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附件 2:首批重点监管的危险化工工艺安全控制要求、 重点监控参数及推荐的控制方案1、光气及光气化工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 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; 光气化反应釜、 光气储运单元5

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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。

安全控制的基本要求 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;自动泄压装臵;自动氨或 碱液喷淋装臵; 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, 应通过自控联锁装臵启动紧急停车并自动切断所有 进出生产装臵的物料,将反应装臵迅速冷却降温,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。

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2、电解工艺(氯碱) 反应类型 吸热反应 重点监控单元 工艺简介 电流通过电解质溶液或熔融电解质时, 在两个极上所引起的化学 变化称为电解反应。

涉及电解反应的工艺过程为电解工艺。

许多基本 化学工业产品(氢、氧、氯、烧碱、过氧化氢等)的制备,都是通过 电解来实现的。

工艺危险特点 (1)电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体,氯气是 氧化性很强的剧毒气体,两种气体混合极易发生爆炸,当氯气中含氢 量达到 5%以上,则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸; (2)如果盐水中存在的铵盐超标,在适宜的条件(pH<4.5)下, 铵盐和氯作用可生成氯化铵, 浓氯化铵溶液与氯还可生成黄色油状的 三氯化氮。

三氯化氮是一种爆炸性物质,与许多有机物接触或加热至 90℃以上以及被撞击、摩擦等,即发生剧烈的分解而爆炸; (3)电解溶液腐蚀性强; (4)液氯的生产、储存、包装、输送、运输可能发生液氯的泄 漏。

电解槽、 氯气储运单元7

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典型工艺 氯化钠(食盐)水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气; 氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气。

重点监控工艺参数 电解槽内液位;电解槽内电流和电压;电解槽进出物料流量;可 燃和有毒气体浓度;电解槽的温度和压力;原料中铵含量;氯气杂质 含量(水、氢气、氧气、三氯化氮等)等。

安全控制的基本要求 电解槽温度、压力、液位、流量报警和联锁;电解供电整流装臵 与电解槽供电的报警和联锁;紧急联锁切断装臵;事故状态下氯气吸 收中和系统;可燃和有毒气体检测报警装臵等。

宜采用的控制方式 将电解槽内压力、槽电压等形成联锁关系,系统设立联锁停车系 统。

安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急排放阀、液位计、单向阀 及紧急切断装臵等。

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3、氯化工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 工艺简介 氯化是化合物的分子中引入氯原子的反应, 包含氯化反应的工艺过 程为氯化工艺,主要包括取代氯化、加成氯化、氧氯化等。

工艺危险特点 (1)氯化反应是一个放热过程,尤其在较高温度下进行氯化,反 应更为剧烈,速度快,放热量较大; (2)所用的原料大多具有燃爆危险性; (3)常用的氯化剂氯气本身为剧毒化学品,氧化性强,储存压力 较高,多数氯化工艺采用液氯生产是先汽化再氯化,一旦泄漏危险性较 大; (4)氯气中的杂质,如水、氢气、氧气、三氯化氮等,在使用中 易发生危险,特别是三氯化氮积累后,容易引发爆炸危险; (5)生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强; (6)氯化反应尾气可能形成爆炸性混合物。

典型工艺 (1)取代氯化 氯取代烷烃的氢原子制备氯代烷烃; 氯取代苯的氢原子生产六氯化苯; 氯化反应釜、 氯气储运单元9

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氯取代萘的氢原子生产多氯化萘; 甲醇与氯反应生产氯甲烷; 乙醇和氯反应生产氯乙烷(氯乙醛类) ; 醋酸与氯反应生产氯乙酸; 氯取代甲苯的氢原子生产苄基氯等。

(2)加成氯化 乙烯与氯加成氯化生产 1,2-二氯乙烷; 乙炔与氯加成氯化生产 1,2-二氯乙烯; 乙炔和氯化氢加成生产氯乙烯等。

(3)氧氯化 乙烯氧氯化生产二氯乙烷; 丙烯氧氯化生产 1,2-二氯丙烷; 甲烷氧氯化生产甲烷氯化物; 丙烷氧氯化生产丙烷氯化物等。

(4)其他工艺 硫与氯反应生成一氯化硫; 四氯化钛的制备; 黄磷与氯气反应生产三氯化磷、五氯化磷等。

重点监控工艺参数 氯化反应釜温度和压力;氯化反应釜搅拌速率;反应物料的配比;10

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氯化剂进料流量;冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等;氯气杂 质含量(水、氢气、氧气、三氯化氮等) ;氯化反应尾气组成等。

