MPa，从而导致危险。从而导致危险。如果使用的催化剂已储存较长一段时间，则其如果使用的催化剂已储存较长一段时间，则其活性下降，导致反应不能完全进行，反应器内会积活性下降，导致反应不能完全进行，反应器内会积聚大量未反应的氧气、醋酸、偏三甲苯，但温度、聚大量未反应的氧气、醋酸、偏三甲苯，但温度、压力到达一定限度后，极易形成爆炸性混合物。压力到达一定限度后，极易形成爆炸性混合物。液相催化空气氧化反应是在气液相催化空气氧化反应是在气-液相接触界面附近进行，液相接触界面附近进行，通入氧化塔的压缩空气流量大有利于气、液相接

17、触，通入氧化塔的压缩空气流量大有利于气、液相接触，能加速氧的吸收。但如果空速太大，气体在反应器内能加速氧的吸收。但如果空速太大，气体在反应器内停留时间太短，氧气反应不完全，则反应器内氧气浓停留时间太短，氧气反应不完全，则反应器内氧气浓度将增高。国内外有关研究资料表明，氧含量安全值度将增高。国内外有关研究资料表明，氧含量安全值应控制在应控制在8%以下，若氧含量过高极易引起化学爆炸事以下，若氧含量过高极易引起化学爆炸事故。此外，空气含量多，会使大量气相物质冲入尾气故。此外，空气含量多，会使大量气相物质冲入尾气吸收塔，吸收塔因按工艺设计因固定不变，吸收不完吸收塔，吸收塔因按工艺设计因固定不变，吸收不

18、完全将造成气相物料的外泄而造成安全事故以及环境污全将造成气相物料的外泄而造成安全事故以及环境污染。染。在氧化反应的引发阶段在氧化反应的引发阶段,反应进行十分迅速反应进行十分迅速,但当更但当更多的偏苯三甲酸生成的时候反应难度增加多的偏苯三甲酸生成的时候反应难度增加,在催化剂在催化剂（通常为钴和锰离子的金属混合物、溴化物）存在下（通常为钴和锰离子的金属混合物、溴化物）存在下氧化反应会产生大量的羧基和有机官能团氧化反应会产生大量的羧基和有机官能团,此反应也是此反应也是迅速的迅速的;如果压缩空气流量小、分散不匀、参与反应的如果压缩空气流量小、分散不匀、参与反应的氧气供应不足氧气供应不足,就会在这些有机

19、官能团中产生大量的高就会在这些有机官能团中产生大量的高分子量杂质。分子量杂质。氧化塔在较高的压力下操作氧化塔在较高的压力下操作,对搅拌轴的密封装置对搅拌轴的密封装置要求高要求高,若密封机油渗入氧化反应塔若密封机油渗入氧化反应塔,可因氧化塔的高温可因氧化塔的高温而自燃引起火灾爆炸事故（醋酸自燃温度而自燃引起火灾爆炸事故（醋酸自燃温度463,密封密封机油自燃温度机油自燃温度250）。）。反应类型反应类型放热反应放热反应重点监控单元重点监控单元氯化反应釜、氯化反应釜、氯气储运单元氯气储运单元工艺简介工艺简介氯化是化合物的分子中引入氯原子的反应，包含氯化是化合物的分子中引入氯原子的反应，包含氯化反应的

20、工艺过程为氯化工艺，主要包括取代氯化、氯化反应的工艺过程为氯化工艺，主要包括取代氯化、加成氯化、氧氯化等。加成氯化、氧氯化等。工艺危险特点工艺危险特点（1）氯化反应是一个放热过程，尤其在较高温度）氯化反应是一个放热过程，尤其在较高温度下进行氯化，反应更为剧烈，速度快，放热量较大下进行氯化，反应更为剧烈，速度快，放热量较大;（2）所用的原料大多具有燃爆危险性）所用的原料大多具有燃爆危险性;（3）常用的氯化剂氯气本身为剧毒化学品，氧化）常用的氯化剂氯气本身为剧毒化学品，氧化性强，储存压力较高，多数氯化工艺采用液氯生产是性强，储存压力较高，多数氯化工艺采用液氯生产是先汽化再氯化，一旦泄漏危险性较大先

