苯系硝化工艺危险性分析与安全设施设计方法初探

杜胜(山西大同大学浑源师范分校，山西 大同 037400)

0 引言

社会在不断的发展过程中，各行各业都迎来了发展机遇，所以，对化工企业的生产需要进行严格的检查和监督，对化工危险产品的生产更要着重注意。在实际的苯系硝化工艺生产的过程中，由于其潜在的危险系数比较高，所以一旦出现任何事故，都是很难弥补损失的。导致苯系销爆炸的原因是有很多种的，所以，对其特点的了解以及预防措施的实施是非常重要的。社会虽然在不断的发展和进步，但是对苯系销化工生产的安全性研究并不多，其研究结果也是非常少的，因此，我们必须要及时了解其潜在的危险性，并且对需要实施的安全设施进行相关的设计，这样才能够有效规避危险，在很大程度上减少人员伤亡和经济损失。我们在对本课题进行研究的时候，需要通过多样的资料，不能局限自己的思维意识，可以进行实地调查和走访了解，对化工企业老板进行询问，以便我们更快速地掌握苯系销工艺生产的实际过程，对其特点有个大概的了解，便于我们做后续的分析[1]。

1 对苯系硝化工艺危险性进行分析

1.1 对固有的危险性进行分析

1.1.1 对其潜在的火灾危险性进行分析

众所周知，由于下滑及本身具有很强的氧化性，因此，在我们平时所示的笑话集浓硫酸、硝酸、宁硫酸、发烟硫酸、混合酸等的酸性物质与油脂或者是有机物进行融合，同时，或者是使用饱和度不是很高的有机化合物进行接触的话，就会可引起燃烧的现象，这是非常危险的，不管是的化学产品还是工作人员。因为一旦爆发火灾，周围的化学产品也会因为连带反应而迅速着火，到那个时候，就会变得更加为危险，其形式也是非常危急的。同时，上述的所有酸性物质，由于被销化，其物质的燃爆危险性就会更加严重，比如说这些物质像笨、甲苯等，一旦被他们物化，火灾的危险系数以及危险性就会升高，又或者说对物质的储存管理不恰当的话，就会更加容易导致火灾的爆发，从而造成大面积的化学产品损耗状况。

1.1.2 对其具有的爆炸危险性进行分析

由于化学物质本身的一些特殊性质，反应的速度过快会导致释放出来的热量过多。在通常情况下，大部分的硝化反应并不会有潜在的危险爆炸性，因为它们都是在非均相中进行的，所以，其受热不会过于局部性分布，这样爆炸危险性就不会过大、过强。另外就是在硝化最开的是的反应阶段中，如果停止搅拌的话是非常危险的，不仅如此，如果搅拌叶一旦脱落的话，又或者说是进行的无效搅拌，那么，这就具有很强的危险性了。当再次开始搅拌的时候，往往就会因为在局部硝化反应已经开始了，其反应过于激烈，能够霎时间释放出过多的热量，这样就很容易导致爆炸事件。

1.1.3 对水和消化物混合过程中所产生的热量进行分析

如果在混合酸中放入一些水的话，这样就会增多硝酸的蒸发量，所以，它不仅会对设施设备进行大规模地腐蚀化，同时还极易可能造成爆炸事故的发生。水作为液态物质，能够进入到没有缝隙的硝化物料中，这样也就会引起液态材料的温度以及气压急剧的上升，这时它们的反应速度会持续增强，来分解这些气体导致爆炸。

1.1.4 对苯系硝化工艺所使用到的危险性原料分析

苯系硝化工艺所使用到的危险性原料是非常多的，其种类是非常多的。其工艺技术所使用到的原料以及中间产品大多数都是有毒的，并且毒性是非常大的。因此，对原料的运输和保存是非常重要的，在运输的过程中，要做好防护措施，避免有毒气体的外泄，遇到明火而爆炸，这是一种非常危险的。运输人员需要保证有毒化学产品的完整性，一些液体的保存，也需要在冷冻的情况下进行存储，切不可使其变质。[2]

2 对苯系硝化工艺的安全设施控制方法进行分析

2.1 需要重点进行监控的工艺因素

2.1.1 需要对温度进行有效的监控

在大部分的情况下，硝化工艺的反应速度是非常快的，因此它们释放出来的热量是非常多的。就比如说，在实际的苯系硝化工艺中，对硝基苯的制作就需要能够吸收大量热量的设备，因为它们在其制备的过程生，所产生的热量数量是非常多的。因此，在制备的过程中，对其进行及时且有效的散热是非常重要的，能够有效保证产品的安全性。硝化的反应过程，其反应程度是非常剧烈的，也正是由于它们释放的热量过多，导致在工艺制作的过程存在着以下几个问题，温度过高、深度氧化、副作用明显。

