硝化工藝安全聯鎖系統

氯苯硝化製備鄰硝基氯苯、對硝基氯苯; 苯硝化製備硝基苯; 蒽醌硝化製備1-硝基蒽醌;

硝化工藝安全聯鎖系統

重點監控單元:硝化反應釜、分離單元

工藝簡介:

硝化是有機化合物分子中引入硝基(-NO2)的反應,最常見的是取代反應。硝化方法可分成直接硝化法、間接硝化法和亞硝化法,分別用於生產硝基化合物、硝胺、硝酸酯和亞硝基化合物等。涉及硝化反應的工藝過程為硝化工藝。

工藝危險特點

(1)反應速度快,放熱量大。大多數硝化反應是在非均相中進行的,反應組分的不均勻分布容易引起局部過熱導致危險。尤其在硝化反應開始階段,停止攪拌或由於攪拌葉片脫落等造成攪拌失效是非常危險的,一旦攪拌再次開動,就會突然引發局部激烈反應,瞬間釋放大量的熱量,引起爆炸事故;
(2)反應物料具有燃爆危險性;
(3)硝化劑具有強腐蝕性、強氧化性,與油脂、有機化合物(尤其是不飽和有機化合物)接觸能引起燃燒或爆炸;
(4)硝化產物、副產物具有爆炸危險性。

典型工藝

(1)直接硝化法
丙三醇與混酸反應製備硝酸甘油;
氯苯硝化製備鄰硝基氯苯、對硝基氯苯;
苯硝化製備硝基苯;
蒽醌硝化製備1-硝基蒽醌;
甲苯硝化生產三硝基甲苯(俗稱梯恩梯,TNT);
丙烷等烷烴與硝酸通過氣相反應製備硝基烷烴等。
(2)間接硝化法
苯酚採用磺醯基的取代硝化製備苦味酸等。
(3)亞硝化法
2-萘酚與亞硝酸鹽反應製備1-亞硝基-2-萘酚;
二苯胺與亞硝酸鈉和硫酸水溶液反應製備對亞硝基二苯胺等。
重點監控工藝參數:硝化反應釜內溫度、攪拌速率;硝化劑流量;冷卻水流量;pH值;硝化產物中雜質含量;精餾分離系統溫度;塔釜雜質含量等。
安全控制的基本要求:反應釜溫度的報警和聯鎖;自動進料控制和聯鎖;緊急冷卻系統;攪拌的穩定控制和聯鎖系統;分離系統溫度控制與聯鎖;塔釜雜質監控系統;安全泄放系統等。
宜採用的控制方式:將硝化反應釜內溫度與釜內攪拌、硝化劑流量、硝化反應釜夾套冷卻水進水閥形成聯鎖關係,在硝化反應釜處設立緊急停車系統,當硝化反應釜內溫度超標或攪拌系統發生故障,能自動報警並自動停止加料。分離系統溫度與加熱、冷卻形成聯鎖,溫度超標時,能停止加熱並緊急冷卻。
硝化反應系統應設有泄爆管和緊急排放系統。

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