化学品典型反应过程的安全技术

典型化学反应过程的安全技术
典型反应过程的安全技术
(一)、氧化反应
1)、氧化反应的主要风险
(1)、氧化反应需要加热，同时，大多数反应是放热的，因此，反
应热如不及时移去。

将会造成反应失控，甚至发生爆炸。

(2)、在氧化反应中被氧化的大多数物质都是易燃的、易爆物质，
如乙烯氧化制取环氧乙烷、甲醇氧化制取甲醛、甲苯氧化制取苯甲酸中，乙烯是可燃气体，甲苯和甲醇是易燃液体。

(3)、氧化反应中的一些氧化剂是强氧化剂，如高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢、过氧化苯甲酰等，具有很大的危险性，如受高温、撞击、
摩擦或与有机物、酸类接触，易引起燃烧或爆炸。

(4)、许多氧化反应是易燃、易爆物质与空气或氧气反应，反应投
料比接近爆炸极限，如果材料比或反应温度未得到适当控制，极易发
生燃烧爆炸。

(5)、氧化反应产物也有火灾危险、爆炸危险性。

如环氧乙烷、36．7％的甲醛水溶液等。

(6)、某些氧化反应能生成过氧化物副产物，它们的稳定性差，遇
高温或受撞击、摩擦易分解，造成燃烧或爆炸。

例如，过氧乙酸是在
乙醛氧化为乙酸的过程中生成的。

2、氧化过程的安全措施
1)、在氧化反应中，一定要严格控制氧化剂的投料比，当以空气
或氧气为氧化剂时，反应进料比应严格控制在爆炸范围外。

(2)、氧化剂的加料速度不宜过快，防止多加、错加。

反应过程应具有良好的混合和冷却装置，严格控制反应温度、流量，防止超温、超压。

(3)、防止因设备、物料含有杂质为氧化剂提供催化剂，例如有些氧化剂遇金属杂质会引起分解。

空气进入反应器前一定要净化，除掉灰尘、水分、可能降低或毒害催化剂活性的油污和杂质，减少着火和爆炸的危险。

(4)、应在反应器和管道上安装阻火器，以阻止火焰蔓延，防止回火。

接触器应有泄压装置，并尽可能采用自动控制、报警连锁装置。

(5)、设备系统中应设置氮气、水蒸气灭火装置，以便及时扑灭火灾。

（二）还原反应
1)、还原反应的主要风险
(1)、许多还原反应都是在氢气存在条件下，并在高温、高压下进行，如果由于误操作或设备缺陷导致氢气泄漏，极易发生爆炸。

(2)、还原反应中使用的催化剂，如雷内镍、钯碳等，在空气中吸湿后有自燃危险，在没有点火源存在的条件下，它还可以点燃氢气和空气的混合物。

(3)、用于还原反应的固体还原剂，如保险粉，氢化铝锂、硼氢化钾等，都是遇湿易燃危险品。

(4)、还原反应的中间体，特别是硝基化合物还原反应的中间体，也有一定的火灾危险，例如，在邻硝基苯甲醚还原为邻氨基苯甲醚的过程中，产生150℃下可自燃的氧化偶氮苯甲醚。

苯胺在生产过程中如果反应条件控制不好，可生成爆炸危险性很大的环已胺。

(5)、高温、高压下的氢对金属有渗碳作用，易造成氢腐蚀。

2)、还原反应过程的安全措施
(1)、操作过程中必须严格控制温度、压力、流量等各种反应参数和反应条件。

(2)、注意催化剂的正确使用和处置。

雷内镍、钯碳等催化剂平时不能暴露在空气中，要浸在酒精中。

反应前必须用氮气置换反应器中的所有空气，经测定确认氧含量符合要求后，方可通入氢气。

反应结束后，应先用氮气把氢气置换掉，才可出料，以免空气与反应器内的氢气混合，在催化剂自燃的情况下发生爆炸。

(3)、注意还原剂的正确使用和处置。

例如，氢化铝锂应浸没在煤油中储存。

使用时应先用氮气置换干净，在氮气保护下投料和反应。

(4)、设备和管道的材料选择应符合要求，并定期检测，以防止因氢腐蚀造成事故。

(5)、车间电气设备必须符合防爆要求，厂房通风要好，且应采用轻质屋顶，设置天窗或风帽，使氢气易于逸出，尾气排放管要高出屋脊2 m以上并设阻火器。

(三)、硝化过程的主要危害及控制
将硝基原子引入有机化合物分子以取代氢原子形成硝基化合物的反应，称为硝化。

用硝酸根取代有机化合物中的羟基的化学反应，则是另一种类型的硝化反应，产物称为硝酸酯。

硝化反应是生产染料、药物及某些炸药的重要反应。

硝化过程中常用的硝化剂是浓硝酸或由浓硝酸和浓硫酸制备的混合酸。

此外，硝酸盐和氧化氮也可做硝化剂。

一般的硝化反应是先把硝酸和硫酸配制成混酸，然后在严格控制温度的条件下将混酸滴入反应器，进行硝化反应。

1．硝化的主要风险
(1)、硝化反应是放热反应，温度越高，硝化反应的速度越快，放出的热量越多，越有可能导致温度失控和爆炸。

(2)、大多数硝化物质是易燃的，有的兼具毒性，如苯、甲苯、脱脂棉等，使用或储存不当时，易造成火灾。

(3)、混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性，接触有机物，尤其是不饱和有机物，会导致燃烧。

硝化反应的腐蚀性很强，会导致设备的强烈腐蚀。

混酸在制备时，若温度过高或落入少量水，会促使硝酸的大量分解，引起突沸冲料或爆炸。

(4)、硝化产品大都具有火灾、爆炸危险性，尤其是多硝基化合物和硝酸盐，受热、摩擦、撞击或接触点火源，极易爆炸或着火。

2．硝化过程的安全措施
(1)、制备混酸时，应严格控制温度和酸的配比，并保证充分的搅拌和冷却条件，严格防止温度突然升高引起的穿孔或爆炸。

不能把未经稀释的浓硫酸与硝酸混合。

稀释浓硫酸时，不可将水注入酸中。

(2)、必须严格防止混酸与纸、棉、布、稻草等有机物接触，避免因强氧化而燃烧和爆炸。

(3)、应仔细制备反应混合物，并去除易氧化成分，不得有油类、酐类、甘油、醇类等有机物杂质，含水也不能过高；否则，此类杂质与酸作用易引发爆炸事故。

(4)、硝化过程应严格控制加料速度，控制硝化反应温度。

硝化反应器应配备良好的混合和冷却装置，不得中途停水断电及搅拌系统发生故障。

硝化器应安装严格的温度自动调节、报警及自动连锁装置，当超温或搅拌故障时，能自动报警并停止加料。

硝化器应设有泄爆管和紧急排放系统，一旦温度失控，紧急排放到安全地点。

(5)、处理硝化产物时，应格外小心，避免摩擦、撞击、高温、日晒，不能接触明火、酸、碱等。

管道堵塞时，应用蒸气加温疏通，不允许用金属棒敲击或用明火加热。

(6)、注意设备和管道的防腐，确保严密不漏。