21、汽化再氯化，一旦泄漏危险性较大;（4）氯气中的杂质，如水、氢气、氧气、三氯化）氯气中的杂质，如水、氢气、氧气、三氯化氮等，在使用中易发生危险，特别是三氯化氮积累后，氮等，在使用中易发生危险，特别是三氯化氮积累后，容易引发爆炸危险容易引发爆炸危险;（5）生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强）生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强;（6）氯化反应尾气可能形成爆炸性混合物。）氯化反应尾气可能形成爆炸性混合物。典型工艺典型工艺（1）取代氯化）取代氯化氯取代烷烃的氢原子制备氯代烷烃氯取代烷烃的氢原子制备氯代烷烃;氯取代苯的氢原氯取代苯的氢原子生产六氯化苯子生产六氯化苯;氯取代蔡的氢原子生产多氯化茶氯取代蔡的氢原子生产

22、多氯化茶;甲醇甲醇与氯反应生产氯甲烷与氯反应生产氯甲烷;乙醇和氯反应生产氯乙烷（氯乙醛类）乙醇和氯反应生产氯乙烷（氯乙醛类）;醋酸与氯反应生产氯乙酸醋酸与氯反应生产氯乙酸;氯取代甲苯的氢原子生产氯取代甲苯的氢原子生产苄基氯等。苄基氯等。（2）加成氯化）加成氯化乙烯与氯加成氯化生产乙烯与氯加成氯化生产1，2-二氯乙烷二氯乙烷;乙炔与氯加乙炔与氯加成氯化生产成氯化生产1，2-二氯乙烯二氯乙烯;乙炔和氯化氢加成生产氯乙乙炔和氯化氢加成生产氯乙烯等。烯等。（3）氧氯化）氧氯化乙烯氧氯化生产二氯乙烷乙烯氧氯化生产二氯乙烷;丙烯氧氯化生产丙烯氧氯化生产1，2-二氯丙烷二氯丙烷;甲烷氧氯化生产甲烷氯化物甲烷

23、氧氯化生产甲烷氯化物;丙烷氧氯化生丙烷氧氯化生产丙烷氯化物等。产丙烷氯化物等。（4）其他工艺）其他工艺硫与氯反应生成一氯化硫硫与氯反应生成一氯化硫;四氯化钛的制备四氯化钛的制备;次氯酸、次氯酸钠或次氯酸、次氯酸钠或N-氯代丁二酰亚胺与胺反氯代丁二酰亚胺与胺反应制备应制备N-氯化物氯化物;氯化亚矾作为氯化剂制备氯化物氯化亚矾作为氯化剂制备氯化物;黄磷与氯气反黄磷与氯气反应生产三氯化磷、五氯化磷等。应生产三氯化磷、五氯化磷等。重点监控工艺参数重点监控工艺参数氯化反应釜温度和压力氯化反应釜温度和压力;氯化反应釜搅拌速率氯化反应釜搅拌速率;反应物料反应物料的配比的配比;氯化剂进料流量氯化剂进料流量;冷

24、却系统中冷却介质的温度、压冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等力、流量等;氯气杂质含量（水、氢气、氧气、三氯化氮氯气杂质含量（水、氢气、氧气、三氯化氮等）等）;氯化反应尾气组成等。氯化反应尾气组成等。安全控制的基本要求安全控制的基本要求反应釜温度和压力的报警和联锁反应釜温度和压力的报警和联锁;反应物料的比例控制反应物料的比例控制和联锁和联锁;搅拌的稳定控制搅拌的稳定控制;进料缓冲器进料缓冲器;紧急进料切断系统紧急进料切断系统;紧紧急冷却系统急冷却系统;安全泄放系统安全泄放系统;事故状态下氯气吸收中和系统事故状态下氯气吸收中和系统;可燃和有毒气体检测报警装置等。可燃和有毒气体检测报警装置等。宜

25、采用的控制方式宜采用的控制方式将氯化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、氯化剂流量、将氯化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、氯化剂流量、氯化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，设立紧急停氯化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，设立紧急停车系统。车系统。安全设施，包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位安全设施，包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。计、单向阀及紧急切断装置等。三氯苄生产实例三氯苄生产实例确保生产过程中能安全正常供应氯气。确保生产过程中能安全正常供应氯气。适用于氯气汽化岗位的生产操作。适用于氯气汽化岗位的生产操作。3.1 按照技术控制指标操作按照技术控制指标操作，及时

