关于格氏反应中格式试剂制备反应危险和可操作性研究

2、 蒸汽阀门泄漏。
温度高，釜内压 大，有引发冲料、 火灾的危险。
5、 教育工人，加强责 任性。
1、 关严阀门；检查、 维护阀门，确保其 完好；
2、 按工艺规程要求控 制投料速度；
3、 检查、维护冷却装 置，确保冷却系统 完好、有效。
1、 严格控制蒸汽压力， 控制好保温温度；
2、 维修或更换阀门， 确保蒸汽阀门完好；
格氏试剂制备工艺偏差 HAZOP 研究见表 2：
表 2 格氏试剂制备过程 HAZOP 研究
引导词 偏差
可能原因
后果
建议措施
空白 多
1、 中间高位贮槽开
裂泄漏；
1、 巡回检查输送系统
2、 中间高位贮槽阀
管线、阀门；
门关闭或打不开； 1、 无物料空车运 2、 对中间高位贮槽定
槽、 釜内 无物 料
行，易造成假
适宜，引发剧烈反 3、 蒸汽压力太小；
应而发生火灾、爆 4、 釜夹套开裂泄漏。
炸事故。
保温
阶段 1、 违反工艺操作规
保温 程。
时间
制取格氏试剂的 反应不完全。
不足
1、 格氏釜内有水；
釜内 2、 格氏釜夹套开裂 水与镁或格氏试
物料
泄漏；
剂反应发生火灾、
有水 3、 冷凝器泄漏； 爆炸事故；
4、 物料中含有水份。
第 4.3
银白色有
类遇湿
镁
金属光泽 － 550
易燃物
的粉末
品
放热，引起燃烧或爆炸。遇 氯、溴、碘、硫、磷、砷、 － 和氧化剂剧烈反应，有燃烧、 爆炸危险。粉体与空气可形
成爆炸性混合物，当达到一
定的浓度时，遇火星会发生
爆炸。
2-溴
固态(熔
-6-
点
－
－－
－
甲氧
105～1
基萘
11℃)
可燃、有刺激性
4、甲氧萘丙酸生产过程中格氏试剂制备工艺偏差 HAZOP 研究
1、 格氏试剂必须现用 现制。
2、 在同一釜内制取格 氏试剂和进行格氏 反应。
3、 格氏试剂尽可能不 转移，在同一釜内 生产使用；
1、 检查、打开蒸汽阀 门；
2、 维护或更换蒸汽阀 门；
3、 检查蒸汽管道系统， 排除故障，确保蒸 汽供给；
4、 反应釜定期检测， 确保反应釜完好。
1、 对工人进行安全教 育，要求严格按工 艺规程操作。
1、 投料前对釜烘干； 2、 釜定期检测检验； 3、 冷凝器定期检查，
防穿孔，防结圬； 4、 投料前对溶剂、原
异常 其他
惰性
气体 1、 选用情性气体
格氏试剂与二氧
透空
CO2 透空；
选择 2、 错用 CO2 气瓶。
错误
化碳发生副反应而 发生事故；
溶剂 选择 错误
1、 选择的溶剂错误。 导致格氏试剂不
1、 添加引发剂可去除
1、 未添加引发剂； 无引
2、 添加的引发剂错 发剂
误。
迟滞，造成大量物
镁表面钝化层来加
料积聚，一旦反应， 快反应；
因反应剧烈而发生 2、 添加前认真检查、
火灾、爆炸事故；
确认。
1、 投料阀门失灵，
不能调控；
格氏试剂制备反 1、 生产前检查投料阀
2、 投料阀门开度过 应为放热反应，滴
引发冲料，高温
3、 冷却水水温过高； 易燃气体逸出，有
发生火灾、爆炸的
4、 冷凝器结垢严重。 危险。
搅拌 1、 搅拌器卡死； 器失 2、 搅拌器损坏； 灵 3、 搅拌器脱落。
1、搅拌器电机 温升过高而起火；
2、导致反应物 接，造成物料触面 不够，产生局部过 热而引发冲料或爆 炸事故。
3、由于物料混 合不匀，当搅拌恢 复时，大量未反应 的物料迅速混合， 反应剧烈而发生冲 料、火灾、爆炸事 故。
②格氏反应：控制一定温度，向格氏釜内缓慢滴加 2-溴丙 酸钠的四氢呋喃混合液，保温搅拌；保温搅拌结束后逐渐升温 回流一定时间后，冷却。
2、甲氧萘丙酸格氏反应主要生产设备