安全控制的基本要求 反应釜温度和压力的报警和联锁;反应物料的比例控制和联锁;搅 拌的稳定控制;进料缓冲器;紧急进料切断系统;紧急冷却系统;安全 泄放系统;事故状态下氯气吸收中和系统;可燃和有毒气体检测报警装 臵等。

宜采用的控制方式 将氯化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、氯化剂流量、氯化反应釜 夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设立紧急停车系统。

安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位计、单向阀及 紧急切断装臵等。

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4、硝化工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 硝化反应釜、 分离单元工艺简介 硝化是有机化合物分子中引入硝基(-NO2)的反应,最常见的 是取代反应。

硝化方法可分成直接硝化法、 间接硝化法和亚硝化法, 分别用于生产硝基化合物、硝胺、硝酸酯和亚硝基化合物等。

涉及 硝化反应的工艺过程为硝化工艺。

工艺危险特点 (1)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, 就会突然引发局部激烈反应, 瞬间释放大量的热量,引起爆炸事故; (2)反应物料具有燃爆危险性; (3)硝化剂具有强腐蚀性、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; (4)硝化产物、副产物具有爆炸危险性。

典型工艺 (1)直接硝化法 丙三醇与混酸反应制备硝酸甘油; 氯苯硝化制备邻硝基氯苯、对硝基氯苯; 苯硝化制备硝基苯;12

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蒽醌硝化制备 1-硝基蒽醌; 甲苯硝化生产三硝基甲苯(俗称梯恩梯,TNT) ; 丙烷等烷烃与硝酸通过气相反应制备硝基烷烃等。

(2)间接硝化法 苯酚采用磺酰基的取代硝化制备苦味酸等。

(3)亚硝化法 2-萘酚与亚硝酸盐反应制备 1-亚硝基-2-萘酚; 二苯胺与亚硝酸钠和硫酸水溶液反应制备对亚硝基二苯胺等。

重点监控工艺参数 硝化反应釜内温度、搅拌速率;硝化剂流量;冷却水流量;pH 值;硝化产物中杂质含量;精馏分离系统温度;塔釜杂质含量等。

安全控制的基本要求 反应釜温度的报警和联锁;自动进料控制和联锁;紧急冷却系 统;搅拌的稳定控制和联锁系统;分离系统温度控制与联锁;塔釜 杂质监控系统;安全泄放系统等。

宜采用的控制方式 将硝化反应釜内温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反应釜夹 套冷却水进水阀形成联锁关系,在硝化反应釜处设立紧急停车系 统,当硝化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障,能自动报警并 自动停止加料。

分离系统温度与加热、 冷却形成联锁, 温度超标时, 能停止加热并紧急冷却。

硝化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统。

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5、合成氨工艺 吸 反应类型 热反应 工艺简介 氮和氢两种组分按一定比例(1:3)组成的气体(合成气) ,在高 温、高压下(一般为 400—450℃,15—30MPa)经催化反应生成氨的 工艺过程。

工艺危险特点 (1)高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽,气体物料一旦过氧 (亦称透氧) ,极易在设备和管道内发生爆炸; (2)高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气 混合形成爆炸性混合物,遇到明火或因高流速物料与裂(喷)口处摩 擦产生静电火花引起着火和空间爆炸; (3) 气体压缩机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解, 在附近管道内造成积炭,可导致积炭燃烧或爆炸; (4)高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织, 还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮,加剧设备的疲劳腐蚀,使 其机械强度减弱,引发物理爆炸; (5)液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中 毒,遇明火还会发生空间爆炸。

典型工艺 (1)节能 AMV 法;14重点监控单元合成塔、压缩机、 氨储存系统

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(2)德士古水煤浆加压气化法; (3)凯洛格法; (4)甲醇与合成氨联合生产的联醇法; (5)纯碱与合成氨联合生产的联碱法; (6)采用变换催化剂、氧化锌脱硫剂和甲烷催化剂的“三催化” 气体净化法等。

重点监控工艺参数 合成塔、压缩机、氨储存系统的运行基本控制参数,包括温度、 压力、液位、物料流量及比例等。

安全控制的基本要求 合成氨装臵温度、压力报警和联锁;物料比例控制和联锁;压缩 机的温度、入口分离器液位、压力报警联锁;紧急冷却系统;紧急切 断系统;安全泄放系统;可燃、有毒气体检测报警装臵。

宜采用的控制方式 将合成氨装臵内温度、 压力与物料流量、 冷却系统形成联锁关系; 将压缩机温度、压力、入口分离器液位与供电系统形成联锁关系;紧 急停车系统。

合成单元自动控制还需要设臵以下几个控制回路: ⑴氨分、冷交液位;⑵废锅液位;⑶循环量控制;⑷废锅蒸汽流 量;⑸废锅蒸汽压力。

安全设施,包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、单向阀 及紧急切断装臵等。

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6、裂解(裂化)工艺 反应类型 高温吸热反应 重点监控单元 工艺简介 裂解是指石油系的烃类原料在高温条件下,发生碳链断裂或脱 氢反应,生成烯烃及其他产物的过程。