26、调节氯气流量确，及时调节氯气流量确保安全生产。保安全生产。3.2 认真按时填写原始记录认真按时填写原始记录，按照交接班内容进行，按照交接班内容进行交接班。交接班。3.3 做好设备的巡视检查和维护保养做好设备的巡视检查和维护保养，消除跑、冒、，消除跑、冒、滴、漏，保持环境卫生，停车后参加检修。滴、漏，保持环境卫生，停车后参加检修。一、汽化岗位标准操作程序一、汽化岗位标准操作程序4.1 液氯汽化岗位操作人员必须经过专业培训液氯汽化岗位操作人员必须经过专业培训，考，考试合格取得相关操作证后方可上岗。试合格取得相关操作证后方可上岗。4.2 开启液氯钢瓶前开启液氯钢瓶前，必须准备好抢修器材和防护，必须准

27、备好抢修器材和防护用具、消防器材用具、消防器材（见表见表1）。4.3 检查氯气管的连接检查氯气管的连接、阀门、仪表等是否完好。、阀门、仪表等是否完好。4.4 在热水桶内放入足够的水，检查温度计并记录在热水桶内放入足够的水，检查温度计并记录温度。用蒸气加热到不超过温度。用蒸气加热到不超过40，开启热水循环泵，开启热水循环泵，严格控制汽化器内水的温度严格控制汽化器内水的温度35-40。4.5 开启液氯钢瓶总阀门要由小到大开启液氯钢瓶总阀门要由小到大，逐步开至适，逐步开至适当大小。严禁一次开启过大，致使管道内压力上升过当大小。严禁一次开启过大，致使管道内压力上升过快。快。序序号号器材名称器材名称常备

28、数量常备数量序号序号器材名称器材名称常备数量常备数量1易熔塞2-3个10橡胶垫2条2六角螺帽2-3个11密封用带1盘3专用扳手1把12氨水，10%200 mL4活动扳手1把13防毒面罩2个5手锤1把14隔离式防毒面具2个6克丝钳1把15防护服2套7竹签、木塞、铅塞各5个，616防护手套2双8铁丝20m17防护靴2双9铁锤4个表表1 1 常备抢修器材、防护用具、消防器材表常备抢修器材、防护用具、消防器材表4.6 开始通氯后立即用氨水检查管道连接处、阀门、开始通氯后立即用氨水检查管道连接处、阀门、仪表等是否有渗漏现象。如发现有渗漏立即关闭液氯仪表等是否有渗漏现象。如发现有渗漏立即关闭液氯钢瓶总阀门

29、。钢瓶总阀门。4.7 在通氯过程中随时观察压力表在通氯过程中随时观察压力表，将压力控制在，将压力控制在0.5 1 kg/cm2范围内。范围内。4.8 巡回检查制：在正常生产过程中，必须每巡回检查制：在正常生产过程中，必须每1小小时用氨水对管道连接处、阀门、仪表等进行检查。必时用氨水对管道连接处、阀门、仪表等进行检查。必须保证氯气汽化系统管道完好，连接紧密，无泄漏。须保证氯气汽化系统管道完好，连接紧密，无泄漏。4.9 液氯钢瓶严禁用水喷淋。在使用过程中保证液液氯钢瓶严禁用水喷淋。在使用过程中保证液氯钢瓶安放稳固，不得移动钢瓶。氯钢瓶安放稳固，不得移动钢瓶。4.10 液氯汽化器、氯气缓冲罐必须保证

30、排污装置、液氯汽化器、氯气缓冲罐必须保证排污装置、污物处理设施及安全装置完好，并定期检查。污物处理设施及安全装置完好，并定期检查。4.11 氯气钢瓶禁止露天存放，必须贮存在专用库氯气钢瓶禁止露天存放，必须贮存在专用库房内，储存及使用场所严禁烟火，不准堆放易燃、可房内，储存及使用场所严禁烟火，不准堆放易燃、可燃材料。燃材料。4.12 空瓶和重瓶必须分开放置，禁止混放。空瓶和重瓶必须分开放置，禁止混放。4.13 充装量为充装量为500kg和和1000kg的重瓶，应横向卧的重瓶，应横向卧放，防止滚动。放，防止滚动。4.14 在正常生产过程中，如遇突然停电，必须立在正常生产过程中，如遇突然停电，必须立