(1)主要设备：格氏反应釜；
(2)辅助设备：THF 溶剂高位槽、6-甲氧基-2-溴萘的 THF 混合液高位槽、格氏釜釜顶冷凝器、2-溴丙酸钠的 THF 混合液 高位槽；
(3)辅助管线：回流、真空、蒸汽、冷冻盐水、冷却水等。
3、物质危险辨识 物质危险性见表 1。
表 1 物质危险性
物质 名称
危险 性类
别
闪 物质形
点 态
/℃
爆炸极
引燃
限
温度 （体积
/℃ 百分数）
危险特性
其蒸气与空气可形成爆炸
性混合物。遇明火、高热及
强氧化剂易引起燃烧爆炸。
无色易
第 3.1
接触空气或在光照条件下可
1、甲氧萘丙酸格氏反应工艺过程 (1)甲氧萘丙酸格氏反应过程：
CH3O
Br ¸ñ ÊÏÊÔ¼ÁÖÆÈ¡
Mg THF
CH3O
Mg Br
¸ñ ÊÏ ·´ Ó¦ CH3CHBrCOONa THF
CH3O
H Mg C COOH
CH3
(2) 甲氧萘丙酸格氏反应工艺流程方框图：
Mg ¡¢THF ¡¢I2 6 ¼×Ñõ»ù 2 äå ÝÁ
(选择的溶剂与 稳定，发生其他反
格氏试剂不能形 应而发生火灾、爆
成比较稳定的络 炸事故。
合物)。
原辅 材料 不纯
1、 原辅材料含量低； 反应过程中产生
副产物，由于副产
2、 投料或输送物料 物增多，有可能形
过程中混入其它 成爆炸性物质而发
物质。
生事故。
冷凝 器失 效
1、 冷凝面积不足；
2、 冷却水不足；
期检查，液位计定
3、 中间高位贮槽放
象而发生事故； 期检查或更换，确
料管堵塞或泄漏；
保正确有效；
2、 物料泄漏，易 3、 格氏釜定期检测、
4、 中间高位贮槽放
发生火灾、爆
检验；
空管阀门未打开
炸事故。
4、 生产场所安装可燃
或打不开；
气体检测报警装置。
5、 格氏釜腐蚀破裂，
物料泄漏。
1、 N2 瓶阀关闭或打
1、 检查气瓶阀门、压
不开；
无 N2 透空，生成
力表，确保完好无
无 2、 进气管堵塞； 的格氏试剂与釜内
损；
N2 透 3、 进气管破裂泄漏； 空气中的氧发生副 2、 检查进气管安装、
空
反应，而发生火灾、 使用是否正确；
4、 氮气瓶压力低； 5、 未用氮气置换。
爆炸事故； 无引发剂，反应
3、 用 N2 置换，不得 用 CO2 置换。
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(3)格氏反应生产工艺过程简述：
①制取格氏试剂：先对格氏釜装置用 N2 透空，再向格氏釜 内投入一定量的金属镁和四氢呋喃，加入少量引发剂(碘或 1，2-二溴乙烷)，在搅拌状态下缓慢滴加少量 6-甲氧基-2-溴 萘溶于四氢呋喃的混合液，严格控制滴加速度和反应温度：然 后缓慢滴加剩余的 6-甲氧基-2-溴萘溶于四氢呋喃的混合液， 保温搅拌一定时间。
4、 贮槽应装设溢流管 或高液位报警装置；
漏，遇明火发生火
灾爆炸事故。
升温 速度 过快
1、 蒸汽阀门未关闭 温升速度过快，
或泄漏； 会使反应剧烈，釜
2、 投料速度过快； 内压增大而发生冲
3、 冷却系统故障； 料或火灾、爆炸事
4、 冷却介质温度高； 故。
保温 阶段 温度 高
1、 蒸汽压力控制不 好，压力大；
快，对管线造成冲 输送物料速度太
击，有可能造成管 快；
线破裂； 2、 贮槽液位计失灵
2、流速过快， 或模糊不清，造
易产生静电积聚， 成超装溢料；
有可能引起火灾、 3、 工人责任性不强，
爆炸； 误操作造成溢料。
3、易燃物质泄
1、 选择合适泵机输送 物料；
2、 生产系统装设防静 电跨接、接地装置；
3、 检修维护液位计， 确保清楚、有效；
门、液位计、视镜，
滴加
大，违反工艺规 加过快会造成反应
