3硝化工艺涉及的危险介质及生产过程危险分析.docx

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1、硝化工艺涉及的危险介质及生产过程危险分析一、硝化工艺涉及的主要危险介质1.原料(1)硝化剂常用的硝化剂有混酸(硝酸和硫酸的混合物、硝酸和有机酸的混合物等)、硝酸铁、不同浓度的硝酸等，都具有较强的氧化性和腐蚀性。(2)其他原料被硝化的物质多易燃，如氯苯、苯、甲苯及丙烷等，其蒸气与空气混合可形成爆炸性气体混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险，与氧化剂接触极易发生爆炸。少数被硝化的物质具有毒性、腐蚀性，如苯酚、蔡酚、二苯胺和；醛。如使用或储存管理不当，易引起中毒或灼伤。2.产品和中间产品硝化产品主要有硝酸甘油、对硝基氯苯、硝基苯、TNT,硝基烷烧、苦味酸、1-亚硝基-2-蔡酚、对亚硝基二苯胺、硝酸I

2、L硝基胭、亚硝酸甲酯等，多易燃易爆，特别是多硝基化合物，受高热、摩擦、撞击或接触着火源，极易发生爆炸或燃烧；硝基苯胺、硝基氯苯等属于高毒物品，易引起中毒；硝基烷妙易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，强烈震动、受热或遇无机碱类、氧化剂、烧类、胺类及三硝化铝、六甲基苯等均能引起燃烧爆炸，燃烧分解时，放出有毒的氮氧化物气体。二、危险性分析硝化反应速度快，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的，一旦搅拌再次开动，瞬间释放大量的热量,引起爆炸事故，反应物料具有燃爆危险性，硝化

3、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）接触能引起燃烧或爆炸。1 .固有危险性固有危险性是指硝化反应中的原料、产品、中间产品等本身具有的危险有害特性。（I）火灾危险性硝化剂具有氧化性，常用硝化剂混酸（硝酸和硫酸的混合物、硝酸和有机酸的混合物等）、硝酸锭、不同浓度的硝酸等与油脂、有机物，特别是不饱和的有机化合物接触即发生氧化反应、燃烧甚至爆炸。被硝化的物质具有易燃易爆危险性，如苯、甲苯等，如使用或储存管理不当，易造成火灾、爆炸。（2）爆炸危险性反应物料如苯、甲苯等具有易燃易爆危险性。硝化剂具有强氧化性，与油脂、有机化合物（尤其是不饱和有机化合物）接触能引起燃烧、爆炸

4、。硝化产物、副产物具有易燃易爆危险性。硝化产品具有爆炸危险性，特别是多硝基化合物和硝酸酯，受热、摩擦、撞击或遇火源，极易发生火灾爆炸。脂肪族硝基化合物闪点较低，属易燃液体；芳香族硝基化合物中苯及其同系物的硝基化合物属可燃液体或固体；二硝基和多硝基化合物性质极不稳定，受热、摩擦或强烈撞击时可能发生分解爆炸。(3)中毒危险性被硝化的物质如苯、甲苯、苯酚等具有毒性。硝化产品具有很强的毒性，如硝基苯属高毒物品，吸入蒸气或经皮肤吸收会引起中毒。(4)腐蚀危险性硝化剂如混酸(硝酸和硫酸的混合物、硝酸和有机酸的混合物等)、硝酸铁、不同浓度的硝酸等都具有腐蚀性。硝酸易挥发，对皮肤、粘膜有强腐蚀作用，强烈刺激呼

5、吸道，皮肤接触可产生化学灼伤。三、工艺过程的危险性1.反应过程的危险性(1)硝化生产中反应热量大，温度不易控制硝化反应一般在较低温度下便会发生，易于放热，反应不易控制。硝化过程中，引入一个硝基，可释放出152.4153.2kJmol的热量。在生产操作过程中，若投料速度过快、搅拌中途停止、冷却水不足都会造成反应温度过高，导致爆炸事故。此外，混酸中的硫酸被反应生成水稀释时，还将产生相当于反应热7.5%10%的稀释热。混酸制备时，混酸锅会产生大量混合热，使温度可达90C或更高，甚至造成硝酸分解生成大量的二氧化氮和水；如果存在部分硝基物，还可能引起硝基物爆炸。(2)反应组分分布与接触不均匀，可能产生局

6、部过热大多数硝化反应是在非均相中进行的，反应组分的分散不易均匀，而引起局部过热导致危险出现。尤其在间歇硝化的反应开始阶段，停止搅拌或由于搅拌叶片脱落，搅拌失效是非常危险的，因为这时两相很快分层，大量活泼的硝化剂在酸相中积累，引起局部过热；一旦搅拌再次开动，就会突然引发激烈的反应，瞬间可释放过多的热量，引起爆炸事故。(3)硝化易产生副反应和过反应许多硝化反应具有深度氧化占优势的链锁反应和平行反应的特点，同时还伴有磺化、水解等副反应，直接影响到生产的安全。硝化反应出现时放出大量的褐色氧化氮气体，伴随着混合物的温度迅速升高而引起硝化混合物从设备中喷出，发生爆炸事故。芳香族的硝化反应常发生生成硝基酚的

7、氧化副反应，硝基酚及其盐类性质不稳定，极易燃烧、爆炸。在蒸偏硝基化合物(如硝基甲苯)时，所得到的热残渣能发生爆炸，这是由于热残渣与空气中氧相互作用的结果。(4)水和硝化物混合产生热量如果混酸中进入水会促使硝酸大量蒸发，不仅强烈腐蚀设备,而且还会造成爆炸。水通过设备蛇管和壳体的不严密处渗入到硝化物料时，会引起液态物料温度和气压急剧上升，反应进行很快，可分解产生气体而发生爆炸。（5）在精福塔或蒸储釜内由于蒸储温度超过其闪点，硝基化合物受热极易发生分解爆炸。2 .反应安全风险评估按要求开展反应安全风险评估的企业，应按照精细化工反应安全风险评估导则（试行）进行反应安全风险评估，综合反应安全风险评估结果，考虑不同的工艺危险程度，建立相应的控制措施。3 .危险和可操作性分析针对具体的硝化工艺，应在基础设计阶段开展危险和可操作性分析（HAZOP）,及预先危险分析（PHA）或事故树分析（ETA）等定性、定量风险评价方法，对整个工艺过程的危险性进行分析。