产品以乙烯、丙烯为主,同时 副产丁烯、丁二烯等烯烃和裂解汽油、柴油、燃料油等产品。

烃类原料在裂解炉内进行高温裂解,产出组成为氢气、低/高碳 烃类、芳烃类以及馏分为 288℃以上的裂解燃料油的裂解气混合物。

经过急冷、压缩、激冷、分馏以及干燥和加氢等方法,分离出目标产 品和副产品。

在裂解过程中,同时伴随缩合、环化和脱氢等反应。

由于所发生 的反应很复杂,通常把反应分成两个阶段。

第一阶段,原料变成的目 的产物为乙烯、丙烯,这种反应称为一次反应。

第二阶段,一次反应 生成的乙烯、丙烯继续反应转化为炔烃、二烯烃、芳烃、环烷烃,甚 至最终转化为氢气和焦炭,这种反应称为二次反应。

裂解产物往往是 多种组分混合物。

影响裂解的基本因素主要为温度和反应的持续时 间。

化工生产中用热裂解的方法生产小分子烯烃、炔烃和芳香烃,如 乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯和甲苯等。

工艺危险特点 (1)在高温(高压)下进行反应,装臵内的物料温度一般超过 其自燃点,若漏出会立即引起火灾; (2)炉管内壁结焦会使流体阻力增加,影响传热,当焦层达到 一定厚度时,因炉管壁温度过高,而不能继续运行下去,必须进行清 焦,否则会烧穿炉管,裂解气外泄,引起裂解炉爆炸;16裂解炉、 制冷系统、 压缩机、引风机、 分离单元

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(3)如果由于断电或引风机机械故障而使引风机突然停转,则 炉膛内很快变成正压,会从窥视孔或烧嘴等处向外喷火,严重时会引 起炉膛爆炸; (4)如果燃料系统大幅度波动,燃料气压力过低,则可能造成 裂解炉烧嘴回火,使烧嘴烧坏,甚至会引起爆炸; (5)有些裂解工艺产生的单体会自聚或爆炸,需要向生产的单 体中加阻聚剂或稀释剂等。

典型工艺 热裂解制烯烃工艺; 重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯; 乙苯裂解制苯乙烯; 二氟一氯甲烷(HCFC-22)热裂解制得四氟乙烯(TFE) ; 二氟一氯乙烷(HCFC-142b)热裂解制得偏氟乙烯(VDF) ; 四氟乙烯和八氟环丁烷热裂解制得六氟乙烯(HFP)等。

重点监控工艺参数 裂解炉进料流量;裂解炉温度;引风机电流;燃料油进料流量; 稀释蒸汽比及压力; 燃料油压力; 滑阀差压超驰控制、 主风流量控制、 外取热器控制、机组控制、锅炉控制等。

安全控制的基本要求 裂解炉进料压力、流量控制报警与联锁;紧急裂解炉温度报警和 联锁;紧急冷却系统;紧急切断系统;反应压力与压缩机转速及入口 放火炬控制;再生压力的分程控制;滑阀差压与料位;温度的超驰控 制;再生温度与外取热器负荷控制;外取热器汽包和锅炉汽包液位的17

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三冲量控制;锅炉的熄火保护;机组相关控制;可燃与有毒气体检测 报警装臵等。

宜采用的控制方式 将引风机电流与裂解炉进料阀、燃料油进料阀、稀释蒸汽阀之间 形成联锁关系,一旦引风机故障停车,则裂解炉自动停止进料并切断 燃料供应,但应继续供应稀释蒸汽,以带走炉膛内的余热。