确保有效；
物料
程；
温度失控，温度过 2、 安装自控阀门或双
过快 3、 中间贮槽液位计 高导致反应釜内压
阀门控制；
失灵或不清； 增大而引发冲料或 3、 加强工艺纪律安全
4、 加料管视镜模糊 火灾、爆炸事故。
教育。
不清。
流量 过大 或物 料过 多
1、物料流速过 1、 泵机选择不当，
总之，利用格氏反应可以生产许多不同种产品，但格氏试 剂制备过程具有同样的危险性，应该引起我们的重视。只要我 们深入地去了解它、掌握它，就能控制它，确保生产安全。
格氏试剂的制取是将卤代烃（常用氯代烷或溴代烷）乙醚 溶液或卤代烃四氢呋喃溶液缓缓加入被乙醚或四氢呋喃浸泡着 的镁屑中，直至镁屑消失，即得格氏试剂。
格氏试剂极为活泼，能与水、二氧化碳、空气中的氧气反 应；能与活泼卤代烃发生偶联反应；与醛、酮的羰基碳原子进 行亲核加成反应，再经水解以制取醇。而且在格氏试剂制备反 应过程中使用活泼金属元素 Mg，使用乙醚或四氢呋喃(THF)等 易燃、易爆的物质作溶剂；格氏反应为较强的放热反应。格氏 反应(格氏反应包括格氏试剂的制备和格氏试剂与其它物质反应 二部分)虽然没有被列入危险岗位生产工艺，但其危险性是显而 易见的，应该引起我们的重视！
关于格式反应中格式试剂制备反应危险和可操作性研究
格氏试剂是一种金属有机化合物，其通式为 RMgX(R 代表烃 基，X 代表卤素)。格氏试剂广泛用于有机合成中，是目前有机 合成中应用最广泛的试剂之一。利用格氏试剂，可以制取 RH、R-COOH、R-CHO、R-OH、R-COH-R，、R-CO-R，等物质。
挥发液
类低
生成具有潜在爆炸危险性的
四氢
体，有
1.5～12
闪点
-20 230
过氧化物。与酸类接触能发
呋喃
类似乙
易燃
.4
生反应。与氢氧化钾、氢氧
醚的气
液体
化钠反应剧烈。其蒸气比空味来自气重，能在较低处扩散到相
当远的地方，遇明火会引起
回燃。
易燃，燃烧时产生强烈的
白光并放出高热。遇水或潮
气猛烈反应放出氢气。大量
和冷却水温度； 3、 定期清除冷凝器污
垢，并确保冷却水 质量。
1、 搅拌器应有足够的 强度，防止其变形 与器壁撞击、摩擦；
2、 定期检查搅拌器， 防止损坏、脱落。
1、 选用不锈钢反应釜；
釜选 择不 1、 选用搪玻璃釜。 当
镁屑与釜产生摩 擦，导致搪玻璃釜 受损，降低使用寿 命。
2、 釜底部出口用下 展式放料阀，避 免镁的存积结块。
为确保格氏试剂制备生产过程安全运行，对其工艺过程发 生偏差进行 HAZOP 研究。为便于分析研究，首先以甲氧萘丙酸 (萘普生、消炎宁)的生产过程中的格氏试剂的制备过程作简单 介绍，然后进行 HAZOP 研究。(注：甲氧萘丙酸生产过程有溴化、
还原、甲基化、格氏反应、水解等，本评价选择格氏反应中的 格氏试剂制备作 HAZOP 研究)。
3、 安装超温报警装置。
少 伴随
存放 1、 未按工艺要求操
时间
作；
长 2、 转移路径太长。
1、格氏试剂存 放时间长，引起变 化，产生副反应而 发生事故。；
2、格氏试剂在 转移过程中接触空 气或水引起变化。
起始 温度 过低
1、 蒸汽阀门未打开； 起始温度过低，
导致大量反应物积 2、 蒸汽阀门损坏，
聚，一旦反应温度 不能开启；
料进行分析。 1、 严禁使用二氧化碳
透空； 2、 加强管理，加强对
工人安全教育。
1、 应选择乙醚或四氢 呋喃等与格氏试剂 能形成比较稳定络 合物的溶剂。
1、 按工艺指标要求采 购原辅材料；
2、 投料前检验原辅材 料是否合格；
3、 加强操作，防止混 入其它原辅材料。
1、 更换冷凝器； 2、 确保冷却水的供给