31、即关闭液氯钢瓶总阀门。即关闭液氯钢瓶总阀门。4.15 保管好抢修器材和防护用品，保证能随时使保管好抢修器材和防护用品，保证能随时使用。用。氯气汽化记录氯气汽化记录汽化岗位交接班记录汽化岗位交接班记录1.1 将原料甲苯通过泵打到甲苯计量槽将原料甲苯通过泵打到甲苯计量槽，澄清，澄清15小时待用。澄清后的甲苯放入反应釜，同时进行预小时待用。澄清后的甲苯放入反应釜，同时进行预热、升温、添加催化剂，通一定量的氯气，控制反热、升温、添加催化剂，通一定量的氯气，控制反应温度，使其反应完全，用真空将氯化液应温度，使其反应完全，用真空将氯化液（粗品粗品）抽进蒸馏釜，尾气中的氯化氢用水吸收制成抽进蒸馏釜，尾气中的

32、氯化氢用水吸收制成31%盐盐酸酸1.2、进行中控取样分析。、进行中控取样分析。二、氯化岗位操作规程：二、氯化岗位操作规程：2.1 按照技术控制指标操作按照技术控制指标操作，及时调节氯气流量，及时调节氯气流量和催化剂添加量，积极调节盐酸的循环量以及尾气和催化剂添加量，积极调节盐酸的循环量以及尾气的真空度，确保正常生产。的真空度，确保正常生产。2.2 仔细观察仪表仔细观察仪表，发现问题及时处理并报告，发现问题及时处理并报告，确保安全生产。确保安全生产。2.3 认真按时填写原始记录认真按时填写原始记录，按照交接班内容进，按照交接班内容进行交接班。行交接班。2.4 做好设备的维护保养做好设备的维护保养

33、，消除跑、冒、滴、漏，消除跑、冒、滴、漏，保持环境卫生，停车后参加检修。保持环境卫生，停车后参加检修。3.1 巡回检查反应釜巡回检查反应釜、降膜吸收塔、尾气吸收槽、降膜吸收塔、尾气吸收槽3.2 巡回检查内容巡回检查内容:3.2.1 检查各类阀门的开关情况检查各类阀门的开关情况。3.2.2 检查各类仪表电气检查各类仪表电气、流量、压力、温度是、流量、压力、温度是否正常，如发现不正常要及时处理，同时上报，确保否正常，如发现不正常要及时处理，同时上报，确保生产正常，并做好记录。生产正常，并做好记录。4.1 盐酸循环罐一盐酸循环罐一、二级补水到规定液位，尾气吸、二级补水到规定液位，尾气吸收池配碱液收池

34、配碱液（2.6T32%液碱，液碱，1.3T自来水自来水），循环水，循环水池补水到位。池补水到位。4.2 开启循环水泵开启循环水泵，打开一，打开一、二级冷却器、一二级冷却器、一、二二级降膜吸收塔冷却水阀门。级降膜吸收塔冷却水阀门。4.3 开启盐酸循环泵一开启盐酸循环泵一、二级，尾气吸收泵、调节二级，尾气吸收泵、调节尾气真空度，使其控制在正常范围内。尾气真空度，使其控制在正常范围内。4.4 向反应釜中投入规定量甲苯向反应釜中投入规定量甲苯。4.5 向投入甲苯的反应釜中加入向投入甲苯的反应釜中加入1氯化助剂和氯化助剂和300g催化剂，用蒸汽进行升温，当温度升至催化剂，用蒸汽进行升温，当温度升至98停

35、止停止加热。加热。4.6 开始缓慢通入氯气开始缓慢通入氯气，前，前45分钟氯气流量为分钟氯气流量为40m3/h，45分钟后加大氯气流量分钟后加大氯气流量60-80 m3/h。，。，3小小时后尽量调大氯气流量，时后尽量调大氯气流量，5小时氯气流量达小时氯气流量达110 m3/h，10小时开始氯气流量逐渐减小，小时开始氯气流量逐渐减小，13小时氯气流量为小时氯气流量为70 m3/h，取样分析，三氯苄含量达到，取样分析，三氯苄含量达到70-80%时带副时带副釜，带副釜后氯气流量逐渐减小，氯化反应结束前釜，带副釜后氯气流量逐渐减小，氯化反应结束前1小时，氯气流量应控制在小时，氯气流量应控制在40 m3

