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精细化工反应安全风险评估涉及的那些化工工艺(三)

发布时间:

2023-12-07 08:39

日前,从工艺简介、工艺危险特点、典型工艺三方面为大家介绍了氯化、硝化、重氮化、氧化工艺、过氧化工艺、加氢工艺和氟化工艺7种工艺。今天再为大家带来其中另外4种工艺:光气及光气化工艺、胺基化工艺、磺化工艺、烷基化工艺。
八、光气及光气化工艺
1.工艺简介
光气及光气化反应属于放热反应,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。
2.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)光气及光气化产品所用的主要物料有:一氧化碳、氯气、醇、胺类、酸、甲苯等。这些物质均具有易燃、易爆、易中毒的性质,在使用和生产过程中,对安全的要求极高;
(4)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。
3.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;
异氰酸酯的制备等。
九、胺基化工艺
1.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,该反应属于放热反应。涉及上述反应的工艺过程为胺基化工艺。
2.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)。
3.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;
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;
氯氨法生产甲基肼等。
十、磺化工艺
1.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,属于放热反应。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。
2.工艺危险特点
(1)反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。
3.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
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。
十一、烷基化工艺
1.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,该反应属于放热反应。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。
2.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。
3.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;
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。

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