将燃料油压力与燃料油进料阀、裂解炉进料阀之间形成联锁关 系, 燃料油压力降低, 则切断燃料油进料阀, 同时切断裂解炉进料阀。

分离塔应安装安全阀和放空管, 低压系统与高压系统之间应有逆 止阀并配备固定的氮气装臵、蒸汽灭火装臵。

将裂解炉电流与锅炉给水流量、稀释蒸汽流量之间形成联锁关 系; 一旦水、 电、 蒸汽等公用工程出现故障, 裂解炉能自动紧急停车。

反应压力正常情况下由压缩机转速控制, 开工及非正常工况下由 压缩机入口放火炬控制。

再生压力由烟机入口蝶阀和旁路滑阀(或蝶阀)分程控制。

再生、 待生滑阀正常情况下分别由反应温度信号和反应器料位信 号控制,一旦滑阀差压出现低限,则转由滑阀差压控制。

再生温度由外取热器催化剂循环量或流化介质流量控制。

外取热汽包和锅炉汽包液位采用液位、 补水量和蒸发量三冲量控 制。

带明火的锅炉设臵熄火保护控制。

大型机组设臵相关的轴温、轴震动、轴位移、油压、油温、防喘 振等系统控制。

在装臵存在可燃气体、 有毒气体泄漏的部位设臵可燃气体报警仪 和有毒气体报警仪。

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7、氟化工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 工艺简介 氟化是化合物的分子中引入氟原子的反应, 涉及氟化反应的工艺 过程为氟化工艺。

氟与有机化合物作用是强放热反应,放出大量的热 可使反应物分子结构遭到破坏,甚至着火爆炸。

氟化剂通常为氟气、 卤族氟化物、 惰性元素氟化物、 高价金属氟化物、 氟化氢、 氟化钾等。

工艺危险特点 (1)反应物料具有燃爆危险性; (2)氟化反应为强放热反应,不及时排除反应热量,易导致超 温超压,引发设备爆炸事故; (3)多数氟化剂具有强腐蚀性、剧毒,在生产、贮存、运输、 使用等过程中,容易因泄漏、操作不当、误接触以及其他意外而造成 危险。

典型工艺 (1)直接氟化 黄磷氟化制备五氟化磷等。

(2)金属氟化物或氟化氢气体氟化 SbF3、AgF2、CoF3 等金属氟化物与烃反应制备氟化烃; 氟化氢气体与氢氧化铝反应制备氟化铝等。

(3)臵换氟化 三氯甲烷氟化制备二氟一氯甲烷;19氟化剂储运单 元

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2,4,5,6-四氯嘧啶与氟化钠制备 2,4,6-三氟-5-氟嘧啶等。

(4)其他氟化物的制备 浓硫酸与氟化钙(萤石)制备无水氟化氢等。

重点监控工艺参数 氟化反应釜内温度、 压力; 氟化反应釜内搅拌速率; 氟化物流量; 助剂流量;反应物的配料比;氟化物浓度。

安全控制的基本要求 反应釜内温度和压力与反应进料、紧急冷却系统的报警和联锁; 搅拌的稳定控制系统;安全泄放系统;可燃和有毒气体检测报警装臵 等。

宜采用的控制方式 氟化反应操作中,要严格控制氟化物浓度、投料配比、进料速度 和反应温度等。

必要时应设臵自动比例调节装臵和自动联锁控制装 臵。

将氟化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、氟化物流量、氟化反应 釜夹套冷却水进水阀形成联锁控制, 在氟化反应釜处设立紧急停车系 统, 当氟化反应釜内温度或压力超标或搅拌系统发生故障时自动停止 加料并紧急停车。

安全泄放系统。

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8、加氢工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 工艺简介 加氢是在有机化合物分子中加入氢原子的反应, 涉及加氢反应的 工艺过程为加氢工艺,主要包括不饱和键加氢、芳环化合物加氢、含 氮化合物加氢、含氧化合物加氢、氢解等。

工艺危险特点 (1)反应物料具有燃爆危险性,氢气的爆炸极限为 4%—75%, 具有高燃爆危险特性; (2)加氢为强烈的放热反应,氢气在高温高压下与钢材接触, 钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物, 使钢制设备强度 降低,发生氢脆; (3)催化剂再生和活化过程中易引发爆炸; (4)加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时 易引发着火或爆炸。

典型工艺 (1)不饱和炔烃、烯烃的三键和双键加氢 环戊二烯加氢生产环戊烯等。

(2)芳烃加氢 苯加氢生成环己烷; 苯酚加氢生产环己醇等。

(3)含氧化合物加氢 一氧化碳加氢生产甲醇; 加氢反应釜、 氢气压缩机21

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丁醛加氢生产丁醇; 辛烯醛加氢生产辛醇等。

(4)含氮化合物加氢 己二腈加氢生产己二胺; 硝基苯催化加氢生产苯胺等。

(5)油品加氢 馏分油加氢裂化生产石脑油、柴油和尾油; 渣油加氢改质; 减压馏分油加氢改质; 催化(异构)脱蜡生产低凝柴油、润滑油基础油等。

重点监控工艺参数 加氢反应釜或催化剂床层温度、压力;加氢反应釜内搅拌速率; 氢气流量;反应物质的配料比;系统氧含量;冷却水流量;氢气压缩 机运行参数、加氢反应尾气组成等。