2.1.2 在异常状态下进行报警以及连锁控制

如果硝化反应在制备的过程中，发生异常情况的话，如果能够及时有效地进行抑制系统的安装的话，在很大程度上能够有效促进硝化反应的发生，促进其平稳的运行。那么，在实际的反应过程中，可以利用将硝化反应釜内的温度以及硝化剂流量、硝化反应釜内夹套冷却水形成控制关系的话，当反应的过程中出现任何异常情况都能够进行有效的紧急刹车运行系统，同时，如果硝化反应釜内的温度超标或者是搅拌的过程中发生异常现象或者是故障的话，它也能够及逆行自动报警并且停止催化剂的加入。通常情况下，会将温度保持在70～75℃之间，这个温度区间是是最适宜的温度范围。硝化反应釜内的温度主要是通过调节硝化反应器以及硝化剂的加入量和夹套的冷水流量进行控制的。

2.1.3 对反应釜的搅拌速度进行有效的控制

反应釜的搅拌速度是非常重要的，对其进行合理有效地控制具有重要的意义。在正常的系统运行过程中，当搅拌机出现异常的情况，或者是严重的故障情况的话，应该立即进行自动连锁切断程序，以及自动联锁开启紧急泄放系统，这将能够在一定程度上减少设备运行的损失，降低经济耗损。当保证了物料的均匀混合之后，反应釜搅拌机应该具有相应的备用电源，又或者是保护气体搅拌设备中以及人工搅拌辅助设备等。

2.2 对其他的安全控制方式进行分析

对一些危险系度较高以及线路过多的装置安全控制分析：如果说在苯系硝化工艺生产的过程中，由于安装过程中的一些线路过多，以及安全感装置的安装难度系数过高的话，会造成一定的人员伤亡以及较高的经济损失时，就需要来制备相应的硝基烷烃来进行控制。

3 对苯系硝化工艺的安全设施设计方法进行分析

3.1 需要对防水漏入硝化锅的安全设施进行设计

通常情况下，器内的液压以及液位比硝化器夹套以及蛇管冷却系统中的液压和液位高。为了能够及时有效地发现反应器内的裂纹或者是孔洞的话，可以在排水管中装置上自动电导报警器。但是，如果在管中漏入少量的酸时，水的相应的导电率也会发生变化，我们就可以利用这种方式对其进行有效的检测并且它也会发出警报声；当然了，我们也可以使用pH试纸来检测出口时的酸度，但hi，这种试纸最好随身携带，用起来也是比较方便可靠的[3]。

3.2 可以利用连续硝化的方式，来代替间歇性的硝化

在实际的硝化工艺进行的过程中，采用间歇性的其实是有非常多的缺点的，但是，如果能够有效利用连续硝化的方式，那么，它的有点是非常多的，相较于间歇性的硝化方式来说，它本身具有的很多优点是间歇性硝化工艺所不具备的。在实际的硝化工艺中，因为每次投入的料比较少以及设备中残留的硝化产物的量也很少，这就在很大的程度上明显降低了潜在的爆炸危险性以及中毒的几率。同时，在另一方面，也能够有效提升物料与热量之间的转换速度，进而可以提升在控制以及调节方面的可依赖型。因此，可以利用多段式硝化器来达到硝化过程的连续性。以上叙述到的硝化工艺的优点都是连续性硝化带来的，所以说，利用连续性的硝化工艺来代替间歇性的硝化是非常重要的，在很大程度上能够提升苯系硝化工艺质量和水准。

4 结语

综上所述，对设施设备进行干预以及完善，能够有效避免很多问题的出现。对于一些可以规避的危险，必须要做好细致认真的方案策划，这样的话，从一定程度上也能够减少经济损失以及人员伤亡。对于不同的系统设备要使用不同的方式，这样才能有效提高我们国家的工艺技艺水平，推动其他行业领域的发展。总而言之，对苯系硝化工艺危险性分析与安全设施设计方法进行初步的探究，从中找出问题，分析危险性的原因和特点，实施相应的安全控制以及设施，对于提升整体的工艺质量具有非常中重要的作用和意义，从而推动我国化工企业以及有关化学科学研究事业的发展。