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典型化學(xué)反應(yīng)的危險(xiǎn)性及基本安全技術(shù)

  
評(píng)論: 更新日期:2013年08月06日

??? 硝化反應(yīng)器應(yīng)有泄露管和緊急排放系統(tǒng)。一旦溫度失控,緊急排放到安全地點(diǎn)。
??? 硝化產(chǎn)物具有爆炸性,因此處理硝化物事要格外小心。應(yīng)避免摩擦、撞擊、高溫、日曬,不能接觸明火、酸、堿。卸料是或處理堵塞管道是,可用水蒸氣慢慢疏通,千萬(wàn)不能用黑色金屬敲打或明火加熱。拆卸的管道,設(shè)備應(yīng)移至車間外安全地點(diǎn),用水蒸氣反復(fù)沖洗,刷洗殘留物,經(jīng)分析合格后,才能進(jìn)行檢修。
??? 四、磺化反應(yīng)
??? 在有機(jī)分子中導(dǎo)入磺酸基或其衍生物的化學(xué)反應(yīng)稱為磺化反應(yīng)。磺化反應(yīng)使用的磺化劑主要是濃硫酸、發(fā)煙硫酸和硫酸酐,都是強(qiáng)烈的吸水劑。吸水時(shí)放熱,會(huì)引起溫度升高,甚至發(fā)生爆炸?;腔瘎┯懈g作用?;腔磻?yīng)和硝化反應(yīng)在安全技術(shù)上基本相似。不再贅述。
??? 五、氯化反應(yīng)
??? 以氯原子取代有機(jī)化合物中的氫原子的反應(yīng)稱為氯化反應(yīng)。最常用的氯化劑是液態(tài)或氣態(tài)的氯、氣態(tài)的氯化氫和不同濃度的鹽酸、磷酰氯(三氯氧化磷)、三氯化磷、硫酰氯(二氯硫酰)、次氯酸鈣(漂白粉)等。最常用的氯化劑是氯氣。氯氣由氯化鈉電解得到,通過(guò)液化存儲(chǔ)和運(yùn)輸。常用的容器有儲(chǔ)罐、氣瓶和槽車,它們都是壓力容器。氯氣的毒性很大,要防止設(shè)備泄漏。
??? 在化工生產(chǎn)中用以氯化的原料一般是甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、戊烷、苯、甲苯及萘等,他們都是易燃易爆物質(zhì)。
??? 氯化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。有些反應(yīng)比較容易進(jìn)行,如芳烴氯化,反應(yīng)溫度較低。而烷烴和烯烴氯化反應(yīng)溫度高達(dá)300-500攝氏度。在這樣苛刻的反應(yīng)條件下,一定要控制好反應(yīng)溫度、配料比和進(jìn)料速度。反應(yīng)器要有良好的冷卻系統(tǒng)。設(shè)備和管道要耐腐蝕,因?yàn)槁葰夂吐然a(chǎn)物(氯化氫)的腐蝕性極強(qiáng)。
??? 氣瓶和儲(chǔ)罐中的氯氣呈液態(tài),冬天氣化較慢,有時(shí)需加熱,以促使氯氣的氣化。加熱一般用溫水而切忌用蒸汽或明火,以免溫度過(guò)高,液氯劇烈氣化,造成內(nèi)壓過(guò)高而發(fā)生爆炸。停止通氯時(shí),應(yīng)在氯氣瓶尚未冷卻的情況下關(guān)閉出口閥,以免溫度驟降,瓶?jī)?nèi)氯氣體積縮小,造成物料倒灌,形成爆炸性氣體。
??? 三氯化磷、三氯氧磷等遇水猛烈分解,會(huì)引起沖料或爆炸所以要防水。冷卻劑做好不用水。
??? 氯化氫極易溶于水,可以用來(lái)冷卻和吸收氯化反應(yīng)的尾氣。
??? 六、裂解反應(yīng)
??? 廣義地說(shuō),凡是有機(jī)化合物在高溫下分子發(fā)生分解的反應(yīng)過(guò)程都稱為裂解。而石油化工中所謂的裂解是指石油烴(裂解原料)在隔絕空氣和高溫條件下,分子發(fā)生分解反應(yīng)而生成小分子烴類的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中還伴隨著其他的反應(yīng)(如縮合反應(yīng)),生成一些特別的反應(yīng)物(如有較小分子的烴縮合成較大分子的烴)。