安全控制的基本要求 温度和压力的报警和联锁;反应物料的比例控制和联锁系统;紧 急冷却系统; 搅拌的稳定控制系统; 氢气紧急切断系统; 加装安全阀、 爆破片等安全设施;循环氢压缩机停机报警和联锁;氢气检测报警装 臵等。

宜采用的控制方式 将加氢反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反 应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设立紧急停车系统。

加入急冷 氮气或氢气的系统。

当加氢反应釜内温度或压力超标或搅拌系统发生 故障时自动停止加氢,泄压,并进入紧急状态。

安全泄放系统。

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9、重氮化工艺 反应类型 绝大多数是放热反应 重点监控单元 重氮化反应釜、 后处理单元工艺简介 一级胺与亚硝酸在低温下作用,生成重氮盐的反应。

脂肪族、芳 香族和杂环的一级胺都可以进行重氮化反应。

涉及重氮化反应的工艺 过程为重氮化工艺。

通常重氮化试剂是由亚硝酸钠和盐酸作用临时制 备的。

除盐酸外,也可以使用硫酸、高氯酸和氟硼酸等无机酸。

脂肪 族重氮盐很不稳定,即使在低温下也能迅速自发分解,芳香族重氮盐 较为稳定。

工艺危险特点 (1)重氮盐在温度稍高或光照的作用下,特别是含有硝基的重 氮盐极易分解,有的甚至在室温时亦能分解。

在干燥状态下,有些重 氮盐不稳定, 活性强, 受热或摩擦、 撞击等作用能发生分解甚至爆炸; (2)重氮化生产过程所使用的亚硝酸钠是无机氧化剂,175℃时 能发生分解、与有机物反应导致着火或爆炸; (3)反应原料具有燃爆危险性。

典型工艺 (1)顺法 对氨基苯磺酸钠与 2-萘酚制备酸性橙-II 染料; 芳香族伯胺与亚硝酸钠反应制备芳香族重氮化合物等。

(2)反加法 间苯二胺生产二氟硼酸间苯二重氮盐; 苯胺与亚硝酸钠反应生产苯胺基重氮苯等。

(3)亚硝酰硫酸法23

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2-氰基-4-硝基苯胺、2-氰基-4-硝基-6-溴苯胺、2,4-二硝基-6溴苯胺、2,6-二氰基-4-硝基苯胺和 2,4-二硝基-6-氰基苯胺为重氮 组份与端氨基含醚基的偶合组份经重氮化、偶合成单偶氮分散染料; 2-氰基-4-硝基苯胺为原料制备蓝色分散染料等。

(4)硫酸铜触媒法 邻、间氨基苯酚用弱酸(醋酸、草酸等)或易于水解的无机盐和 亚硝酸钠反应制备邻、间氨基苯酚的重氮化合物等。

(5)盐析法 氨基偶氮化合物通过盐析法进行重氮化生产多偶氮染料等。

重点监控工艺参数 重氮化反应釜内温度、压力、液位、pH 值;重氮化反应釜内搅 拌速率;亚硝酸钠流量;反应物质的配料比;后处理单元温度等。

安全控制的基本要求 反应釜温度和压力的报警和联锁; 反应物料的比例控制和联锁系 统;紧急冷却系统;紧急停车系统;安全泄放系统;后处理单元配臵 温度监测、惰性气体保护的联锁装臵等。

宜采用的控制方式 将重氮化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、亚硝酸钠流量、重氮 化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系, 在重氮化反应釜处设立紧 急停车系统, 当重氮化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自动 停止加料并紧急停车。

安全泄放系统。

重氮盐后处理设备应配臵温度检测、搅拌、冷却联锁自动控制调 节装臵,干燥设备应配臵温度测量、加热热源开关、惰性气体保护的 联锁装臵。

安全设施,包括安全阀、爆破片、紧急放空阀等。

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10、氧化工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 工艺简介 氧化为有电子转移的化学反应中失电子的过程, 即氧化数升高的 过程。

多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得到氧或失去氢。

涉及氧化反应的工艺过程为氧化工艺。

常用的氧化剂有: 空气、 氧气、 双氧水、氯酸钾、高锰酸钾、硝酸盐等。

工艺危险特点 (1)反应原料及产品具有燃爆危险性; (2)反应气相组成容易达到爆炸极限,具有闪爆危险; (3)部分氧化剂具有燃爆危险性,如氯酸钾,高锰酸钾、铬酸 酐等都属于氧化剂,如遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接 触,皆能引起火灾爆炸; (4)产物中易生成过氧化物,化学稳定性差,受高温、摩擦或 撞击作用易分解、燃烧或爆炸。

