苯系硝化工藝危險性分析與安全設施設計方法初探

杜勝(山西大同大學渾源師范分校，山西 大同 037400)

0 引言

社會在不斷的發展過程中，各行各業都迎來了發展機遇，所以，對化工企業的生產需要進行嚴格的檢查和監督，對化工危險產品的生產更要著重注意。在實際的苯系硝化工藝生產的過程中，由于其潛在的危險系數比較高，所以一旦出現任何事故，都是很難彌補損失的。導致苯系銷爆炸的原因是有很多種的，所以，對其特點的了解以及預防措施的實施是非常重要的。社會雖然在不斷的發展和進步，但是對苯系銷化工生產的安全性研究并不多，其研究結果也是非常少的，因此，我們必須要及時了解其潛在的危險性，并且對需要實施的安全設施進行相關的設計，這樣才能夠有效規避危險，在很大程度上減少人員傷亡和經濟損失。我們在對本課題進行研究的時候，需要通過多樣的資料，不能局限自己的思維意識，可以進行實地調查和走訪了解，對化工企業老板進行詢問，以便我們更快速地掌握苯系銷工藝生產的實際過程，對其特點有個大概的了解，便于我們做后續的分析[1]。

1 對苯系硝化工藝危險性進行分析

1.1 對固有的危險性進行分析

1.1.1 對其潛在的火災危險性進行分析

眾所周知，由于下滑及本身具有很強的氧化性，因此，在我們平時所示的笑話集濃硫酸、硝酸、寧硫酸、發煙硫酸、混合酸等的酸性物質與油脂或者是有機物進行融合，同時，或者是使用飽和度不是很高的有機化合物進行接觸的話，就會可引起燃燒的現象，這是非常危險的，不管是的化學產品還是工作人員。因為一旦爆發火災，周圍的化學產品也會因為連帶反應而迅速著火，到那個時候，就會變得更加為危險，其形式也是非常危急的。同時，上述的所有酸性物質，由于被銷化，其物質的燃爆危險性就會更加嚴重，比如說這些物質像笨、甲苯等，一旦被他們物化，火災的危險系數以及危險性就會升高，又或者說對物質的儲存管理不恰當的話，就會更加容易導致火災的爆發，從而造成大面積的化學產品損耗狀況。

1.1.2 對其具有的爆炸危險性進行分析

由于化學物質本身的一些特殊性質，反應的速度過快會導致釋放出來的熱量過多。在通常情況下，大部分的硝化反應并不會有潛在的危險爆炸性，因為它們都是在非均相中進行的，所以，其受熱不會過于局部性分布，這樣爆炸危險性就不會過大、過強。另外就是在硝化最開的是的反應階段中，如果停止攪拌的話是非常危險的，不僅如此，如果攪拌葉一旦脫落的話，又或者說是進行的無效攪拌，那么，這就具有很強的危險性了。當再次開始攪拌的時候，往往就會因為在局部硝化反應已經開始了，其反應過于激烈，能夠霎時間釋放出過多的熱量，這樣就很容易導致爆炸事件。

1.1.3 對水和消化物混合過程中所產生的熱量進行分析

如果在混合酸中放入一些水的話，這樣就會增多硝酸的蒸發量，所以，它不僅會對設施設備進行大規模地腐蝕化，同時還極易可能造成爆炸事故的發生。水作為液態物質，能夠進入到沒有縫隙的硝化物料中，這樣也就會引起液態材料的溫度以及氣壓急劇的上升，這時它們的反應速度會持續增強，來分解這些氣體導致爆炸。

1.1.4 對苯系硝化工藝所使用到的危險性原料分析

苯系硝化工藝所使用到的危險性原料是非常多的，其種類是非常多的。其工藝技術所使用到的原料以及中間產品大多數都是有毒的，并且毒性是非常大的。因此，對原料的運輸和保存是非常重要的，在運輸的過程中，要做好防護措施，避免有毒氣體的外泄，遇到明火而爆炸，這是一種非常危險的。運輸人員需要保證有毒化學產品的完整性，一些液體的保存，也需要在冷凍的情況下進行存儲，切不可使其變質。[2]

2 對苯系硝化工藝的安全設施控制方法進行分析

2.1 需要重點進行監控的工藝因素

2.1.1 需要對溫度進行有效的監控

在大部分的情況下，硝化工藝的反應速度是非常快的，因此它們釋放出來的熱量是非常多的。就比如說，在實際的苯系硝化工藝中，對硝基苯的制作就需要能夠吸收大量熱量的設備，因為它們在其制備的過程生，所產生的熱量數量是非常多的。因此，在制備的過程中，對其進行及時且有效的散熱是非常重要的，能夠有效保證產品的安全性。硝化的反應過程，其反應程度是非常劇烈的，也正是由于它們釋放的熱量過多，導致在工藝制作的過程存在著以下幾個問題，溫度過高、深度氧化、副作用明顯。