??? 裂解是總稱,不同的情況,可以有不同的名稱。如單純加熱不使用催化劑的裂解稱為熱裂解;使用催化劑的裂解稱為催化裂解;使用添加劑的裂解,隨著添加劑的不同,有水蒸汽裂解、加氫裂解等。
??? 石油化工中的裂解與石油煉制工業(yè)中的裂化有共同點(diǎn),即都符合前面所說(shuō)的廣義定義。但是也有不同,主要區(qū)別有二:一是所用的溫度不同,一般答題以600℃為分界,在600℃以上所進(jìn)行的過(guò)程為裂解,在600℃以下的過(guò)程為裂化;二是生產(chǎn)的目的不同,前者的目的產(chǎn)物為乙烯、丙烯、乙炔、聯(lián)產(chǎn)丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等化工產(chǎn)品,后者的目的產(chǎn)物是汽油、煤油等燃料油。
??? 在石油化工中用的最為廣泛的是水蒸氣裂解。其設(shè)備為管式裂解爐。
??? 裂解反應(yīng)在裂解爐的爐管內(nèi)并在很高的溫度(以輕柴油裂解指乙烯為例,裂解氣的出口溫度近800℃)很短的時(shí)間內(nèi)(0.7s)完成,以防止裂解氣體二次反應(yīng)而是裂解爐管內(nèi)結(jié)焦。
??? 爐管內(nèi)結(jié)焦會(huì)使流體阻力增加,影響生產(chǎn)。同時(shí)影響傳熱,當(dāng)焦層達(dá)到一定厚度時(shí),因爐管壁溫度過(guò)高,而不能繼續(xù)運(yùn)行下去,必須進(jìn)行清焦,否則會(huì)燒穿爐管,裂解氣外泄,引起裂解爐爆炸。
??? 裂解爐運(yùn)轉(zhuǎn)中,一些外界因素可能危及裂解爐的安全。這些不安全因素大致有以下幾個(gè)。
??? 1、引風(fēng)機(jī)故障,引風(fēng)機(jī)是不斷排除爐管內(nèi)煙氣的裝置。在裂解爐正常運(yùn)行中,如果由于斷電或引風(fēng)機(jī)機(jī)械故障而使引風(fēng)機(jī)突然停轉(zhuǎn),則爐膛內(nèi)很快變成正壓,會(huì)從窺視孔或燒嘴等處向外噴火,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起爐膛爆炸。為此,必須設(shè)置連鎖裝置,一旦引風(fēng)機(jī)故障停車,則裂解爐自動(dòng)停止進(jìn)料并切斷燃料供應(yīng)。但應(yīng)繼續(xù)供應(yīng)稀釋蒸汽,以帶走爐膛內(nèi)的余熱。
??? 2、燃料氣壓力降低裂解爐正常運(yùn)行中,如果燃料系統(tǒng)大幅度波動(dòng),燃料氣壓力過(guò)低,則可能造成裂解爐燒嘴回火,使燒嘴燒壞,甚至?xí)鸨ā?br /> ??? 裂解爐內(nèi)采用燃料油做燃料是,如燃料油的壓力降低,也會(huì)使油嘴回火。因此,當(dāng)燃料油壓降低時(shí)應(yīng)自動(dòng)切斷燃料油的供應(yīng),同時(shí)停止進(jìn)料。當(dāng)裂解爐同時(shí)使用油和氣為燃料是,如果油壓降低,則在切斷燃料油的同時(shí),將燃料氣切入燒嘴,裂解爐可繼續(xù)維持運(yùn)轉(zhuǎn)。
??? 3、其他公用工程故障,裂解爐其他公用工程中斷,則廢熱鍋爐汽包液面迅速下降,如果不及時(shí)停爐,必然會(huì)使廢熱鍋爐爐管、裂解爐對(duì)流段鍋爐給水預(yù)熱管損壞。
??? 此外,水、電、蒸汽出現(xiàn)故障,均能使裂解爐造成事故。在這種情況先,裂解爐應(yīng)能自動(dòng)停車。