典型工艺 乙烯氧化制环氧乙烷; 甲醇氧化制备甲醛; 对二甲苯氧化制备对苯二甲酸; 异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮; 环己烷氧化制环己酮; 天然气氧化制乙炔; 丁烯、丁烷、C4 馏分或苯的氧化制顺丁烯二酸酐; 邻二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐; 均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐;25氧化反应釜

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苊的氧化制 1,8-萘二甲酸酐; 3-甲基吡啶氧化制 3-吡啶甲酸(烟酸) ; 4-甲基吡啶氧化制 4-吡啶甲酸(异烟酸) ; 2-乙基已醇(异辛醇)氧化制备 2-乙基己酸(异辛酸) ; 对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯甲酸; 甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸; 对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸; 环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸; 环己酮/醇混合物的氧化制己二酸; 乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸; 丁醛氧化制丁酸; 氨氧化制硝酸等。

重点监控工艺参数 氧化反应釜内温度和压力; 氧化反应釜内搅拌速率; 氧化剂流量; 反应物料的配比;气相氧含量;过氧化物含量等。

安全控制的基本要求 反应釜温度和压力的报警和联锁; 反应物料的比例控制和联锁及 紧急切断动力系统;紧急断料系统;紧急冷却系统;紧急送入惰性气 体的系统;气相氧含量监测、报警和联锁;安全泄放系统;可燃和有 毒气体检测报警装臵等。

宜采用的控制方式 将氧化反应釜内温度和压力与反应物的配比和流量、 氧化反应釜 夹套冷却水进水阀、紧急冷却系统形成联锁关系,在氧化反应釜处设 立紧急停车系统, 当氧化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自 动停止加料并紧急停车。

配备安全阀、爆破片等安全设施。

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11、过氧化工艺 反应类型 吸热反应或放热反应 重点监控单元 过氧化反应釜工艺简介 向有机化合物分子中引入过氧基(-O-O-)的反应称为过氧化反 应,得到的产物为过氧化物的工艺过程为过氧化工艺。

工艺危险特点 (1)过氧化物都含有过氧基(-O-O-) ,属含能物质,由于过氧 键结合力弱,断裂时所需的能量不大,对热、振动、冲击或摩擦等都 极为敏感,极易分解甚至爆炸; (2)过氧化物与有机物、纤维接触时易发生氧化、产生火灾; (3)反应气相组成容易达到爆炸极限,具有燃爆危险。

典型工艺 双氧水的生产; 乙酸在硫酸存在下与双氧水作用,制备过氧乙酸水溶液; 酸酐与双氧水作用直接制备过氧二酸; 苯甲酰氯与双氧水的碱性溶液作用制备过氧化苯甲酰; 异丙苯经空气氧化生产过氧化氢异丙苯等。

重点监控工艺参数 过氧化反应釜内温度;pH 值;过氧化反应釜内搅拌速率; (过) 氧化剂流量; 参加反应物质的配料比; 过氧化物浓度; 气相氧含量等。

安全控制的基本要求 反应釜温度和压力的报警和联锁; 反应物料的比例控制和联锁及27

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紧急切断动力系统;紧急断料系统;紧急冷却系统;紧急送入惰性气 体的系统;气相氧含量监测、报警和联锁;紧急停车系统;安全泄放 系统;可燃和有毒气体检测报警装臵等。

宜采用的控制方式 将过氧化反应釜内温度与釜内搅拌电流、过氧化物流量、过氧化 反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设臵紧急停车系统。

过氧化反应系统应设臵泄爆管和安全泄放系统。

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12、胺基化工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 工艺简介 胺化是在分子中引入胺基(R2N-)的反应,包括 R-CH3 烃类化合 物(R:氢、烷基、芳基)在催化剂存在下,与氨和空气的混合物进 行高温氧化反应,生成腈类等化合物的反应。

涉及上述反应的工艺过 程为胺基化工艺。

工艺危险特点 (1)反应介质具有燃爆危险性; (2) 在常压下 20℃时, 氨气的爆炸极限为 15%—27%, 随着温度、 压力的升高,爆炸极限的范围增大。

因此,在一定的温度、压力和催 化剂的作用下,氨的氧化反应放出大量热,一旦氨气与空气比失调, 就可能发生爆炸事故; (3)由于氨呈碱性,具有强腐蚀性,在混有少量水分或湿气的 情况下无论是气态或液态氨都会与铜、银、锡、锌及其合金发生化学 作用; (4)氨易与氧化银或氧化汞反应生成爆炸性化合物(雷酸盐) 。