36、/h。在氯化反应过程。在氯化反应过程中应间断分次加入催化剂，在氯化反应前中应间断分次加入催化剂，在氯化反应前5小时，每小时，每小时加一次，每次小时加一次，每次150g，5-8小时小时30-40分钟加一次，分钟加一次，一次一次150g，8小时后小时后20分钟加一次，每次同样分钟加一次，每次同样150g，直到反应结束。直到反应结束。4.7 在氯化过程中应严格控制反应温度在氯化过程中应严格控制反应温度，每小，每小时温差时温差1-1.5，温度变化时及时用冷却水或蒸汽进，温度变化时及时用冷却水或蒸汽进行调节，最终结束温度应在行调节，最终结束温度应在100-110。4.8 在过程中气相管变黄在过程中气相管

37、变黄，出现温度下跌，及，出现温度下跌，及时升温，当再次出现下跌时，取样分析，当二氯含时升温，当再次出现下跌时，取样分析，当二氯含量量0.1%时停止通氯。时停止通氯。4.9 停止通氯后开始保温停止通氯后开始保温，保温，保温1小时，每小时，每10分分钟加催化剂一次，每次钟加催化剂一次，每次100g，保温完取样分析，二，保温完取样分析，二氯苄含量氯苄含量0.05%，甲苯含量，甲苯含量0%、一氯苄含量、一氯苄含量0%，三氯苄含量三氯苄含量98.5%。5.1 氯化过程中氯化过程中U型管中的水要及时分出，不型管中的水要及时分出，不可再次回到反应釜中。可再次回到反应釜中。5.2 氯化过程中严禁温度低于氯化过

38、程中严禁温度低于95，1小时前小时前温度严禁高于温度严禁高于105。反应类型反应类型放热反应放热反应重点监控单元重点监控单元硝化反应釜、硝化反应釜、分离单元分离单元工艺简介工艺简介硝化是有机化合物分子中引入硝基（硝化是有机化合物分子中引入硝基（-NO-NO2 2）的反）的反应，最常见的是取代反应。硝化方法可分成直接硝应，最常见的是取代反应。硝化方法可分成直接硝化法、间接硝化法和亚硝化法，分别用于生产硝基化法、间接硝化法和亚硝化法，分别用于生产硝基化合物、硝胺、硝酸酯和亚硝基化合物等。涉及硝化合物、硝胺、硝酸酯和亚硝基化合物等。涉及硝化反应的工艺过程为硝化工艺化反应的工艺过程为硝化工艺工艺危险特

39、点工艺危险特点（1）反应速度快，放热量大。大多数硝化反应是）反应速度快，放热量大。大多数硝化反应是在非均相中进行的，反应组分的不均匀分布容易引起在非均相中进行的，反应组分的不均匀分布容易引起局部过热导致危险。尤其在硝化反应开始阶段，停止局部过热导致危险。尤其在硝化反应开始阶段，停止搅拌或由于搅拌叶片脱落等造成搅拌失效是非常危险搅拌或由于搅拌叶片脱落等造成搅拌失效是非常危险的，一旦搅拌再次开动，就会突然引发局部激烈反应，的，一旦搅拌再次开动，就会突然引发局部激烈反应，瞬间释放大量的热量，引起爆炸事故瞬间释放大量的热量，引起爆炸事故;（2）反应物料具有燃爆危险性）反应物料具有燃爆危险性;（3）硝化

40、剂具有强腐蚀性、强氧化性，与油脂、）硝化剂具有强腐蚀性、强氧化性，与油脂、有机化合物（尤其是不饱和有机化合物）接触能引起有机化合物（尤其是不饱和有机化合物）接触能引起燃烧或爆炸燃烧或爆炸;（4）硝化产物、副产物具有爆炸危险性。）硝化产物、副产物具有爆炸危险性。典型工艺典型工艺（1）直接硝化法）直接硝化法丙三醇与混酸反应制备硝酸甘油丙三醇与混酸反应制备硝酸甘油;氯苯硝化制备邻硝氯苯硝化制备邻硝基氯苯、对硝基氯苯基氯苯、对硝基氯苯;苯硝化制备硝基苯苯硝化制备硝基苯;蒽配硝化制备蒽配硝化制备1-硝基蒽醒硝基蒽醒;甲苯硝化生产三硝基甲苯（俗称梯恩梯，甲苯硝化生产三硝基甲苯（俗称梯恩梯，TNT）;浓浓硝