??? 七、聚合反應(yīng)
??? 由低分子單體合成聚合物的反應(yīng)稱為聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)的類型很多,按聚合物和單體元素組成結(jié)構(gòu)的不同,可分成加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)兩大類。
??? 單體加成而聚合起來(lái)的反應(yīng)叫做加聚反應(yīng)。氯乙烯聚合成聚氯乙烯就是加聚反應(yīng)。
??? 加聚反應(yīng)產(chǎn)物的元素組成與原料單體相同,僅結(jié)構(gòu)不同,其分子量是單體分子量的整數(shù)倍。
??? 另外一種聚合反應(yīng)中,除了生成聚合物外,同時(shí)還有低分子副產(chǎn)物生成,這類聚合反應(yīng)稱為縮聚反應(yīng)。例如己二胺和己二醇反應(yīng)生成尼龍-66的縮聚反應(yīng)。
??? 縮聚反應(yīng)中的單體分子中都有官能團(tuán),根據(jù)單體官能團(tuán)的不同,低分子副產(chǎn)物可能是誰(shuí)、醇、氨、氯化氫等。
??? 由于聚合物的單體大多數(shù)都是易燃易爆物質(zhì),聚合反應(yīng)多在高壓下進(jìn)行,反應(yīng)本身又是放熱過(guò)程,所以如果反應(yīng)條件控制不當(dāng),很容易出事故。例如乙烯在溫度為150~3000℃;壓力為130~300MPa的條件下聚合成聚乙烯。在這種條件先,乙烯不穩(wěn)定。一旦分解,會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量。進(jìn)而反應(yīng)加劇,可能引起暴聚,反應(yīng)器和分解器可能發(fā)生爆炸。
??? 聚合反應(yīng)過(guò)程中的不安全因素
??? 1、單體在壓縮過(guò)程中或在高壓系統(tǒng)中泄漏,發(fā)生火災(zāi)爆炸。
??? 2、聚合反應(yīng)中加入的引發(fā)劑都是化學(xué)活潑性很強(qiáng)的過(guò)氧化物,一旦配料比控制不當(dāng),容易引起暴聚,反應(yīng)器壓力驟增易引起爆炸。
??? 3、聚合反應(yīng)未能及時(shí)導(dǎo)出,如減半發(fā)生故障、停電、停水,由于反應(yīng)釜內(nèi)聚合物粘壁作用,使反應(yīng)熱不能導(dǎo)出,造成局部過(guò)熱或反應(yīng)釜急劇升溫,發(fā)生爆炸,引起容器破裂,可燃?xì)馔庑埂?br /> ??? 針對(duì)上述不安全因素,應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器,一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備、管道有可燃?xì)怏w泄漏,將自動(dòng)停車。
??? 對(duì)催化劑、引發(fā)劑等要加強(qiáng)存儲(chǔ)、運(yùn)輸、調(diào)配、注入等工序的嚴(yán)格管理。反應(yīng)釜的攪拌和溫度應(yīng)有檢測(cè)和聯(lián)鎖,發(fā)現(xiàn)異常能自動(dòng)停止進(jìn)料。高壓分離系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置爆破片、導(dǎo)爆管,并有良好的靜電接地系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)異常,及時(shí)泄壓。
???

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