典型工艺 邻硝基氯苯与氨水反应制备邻硝基苯胺; 对硝基氯苯与氨水反应制备对硝基苯胺; 间甲酚与氯化铵的混合物在催化剂和氨水作用下生成间甲苯胺; 甲醇在催化剂和氨气作用下制备甲胺;29胺基化反应釜

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1-硝基蒽醌与过量的氨水在氯苯中制备 1-氨基蒽醌; 2,6-蒽醌二磺酸氨解制备 2,6-二氨基蒽醌; 苯乙烯与胺反应制备 N-取代苯乙胺; 环氧乙烷或亚乙基亚胺与胺或氨发生开环加成反应, 制备氨基乙 醇或二胺; 甲苯经氨氧化制备苯甲腈; 丙烯氨氧化制备丙烯腈等。

重点监控工艺参数 胺基化反应釜内温度、压力;胺基化反应釜内搅拌速率;物料流 量;反应物质的配料比;气相氧含量等。

安全控制的基本要求 反应釜温度和压力的报警和联锁; 反应物料的比例控制和联锁系 统;紧急冷却系统;气相氧含量监控联锁系统;紧急送入惰性气体的 系统;紧急停车系统;安全泄放系统;可燃和有毒气体检测报警装臵 等。

宜采用的控制方式 将胺基化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、胺基化物料流量、胺 基化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设臵紧急停车系统。

安全设施,包括安全阀、爆破片、单向阀及紧急切断装臵等。

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13、磺化工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 工艺简介 磺化是向有机化合物分子中引入磺酰基(-SO3H)的反应。

磺化 方法分为三氧化硫磺化法、共沸去水磺化法、氯磺酸磺化法、烘焙 磺化法和亚硫酸盐磺化法等。

涉及磺化反应的工艺过程为磺化工 艺。

磺化反应除了增加产物的水溶性和酸性外,还可以使产品具有 表面活性。

芳烃经磺化后,其中的磺酸基可进一步被其他基团[如 羟基(-OH) 、氨基(-NH2) 、氰基(-CN)等]取代,生产多种衍生物。

工艺危险特点 (1)应原料具有燃爆危险性;磺化剂具有氧化性、强腐蚀性; 如果投料顺序颠倒、投料速度过快、搅拌不良、冷却效果不佳等, 都有可能造成反应温度异常升高,使磺化反应变为燃烧反应,引起 火灾或爆炸事故; (2)氧化硫易冷凝堵管,泄漏后易形成酸雾,危害较大。

典型工艺 (1)三氧化硫磺化法 气体三氧化硫和十二烷基苯等制备十二烷基苯磺酸钠; 硝基苯与液态三氧化硫制备间硝基苯磺酸; 甲苯磺化生产对甲基苯磺酸和对位甲酚; 对硝基甲苯磺化生产对硝基甲苯邻磺酸等。

(2)共沸去水磺化法31磺化反应釜

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苯磺化制备苯磺酸; 甲苯磺化制备甲基苯磺酸等。

(3)氯磺酸磺化法 芳香族化合物与氯磺酸反应制备芳磺酸和芳磺酰氯; 乙酰苯胺与氯磺酸生产对乙酰氨基苯磺酰氯等。

(4)烘焙磺化法 苯胺磺化制备对氨基苯磺酸等。

(5)亚硫酸盐磺化法 2,4-二硝基氯苯与亚硫酸氢钠制备 2,4-二硝基苯磺酸钠; l-硝基蒽醌与亚硫酸钠作用得到α-蒽醌硝酸等。

重点监控工艺参数 磺化反应釜内温度;磺化反应釜内搅拌速率;磺化剂流量;冷 却水流量。

安全控制的基本要求 反应釜温度的报警和联锁;搅拌的稳定控制和联锁系统;紧急 冷却系统;紧急停车系统;安全泄放系统;三氧化硫泄漏监控报警 系统等。

宜采用的控制方式 将磺化反应釜内温度与磺化剂流量、 磺化反应釜夹套冷却水进 水阀、釜内搅拌电流形成联锁关系,紧急断料系统,当磺化反应釜 内各参数偏离工艺指标时, 能自动报警、 停止加料, 甚至紧急停车。

磺化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统。

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14、聚合工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 工艺简介 聚合是一种或几种小分子化合物变成大分子化合物 (也称高分子 化合物或聚合物,通常分子量为 1×104—1×107)的反应,涉及聚合 反应的工艺过程为聚合工艺。

聚合工艺的种类很多,按聚合方法可分 为本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。

工艺危险特点 (1)聚合原料具有自聚和燃爆危险性; (2)如果反应过程中热量不能及时移出,随物料温度上升,发 生裂解和暴聚,所产生的热量使裂解和暴聚过程进一步加剧,进而引 发反应器爆炸; (3)部分聚合助剂危险性较大。

