危险工艺

危险工艺

所谓危险工艺就是指能够导致火灾、爆炸、中毒的工艺。

其中，所涉及的化学反应包括：硝化、氧化、磺化、氯化、氟化、氨化、重氮化、过氧化、加氢、聚合、裂解等的反应。

首批重点监管的危险化工工艺目录

一、光气及光气化工艺

二、电解工艺（氯碱）

三、氯化工艺

四、硝化工艺

五、合成氨工艺

六、裂解（裂化）工艺

七、氟化工艺

八、加氢工艺

九、重氮化工艺

十、氧化工艺

十一、过氧化工艺

十二、胺基化工艺

十三、磺化工艺

十四、聚合工艺

十五、烷基化工艺

光气及光气化工艺：

工艺简介：光气及光气化工艺包含光气的制备工艺，以及以光气为原料制备光气化产品的工艺路线，光气化工艺主要分为气相和液相两种。

工艺危险特点：

（1）光气为剧毒气体，在储运、使用过程中发生泄漏后，易造成大面积污染、中毒事故；

（2）反应介质具有燃爆危险性；

（3）副产物氯化氢具有腐蚀性，易造成设备和管线泄漏使人员发生中毒事故。

典型工艺：

一氧化碳与氯气的反应得到光气；

光气合成双光气、三光气；

采用光气作单体合成聚碳酸酯；

甲苯二异氰酸酯（TDI）的制备；

4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）的制备等。

重点监控工艺参数：

一氧化碳、氯气含水量；反应釜温度、压力；反应物质的配

料比；光气进料速度；冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等。

安全控制基本要求：事故紧急切断阀；紧急冷却系统；反应釜温度、压力报警联锁；局部排风设施；有毒气体回收及处理系统；自动泄压装置；自动氨或碱液喷淋装置；光气、氯气、一氧化碳监测及超限报警；双电源供电。

宜采用的控制方式：

光气及光气化生产系统一旦出现异常现象或发生光气及其

剧毒产品泄漏事故时，应通过自控联锁装置启动紧急停车并自动切断所有进出生产装置的物料，将反应装置迅速冷却降温，同时将发生事故设备内的剧毒物料导入事故槽内，开启氨水、稀碱液喷淋，启动通风排毒系统，将事故部位的有毒气体排至处理系统。

电解工艺（氯碱）

硝化：硝化是指一个生物用氧气将氨氧化为亚硝酸盐继而将亚硝酸盐氧化为硝酸盐的作用。尤指将有机化合物转化成硝基化合物或硝酸酯（如用硝酸和硫酸的混合物处理）。将氨降解为亚硝酸盐的步骤常常是消化作用的限速步骤。硝化作用是土壤中氮循环的重要步骤。这一过程由俄国微生物学家谢尔盖·尼古拉耶维奇·维诺格拉茨基发现。

原理：硝化是一种化工单元过程，是向有机化合物分子中引入硝基的过程，硝基就是硝酸失去一个羟基形成的一价的-NO2。芳香族化合物硝化的反应机构为: 硝酸的OH基被质子化，接着被脱水剂脱去一的水形成NO2+的中间体，最后和苯环行芳香族亲的核性取代反应，并脱去一分子的氢离子。在此种的硝化反应中芳香环的电子密度会决定硝化的反应速率，当芳香环的电子密度越高，反应速率就越快。由于硝基本身为一个拉电子基，所以当进行一次硝化之后往往会因为芳香环电子密度下降而抑制第二次以后的硝化反应。必须要在更剧烈的反应条件(例如:高温)或是更强的硝化剂下进行。

硝化剂

常用的硝化剂主要有浓硝酸、发烟硝酸、浓硝酸和浓硫酸的混合物或是脱水剂配合硝化剂。

脱水剂：浓硫酸、冰醋酸、乙酐、五氧化二磷

硝化剂：硝酸、五氧化二氮、硝酸钠+硫酸

反应器

硝化过程在液相中进行，通常采用釜式反应器。根据硝化剂和介质的不同，可采用搪瓷釜、钢釜、铸铁釜或不锈钢釜。用混酸硝化时为了尽快地移去反应热以保持适宜的反应温度,除利用夹套冷却外,还在釜内安装冷却蛇管。产量小的硝化过程大多采用间歇操作。产量大的硝化过程可连续操作，采用釜式连续硝化反应器或环型连续硝化反应器,实行多台串联完成硝化反应。环型连续硝化反应器的优点是传热面积大，搅拌良好，生产能力大，副产的多硝基物和硝基酚少。

硝化方法主要有以下几种：

（1）稀硝酸硝化一般用于含有强的第一类定位基的芳香族化合物的硝化，反应在不锈钢或搪瓷设备中进行，硝酸约过量10~65%。（2）浓硝酸硝化这种硝化往往要用过量很多倍的硝酸，过量的硝酸必需设法利用或回收，因而使它的实际应用受到限制。

（3）浓硫酸介质中的均相硝化当被硝化物或硝化产物在反应温度下为固体时，常常将被硝化物溶解于大量浓硫酸中，然后加入硫酸和硝酸的混合物进行硝化。这种方法只需要使用过量很少的硝酸，一般产率较高，缺点时硫酸用量大。

非均硝化

非均相混酸硝化当被硝化物或硝化产物在反应温度下都是液体时，常常采用非均相混酸硝化的方法，通过强烈的搅拌，使有机相被分散到酸相中而完成硝化反应。

有机溶剂中硝化这种方法的优点是采用不同的溶剂，常常可以改变所得到的硝基异构产物的比例，避免使用大量硫酸作溶剂，以及使用接近理论量的硝酸。常用的有机溶剂有乙酸、乙酸酐、二氯乙烷等。

常用的硝化剂有各种浓度的硝酸、硝酸和硫酸的混合物（即混酸）、

硝酸和醋酐的混合物等。根据被硝化物的性质和所用硝化剂的不同，硝化方法主要有：稀硝酸硝化、浓硝酸硝化、在浓硫酸中用硝酸硝化、在有机溶剂中用硝酸硝化和非均相混酸硝化等。其中混酸硝化主要用于苯、甲苯和氯苯等的硝化。混酸硝化产物的需要量很大，因此，混酸硝化是最重要的硝化过程。

过程特点：

硝化要求保持适当的反应温度，以避免生成多硝基物和氧化等副反应。硝化是放热反应，而且反应速率快，控制不好会引起爆炸。为了保持一定的硝化温度，通常要求硝化反应器具有良好的传热装置。

混酸硝化法还具有以下特点：①被硝化物或硝化产物在反应温度下是液态的，而且不溶于废硫酸中，因此，硝化后可用分层法回收废酸；

②硝酸用量接近于理论量或过量不多,废硫酸经浓缩后可再用于配制

混酸,即硫酸的消耗量很小；③混酸硝化是非均相过程，要求硝化反

应器装有良好的搅拌装置，使酸相与有机相充分接触；④混酸组成是