2.1.2 在異常狀態下進行報警以及連鎖控制

如果硝化反應在制備的過程中，發生異常情況的話，如果能夠及時有效地進行抑制系統的安裝的話，在很大程度上能夠有效促進硝化反應的發生，促進其平穩的運行。那么，在實際的反應過程中，可以利用將硝化反應釜內的溫度以及硝化劑流量、硝化反應釜內夾套冷卻水形成控制關系的話，當反應的過程中出現任何異常情況都能夠進行有效的緊急剎車運行系統，同時，如果硝化反應釜內的溫度超標或者是攪拌的過程中發生異常現象或者是故障的話，它也能夠及逆行自動報警并且停止催化劑的加入。通常情況下，會將溫度保持在70～75℃之間，這個溫度區間是是最適宜的溫度范圍。硝化反應釜內的溫度主要是通過調節硝化反應器以及硝化劑的加入量和夾套的冷水流量進行控制的。

2.1.3 對反應釜的攪拌速度進行有效的控制

反應釜的攪拌速度是非常重要的，對其進行合理有效地控制具有重要的意義。在正常的系統運行過程中，當攪拌機出現異常的情況，或者是嚴重的故障情況的話，應該立即進行自動連鎖切斷程序，以及自動聯鎖開啟緊急泄放系統，這將能夠在一定程度上減少設備運行的損失，降低經濟耗損。當保證了物料的均勻混合之后，反應釜攪拌機應該具有相應的備用電源，又或者是保護氣體攪拌設備中以及人工攪拌輔助設備等。

2.2 對其他的安全控制方式進行分析

對一些危險系度較高以及線路過多的裝置安全控制分析：如果說在苯系硝化工藝生產的過程中，由于安裝過程中的一些線路過多，以及安全感裝置的安裝難度系數過高的話，會造成一定的人員傷亡以及較高的經濟損失時，就需要來制備相應的硝基烷烴來進行控制。

3 對苯系硝化工藝的安全設施設計方法進行分析

3.1 需要對防水漏入硝化鍋的安全設施進行設計

通常情況下，器內的液壓以及液位比硝化器夾套以及蛇管冷卻系統中的液壓和液位高。為了能夠及時有效地發現反應器內的裂紋或者是孔洞的話，可以在排水管中裝置上自動電導報警器。但是，如果在管中漏入少量的酸時，水的相應的導電率也會發生變化，我們就可以利用這種方式對其進行有效的檢測并且它也會發出警報聲；當然了，我們也可以使用pH試紙來檢測出口時的酸度，但hi，這種試紙最好隨身攜帶，用起來也是比較方便可靠的[3]。

3.2 可以利用連續硝化的方式，來代替間歇性的硝化

在實際的硝化工藝進行的過程中，采用間歇性的其實是有非常多的缺點的，但是，如果能夠有效利用連續硝化的方式，那么，它的有點是非常多的，相較于間歇性的硝化方式來說，它本身具有的很多優點是間歇性硝化工藝所不具備的。在實際的硝化工藝中，因為每次投入的料比較少以及設備中殘留的硝化產物的量也很少，這就在很大的程度上明顯降低了潛在的爆炸危險性以及中毒的幾率。同時，在另一方面，也能夠有效提升物料與熱量之間的轉換速度，進而可以提升在控制以及調節方面的可依賴型。因此，可以利用多段式硝化器來達到硝化過程的連續性。以上敘述到的硝化工藝的優點都是連續性硝化帶來的，所以說，利用連續性的硝化工藝來代替間歇性的硝化是非常重要的，在很大程度上能夠提升苯系硝化工藝質量和水準。

4 結語

綜上所述，對設施設備進行干預以及完善，能夠有效避免很多問題的出現。對于一些可以規避的危險，必須要做好細致認真的方案策劃，這樣的話，從一定程度上也能夠減少經濟損失以及人員傷亡。對于不同的系統設備要使用不同的方式，這樣才能有效提高我們國家的工藝技藝水平，推動其他行業領域的發展。總而言之，對苯系硝化工藝危險性分析與安全設施設計方法進行初步的探究，從中找出問題，分析危險性的原因和特點，實施相應的安全控制以及設施，對于提升整體的工藝質量具有非常中重要的作用和意義，從而推動我國化工企業以及有關化學科學研究事業的發展。