41、酸、亚硝酸钠和甲醇制备亚硝酸甲酯硝酸、亚硝酸钠和甲醇制备亚硝酸甲酯;丙烷等烷烃与硝丙烷等烷烃与硝酸通过气相反应制备硝基烷烃等。酸通过气相反应制备硝基烷烃等。（2）间接硝化法）间接硝化法硝酸胍、硝基胍的制备硝酸胍、硝基胍的制备;苯酚采用磺酰基的取代硝化制备苦味酸等。苯酚采用磺酰基的取代硝化制备苦味酸等。（3）亚硝化法）亚硝化法2-茶酚与亚硝酸盐反应制备茶酚与亚硝酸盐反应制备1-亚硝基亚硝基-2-茶酚茶酚;二苯胺与亚硝酸钠和硫酸水溶液反应制备对亚硝基二二苯胺与亚硝酸钠和硫酸水溶液反应制备对亚硝基二苯胺等。苯胺等。重点监控工艺参数重点监控工艺参数硝化反应釜内温度、搅拌速率硝化反应釜内温度、搅拌速率;

42、硝化剂流量硝化剂流量;冷却水流量冷却水流量;pH 值值;硝化产物中杂质含量硝化产物中杂质含量;精馏分离系统温度精馏分离系统温度;塔釜杂质含量等。塔釜杂质含量等。安全控制的基本要求安全控制的基本要求反应釜温度的报警和联锁反应釜温度的报警和联锁;自动进料控制和联锁自动进料控制和联锁;紧急冷却系紧急冷却系统统;搅拌的稳定控制和联锁系统搅拌的稳定控制和联锁系统;分离系统温度控制与联锁分离系统温度控制与联锁;塔釜塔釜杂质监控系统杂质监控系统;安全泄放系统等。安全泄放系统等。宜采用的控制方式宜采用的控制方式将硝化反应釜内温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反应将硝化反应釜内温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反应

43、釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，在硝化反应釜处设立紧急釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，在硝化反应釜处设立紧急停车系统，当硝化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障，能停车系统，当硝化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障，能自动报警并自动停止加料。分离系统温度与加热、冷却形成联自动报警并自动停止加料。分离系统温度与加热、冷却形成联锁，温度超标时，能停止加热并紧急冷却。锁，温度超标时，能停止加热并紧急冷却。硝化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统硝化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统5-硝基邻甲基苯酚硝基邻甲基苯酚生产实例生产实例在在1.5立方带盘管的碳钢反应釜中加入立方带盘管的碳钢反应釜中加入1000公

44、公斤（斤（n=10.0kmol）浓硫酸，滴加邻甲苯胺）浓硫酸，滴加邻甲苯胺221公公斤（斤（M=107;n=2.06kmol），），30一下成盐，待一下成盐，待完全溶解，没有固体颗粒。备料完全溶解，没有固体颗粒。备料1小时，成盐小时，成盐4小小时。时。一、成盐：一、成盐：在在2T的搪瓷反应釜中加入浓硫酸的搪瓷反应釜中加入浓硫酸110公斤公斤（M=98；n=1.1kmol）（一釜的量，实际一次配）（一釜的量，实际一次配多釜用的量，一天配一次），搅拌，夹套冷水降多釜用的量，一天配一次），搅拌，夹套冷水降温，滴 加 浓 硝 酸温，滴 加 浓 硝 酸 1 3 0 公 斤（公 斤（9 5%；M=6 3；

45、n=1.96kmol），冷却。），冷却。二、配混酸二、配混酸三、硝化三、硝化-5时，滴加混酸时，滴加混酸240公斤，温度公斤，温度在在-5-0，判断终点，约，判断终点，约12h在在3T的搪瓷反应釜中加入自来水的搪瓷反应釜中加入自来水354公斤，公斤，夹套降温搅拌，滴加浓硫酸夹套降温搅拌，滴加浓硫酸1310公斤（公斤（98%；M=98；n=13.1kmol），再滴加硝化料，温度不），再滴加硝化料，温度不高于高于60.溶液呈红棕色，透明澄清，不能有固体溶液呈红棕色，透明澄清，不能有固体颗粒。降温至颗粒。降温至40左右左右，6h。四、水解四、水解38-45，滴加亚硝酸钠溶液【，滴加亚硝酸钠溶液【14

