1、典型化學反應的基本安全技術典型化學反應的基本安全技術 u化工生產過程的三個基本環節：化工生產過程的三個基本環節： 原料預處理過程、反應過程和反應產物后處原料預處理過程、反應過程和反應產物后處 理過程。理過程。 u反應過程是化工生產過程的中心環節。反應過程是化工生產過程的中心環節。 u常見的典型化學反應常見的典型化學反應：氧化、還原、硝化、氧化、還原、硝化、 磺化、聚合等磺化、聚合等 第一節 氧化 一 氧化反應及其應用 定義：廣義的講，氧化是失去電子的作用，定義：廣義的講，氧化是失去電子的作用， 狹義的講，氧化是指物質與氧的化合作用。狹義的講，氧化是指物質與氧的化合作用。 工業上氧化反應的應用：

2、工業上氧化反應的應用： 1 硫磺氧化制備硫酸硫磺氧化制備硫酸 S + O2SO2 2SO2+O22SO3 SO3+H2OH2SO4 2 氨氧化制備稀硫酸氨氧化制備稀硫酸 4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O22NO2 3NO2+H2O2HNO3+NO 3 甲醇氧化制取甲醛甲醇氧化制取甲醛 CH3OH+O2HCHO+H2O 4 乙醇氧化制取醋酸乙醇氧化制取醋酸 C2H5OH+O2CH3CHO+H2O CH3CHO+O2CH3COOH 5 甲苯氧化制備苯酐甲苯氧化制備苯酐 6 萘氧化制備苯酐萘氧化制備苯酐 7 乙烯氧化制備環氧乙烷乙烯氧化制備環氧乙烷 CH2=CH2+O2 二 氧化的危險性

3、分析 氧化反應初期需要吸熱，但反應過程氧化反應初期需要吸熱，但反應過程 又會放熱，應注意及時出去反應熱又會放熱，應注意及時出去反應熱 有的氧化過程物料配比接近于爆炸下有的氧化過程物料配比接近于爆炸下 線，極易引起爆炸起火線，極易引起爆炸起火 被氧化的物質大部分是易燃易爆物質被氧化的物質大部分是易燃易爆物質 氧化劑具有很大的火災危險性氧化劑具有很大的火災危險性 部分氧化產品也具有火災危險性部分氧化產品也具有火災危險性 三 氧化的安全技術要點 必須保證反應設備的良好傳熱能力必須保證反應設備的良好傳熱能力 反應設備應有必要的安全防護裝置反應設備應有必要的安全防護裝置 當反應需要通入空氣或氧氣時，反應

4、物料當反應需要通入空氣或氧氣時，反應物料 的配比應嚴格控制在爆炸范圍之外的配比應嚴格控制在爆炸范圍之外 要嚴格控制氧化劑的加料速度和加料順序要嚴格控制氧化劑的加料速度和加料順序 應嚴格控制產品烘干溫度不超過其燃點應嚴格控制產品烘干溫度不超過其燃點 使用的原料和產品應采取相應的防火措施使用的原料和產品應采取相應的防火措施 第二節 還原 一 還原反應及其應用 定義：定義：廣義的講，還原是指得到電子的作用。廣義的講，還原是指得到電子的作用。 狹義的講，還原是指物質被奪去氧或得到氫狹義的講，還原是指物質被奪去氧或得到氫 的反應。的反應。 工業應用：工業應用： 1 硝基苯還原制備苯胺硝基苯還原制備苯胺

5、2 苯催化加氫制備環己烷苯催化加氫制備環己烷 3 植物油催化加氫制備硬化油植物油催化加氫制備硬化油 4 硝基苯用保險粉還原制備苯胺硝基苯用保險粉還原制備苯胺 二 還原的危險性分析 還原過程都有氫氣存在，氫氣的爆炸極限還原過程都有氫氣存在，氫氣的爆炸極限 很低，且對金屬有滲碳作用，易造成腐蝕很低，且對金屬有滲碳作用，易造成腐蝕 還原反應中所使用的催化劑雷氏鎳吸潮后還原反應中所使用的催化劑雷氏鎳吸潮后 在空氣中有自燃危險在空氣中有自燃危險 固體還原劑保險粉、硼氫化鉀，氫化鋁等固體還原劑保險粉、硼氫化鉀，氫化鋁等 都是遇濕易燃物品都是遇濕易燃物品 有些還原反應的中間體亦有一定的火災危有些還原反應的中