典型工艺 (1)聚烯烃生产 聚乙烯生产; 聚丙烯生产; 聚苯乙烯生产等。

(2)聚氯乙烯生产 (3)合成纤维生产 涤纶生产; 锦纶生产;33聚合反应釜、 粉体聚合物料仓

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维纶生产; 腈纶生产; 尼龙生产等。

(4)橡胶生产 丁苯橡胶生产; 顺丁橡胶生产; 丁腈橡胶生产等。

(5)乳液生产 醋酸乙烯乳液生产; 丙烯酸乳液生产等。

(6)涂料粘合剂生产 醇酸油漆生产; 聚酯涂料生产; 环氧涂料粘合剂生产; 丙烯酸涂料粘合剂生产等。

(7)氟化物聚合 四氟乙烯悬浮法、分散法生产聚四氟乙烯; 四氟乙烯(TFE)和偏氟乙烯(VDF) 聚合生产氟橡胶和偏氟乙烯全氟丙烯共聚弹性体(俗称 26 型氟橡胶或氟橡胶-26)等。

重点监控工艺参数 聚合反应釜内温度、 压力, 聚合反应釜内搅拌速率; 引发剂流量; 冷却水流量;料仓静电、可燃气体监控等。

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安全控制的基本要求 反应釜温度和压力的报警和联锁; 紧急冷却系统; 紧急切断系统; 紧急加入反应终止剂系统;搅拌的稳定控制和联锁系统;料仓静电消 除、可燃气体臵换系统,可燃和有毒气体检测报警装臵;高压聚合反 应釜设有防爆墙和泄爆面等。

宜采用的控制方式 将聚合反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、聚合单体流量、引 发剂加入量、聚合反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,在聚合反 应釜处设立紧急停车系统。

当反应超温、搅拌失效或冷却失效时,能 及时加入聚合反应终止剂。

安全泄放系统。

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15、烷基化工艺 反应类型 放热反应 重点监控单元 工艺简介 把烷基引入有机化合物分子中的碳、氮、氧等原子上的反应称为 烷基化反应。

涉及烷基化反应的工艺过程为烷基化工艺,可分为 C烷基化反应、 N-烷基化反应、 O-烷基化反应等。

工艺危险特点 (1)反应介质具有燃爆危险性; (2)烷基化催化剂具有自燃危险性,遇水剧烈反应,放出大量 热量,容易引起火灾甚至爆炸; (3)烷基化反应都是在加热条件下进行,原料、催化剂、烷基 化剂等加料次序颠倒、 加料速度过快或者搅拌中断停止等异常现象容 易引起局部剧烈反应,造成跑料,引发火灾或爆炸事故。

典型工艺 (1) C-烷基化反应 乙烯、丙烯以及长链α-烯烃,制备乙苯、异丙苯和高级烷基苯; 苯系物与氯代高级烷烃在催化剂作用下制备高级烷基苯; 用脂肪醛和芳烃衍生物制备对称的二芳基甲烷衍生物; 苯酚与丙酮在酸催化下制备 2,2-对(对羟基苯基)丙烷(俗称 双酚 A) ; 乙烯与苯发生烷基化反应生产乙苯等。

(2) N-烷基化反应 苯胺和甲醚烷基化生产苯甲胺;36烷基化反应釜

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苯胺与氯乙酸生产苯基氨基乙酸; 苯胺和甲醇制备 N,N-二甲基苯胺; 苯胺和氯乙烷制备 N,N-二烷基芳胺; 对甲苯胺与硫酸二甲酯制备 N,N-二甲基对甲苯胺; 环氧乙烷与苯胺制备 N-(β-羟乙基)苯胺; 氨或脂肪胺和环氧乙烷制备乙醇胺类化合物; 苯胺与丙烯腈反应制备 N-(β-氰乙基)苯胺等。

(3) O-烷基化反应对苯二酚、氢氧化钠水溶液和氯甲烷制备对苯二甲醚; 硫酸二甲酯与苯酚制备苯甲醚; 高级脂肪醇或烷基酚与环氧乙烷加成生成聚醚类产物等。

重点监控工艺参数 烷基化反应釜内温度和压力;烷基化反应釜内搅拌速率;反应物 料的流量及配比等。

安全控制的基本要求 反应物料的紧急切断系统;紧急冷却系统;安全泄放系统;可燃 和有毒气体检测报警装臵等。

宜采用的控制方式 将烷基化反应釜内温度和压力与釜内搅拌、烷基化物料流量、烷 基化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系, 当烷基化反应釜内温度 超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料并紧急停车。

安全设施包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、单向阀及紧急切断 装臵等。

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