46、3公斤公斤（M=69；n=2.01kmol）+100公斤自来水】，有公斤自来水】，有红棕色气体产生，瞬间消失，溶液颜色变深。红棕色气体产生，瞬间消失，溶液颜色变深。12h滴完，滴完，40保温保温1h，红棕色气体逐渐减少，红棕色气体逐渐减少，溶液由红变黑。溶液由红变黑。五、重氮化五、重氮化3 8-4 5 ，滴 加 尿 素 溶 液，滴 加 尿 素 溶 液 3 5 公 斤 尿 素公 斤 尿 素（M=60；n=0.583kmol）+100公斤自来水，公斤自来水，有气体产生（有气体产生（CO2+2N2），随时准备加消泡剂，），随时准备加消泡剂，放热反应，温度回升高，放热反应，温度回升高，44，0.5-1

47、.0h.CO(NH2)2+2NaNO2+H2SO4=CO2+2N2+Na2SO4+3H2O六、除去剩余的六、除去剩余的HNO2通蒸汽加热，通蒸汽加热，70后余热升温，脱氮有气体后余热升温，脱氮有气体产生，随时加消泡剂，至产生，随时加消泡剂，至80，升温约，升温约2小时，小时，溶液颜色加深，加黑，有固体析出。溶液颜色加深，加黑，有固体析出。七、成酚反应七、成酚反应降温至降温至35以下，抽滤，用清水洗涤以下，抽滤，用清水洗涤2次，次，有的客户用碱水再洗涤一次。固体料用离心机离有的客户用碱水再洗涤一次。固体料用离心机离心，得到咖啡色至灰褐色或黑色结晶固体。水分心，得到咖啡色至灰褐色或黑色结晶固体。水

48、分控制在控制在14%以内，约以内，约366公斤。黑色废硫酸公斤。黑色废硫酸3-5吨，吨，浓度浓度69%左右（水洗碱液量未计入）。左右（水洗碱液量未计入）。八、析晶与精制八、析晶与精制反应类型反应类型放热反应放热反应重点监控单元重点监控单元磺化反应釜磺化反应釜工艺简介工艺简介磺化是向有机化合物分子中引入磺酰基磺化是向有机化合物分子中引入磺酰基（-SO3H）的）的反应。磺化方法分为三氧化硫磺化法、共沸去水磺化法、反应。磺化方法分为三氧化硫磺化法、共沸去水磺化法、氯磺酸磺化法、烘焙磺化法和亚硫酸盐磺化法等。涉及氯磺酸磺化法、烘焙磺化法和亚硫酸盐磺化法等。涉及磺化反应的工艺过程为磺化工艺。磺化反应除了

49、增加产磺化反应的工艺过程为磺化工艺。磺化反应除了增加产物的水溶性和酸性外，还可以使产品具有表面活性。芳物的水溶性和酸性外，还可以使产品具有表面活性。芳烃经磺化后，其中的磺酸基可进一步被其他基团烃经磺化后，其中的磺酸基可进一步被其他基团如羟基如羟基（-OH）、）、氨基氨基（-NH2）、）、氰基氰基（-CN）等）等取代，生产取代，生产多种衍生物多种衍生物。工艺危险特点工艺危险特点（1）应原料具有燃爆危险性）应原料具有燃爆危险性;磺化剂具有氧化性、磺化剂具有氧化性、强腐蚀性强腐蚀性;如果投料顺序颠倒、投料速度过快、搅拌如果投料顺序颠倒、投料速度过快、搅拌不良、冷却效果不佳等，都有可能造成反应温度异不

50、良、冷却效果不佳等，都有可能造成反应温度异常升高，使磺化反应变为燃烧反应，引起火灾或爆常升高，使磺化反应变为燃烧反应，引起火灾或爆炸事故炸事故;（2）氧化硫易冷凝堵管，泄漏后易形成酸雾，）氧化硫易冷凝堵管，泄漏后易形成酸雾，危害较大。危害较大。典型工艺典型工艺（1）三氧化硫磺化法）三氧化硫磺化法气体三氧化硫和十二烷基苯等制备十二烷基苯磺酸钠气体三氧化硫和十二烷基苯等制备十二烷基苯磺酸钠;硝硝基苯与液态三氧化硫制备间硝基苯磺酸基苯与液态三氧化硫制备间硝基苯磺酸;甲苯磺化生产对甲基甲苯磺化生产对甲基苯磺酸和对位甲酚苯磺酸和对位甲酚;对硝基甲苯磺化生产对硝基甲苯邻磺酸等。对硝基甲苯磺化生产对硝基甲苯