6、間體亦有一定的火災危 險險 三 還原的安全技術要點 由于有氫的存在，必須遵守國家爆炸危險場所安全規由于有氫的存在，必須遵守國家爆炸危險場所安全規 定定 可能造成氫腐蝕的場合，設備、管道的選材要符合要可能造成氫腐蝕的場合，設備、管道的選材要符合要 求求 當使用雷氏鎳來火花氫氣進行還原反應時，必須先確當使用雷氏鎳來火花氫氣進行還原反應時，必須先確 定反應器內含氧量達到一定標準時才可通入空氣定反應器內含氧量達到一定標準時才可通入空氣 使用還原劑時應注意相應的安全問題使用還原劑時應注意相應的安全問題 操作中應嚴格控制溫度、壓力、流量等反應條件及反操作中應嚴格控制溫度、壓力、流量等反應條件及反 應參數應

7、參數 盡量采用危險性小還原效率高的新型還原劑代替火災盡量采用危險性小還原效率高的新型還原劑代替火災 危險性大的還原劑危險性大的還原劑 第三節 硝化 硝化反應是發現最早的有機反應之一， 早在1834年就發現了硝化生成硝基苯的方法。 到了19世紀中期，由于燃料等化學工業的發 展，硝化反應開始在有機化學工業上得到廣 泛的應用。 在硝化劑的作用下，向有機化合物分子 中引入硝基的過程成為。生成的產 物為硝基化合物。 一 硝化反應及其應用 硝化產物分三類 硝基與碳相連稱為硝基化合物 CNO2 硝基與氧相連稱為硝酸酯 CONO2 硝基與氮相連稱為硝胺 NNO2 NO2 NO2 2ON CH3 CONO2 C

8、H3 CH3 CH3 NHNO2 提高親核置換反應活性提高親核置換反應活性 2 2 硝化反應的應用硝化反應的應用 Cl 2NaOH+ ONa NaClH2O + 10% NaOH 350-400,20-30MPa Cl NO2 2NaOH+ ONa NO2 NaClH2O+ 10% NaOH 160,0.6MPa Cl NO2 NO2 2NaOH+ ONa NO2 NO2 NaClH2O+ 10% NaOH 100,常壓常壓 滿足產品性能要求滿足產品性能要求 NNNH2 NNNH2O 2N a, 加深染料的顏色加深染料的顏色 （黃色）（黃色） （紅色）（紅色） b,b,引入引入NONO2 2提

9、高芳香族化合物的極性，使其作為極提高芳香族化合物的極性，使其作為極 性溶劑性溶劑 NO2 c, c, 引入引入NONO2 2使其產物作為溫和的氧化劑使用使其產物作為溫和的氧化劑使用 NO2 NaO3S d,d,制備炸藥制備炸藥 TNTTNT NO2 CH3 NO2 O2N 二 硝化的危險性分析 硝化是一個硝化是一個放熱放熱反應，所以硝化需要在降溫反應，所以硝化需要在降溫 的條件下進行的條件下進行 常用的硝化劑都具有較強的常用的硝化劑都具有較強的氧化性、吸水性、氧化性、吸水性、 和腐蝕性和腐蝕性 被硝化的物質大多被硝化的物質大多易燃易燃 硝化產物大都有著火硝化產物大都有著火爆炸爆炸的危險性，如的

10、危險性，如TNT， 苦味酸等苦味酸等 三 硝化的安全技術要點 硝化硝化設備應確保嚴密不漏設備應確保嚴密不漏，防止硝化物料濺到，防止硝化物料濺到 蒸汽管道等高溫表面上引起爆炸或者燃燒蒸汽管道等高溫表面上引起爆炸或者燃燒 車間廠房設計應符合國家爆炸危險場所安全規車間廠房設計應符合國家爆炸危險場所安全規 定定 最好采用最好采用多段式硝化器多段式硝化器 硝化過程中一定要硝化過程中一定要避免有機物質的氧化避免有機物質的氧化 往硝化器中加入固體物質，必須使加往硝化器中加入固體物質，必須使加料工作機料工作機 械化械化 硝基化合物具有爆炸性，形成的中間產物有硝基化合物具有爆炸性，形成的中間產物有 巨大的爆炸威力巨大的爆炸威力 硝化器攪拌軸不可以