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1、重庆化工职业学院毕业论文I重庆化工职业学院毕业论文重庆化工职业学院毕业论文题题 目：硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析目：硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析指导老师：陈忠林指导老师：陈忠林专业：应用化工技术专业：应用化工技术姓名：张力姓名：张力2010 年年 8 月月 1 日日重庆化工职业学院毕业论文II重庆化工职业学院重庆化工职业学院 毕业论文任务书毕业论文任务书论文题目论文题目 硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析专业名称专业名称 应用化工技术应用化工技术毕业生毕业生 张力张力 学号学号 0808 号号指导教师指导教师 陈忠林陈忠林 职称职称 高级讲师高级讲
2、师完成期限完成期限 20102010 年年 4 4 月月 1 1 号号 至至 20102010 年年 5 5 月月 1 1 号号教培中心主任教培中心主任 年年 月月 日日 审查审查教务科长教务科长 年年 月月 日日 审查审查重庆化工职业学院毕业论文I摘摘 要要苯胺是重要的有机化工中间体，广泛地应用于橡胶助剂、染料、感光化学品、医药、农药、炸药及聚氨酯等行业。由于市场需求较大，近几年改建、扩建及新建一批苯胺生产装置。但在苯胺及配套装置生产过程中使用大量易燃易爆、有毒有害的危险化学品，加之生产工艺条件苛刻，装置及控制技术要求严格，使其生产过程事故具有突发性、灾害性的特点。因此，有必要对苯胺的安全生
3、产问题进行认真剖析并提出具体的对策。关键词关键词 苯胺 易燃易爆 有毒有害 重庆化工职业学院毕业论文II目目 录录摘 要 .I1.引 言 .11.1 苯胺生产工艺流程简介.11.2 生产过程毒害分析 .11.3 主要原料、产品理化性质简介.12苯胺生产过程中的安全技术分析 .32.1 苯胺生产装置的安全技术分析 .32.2. 苯胺生产过程火灾爆炸危险性分析 .43结论 .6致 谢 .8参考文献 .9重庆化工职业学院毕业论文1硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析1 1 引言引言通过在长风化工实习期间，对其生产装置和生产过程的接触了解到。苯胺生产过程是一个强放热反应
4、，它的生产原料、产品都是有毒有害、易燃易爆的危化品。所以要做到安全生产就必须对其原料、产品和生产装置要做到充分的了解认识。1.11.1 苯胺生产工艺流程简介苯胺生产工艺流程简介以长风化工厂的 35000t/a 硝基苯催化加氢制苯胺生产装置为例,用硝基 3 和氢气为原料，采用加压法硝基苯气相流化床加氢工艺生产苯胺。预热后的硝基苯与经过换热后的氢气在硝基苯气化器内混合汽化，经过加热后进入流化床反应器。在流化床反应器的催化剂作用下，反应生成水和苯胺。反应产物重预热器顶部流出，经换热，冷凝后进入分离器，过量氢气经氢气循环机压缩后循环利用。反应后的粗苯胺进入精馏工序，脱水后进入精馏塔，制的成品苯胺。分离
5、出苯胺后的苯胺水进入苯胺回收塔，塔顶回收其中的苯胺后，塔釜废水送往污水处理站。当催化剂失活或不能保证苯胺产品质量时，需对催化剂进行再生。该反应为强放热反应，流化床内置废热锅炉，反应热通过软水带走，副产蒸汽进入 1.0Mpa 蒸汽网管苯胺工艺流程图（另见附页）1.1.2 2 生产过程毒害分析生产过程毒害分析硝基苯、苯胺均是具有毒害性的危险化学品，会通过皮肤、呼吸道或消化道吸收。发生泄漏，作业人员如防护措施不当，吸入有毒物料蒸气或身体接触到液态有毒物料都可能引起作业人员中毒，危害人体的血液系统和神经系统。在整个生产过程中，硝基苯、苯胺分别以气态、液态的形式存在，并且以高温气态状态存在的形式为多。当
6、高温的气态有毒物料泄漏时，更容易引发人员中毒事故。1.1.3 3 主要原料、产品理化性质简介主要原料、产品理化性质简介 1.3.11.3.1 硝基苯硝基苯硝基苯的分子式为 C6H5NO2，相对分子质量为 123.11，淡黄色透明油状液体，有苦杏仁味，能溶于苯、乙醇及乙醚，难溶于水。有毒，多量吸人蒸气或经皮肤吸收都会引起中毒，在车间空气中的最高容许浓度为 5mgm3。常用的理化数据：相对密度 1.205(25)，熔点 5.7，沸点 210.9，闪点87.8(闭杯)，爆炸下限 1.8(93.3)，自燃点 482，蒸气密度 4.25 gL。危险特性：有毒，遇火种、高热能引起燃烧爆炸，与硝酸反应强烈。
7、重庆化工职业学院毕业论文2储运注意事项：储存于通风阴凉的仓间内，远离火种、热源，避免日光曝晒并且与氧化剂、硝酸分开存放；搬运时轻装轻卸，防止破漏，引起中毒；误触皮肤立即用肥皂水洗涤。3.1.23.1.2 氢气氢气氢气为无色无臭气体，极微溶于水、乙醇、乙醚，无毒、无腐蚀性，极易燃烧，燃烧时发出青色火焰，并发生爆鸣，燃烧温度可达 2 000，氢氧混合燃烧火焰温度为2 1002 500，与氟、氯等能起猛烈的化学反应。理化常数：密度 0.089 9g/L，熔点-259.18，沸点-252.8，自燃点 400，爆炸极限 4.174.2，最易引爆体积分数 24，产生大量爆炸压力的体积分数32.3，最大爆炸
8、压力 0.73 MPa，最小引燃能量 0.019 mJ，临界温度-239，临界压力 1.307MPa。危险特性：与空气混合能成为爆炸性混合物，遇火星、高热能引起燃烧爆炸。在室内使用或储存氢气，当有漏气时，氢气上升滞留屋顶，不易自然排出，遇到火星时会引起爆炸。储运注意事项：氢气应用耐高压的钢瓶盛装；储存于阴凉通风的仓间内，仓温不宜超过 30，远离火种、热源，切忌阳光直射；应与氧气、压缩空气、氧化剂、氟、氯等分仓间存放，严禁混储、混运。3.1.33.1.3 苯胺苯胺苯胺为无色或淡黄色油状液体，呈弱碱性，具有特殊臭味，微溶于水，能溶于醇及醚，露置在空气中将逐渐变为深棕色，能被皮肤吸收而引起中毒，在车
9、间空气中的最高容许质量浓度为 5mgm3。理化常数：相对密度 1.02(水1，20)，凝固点-6.2，沸点 184.4 ，闪点70(闭杯)，自燃点为 615，爆炸下限 1.3，燃烧热 3.39MJmol，蒸气密度3.33gL。危险特性：具有很高的毒性，易经皮肤吸收以及经呼吸道吸人而中毒；中毒现象为头晕、乏力、嘴唇发黑、指甲发黑，甚至呕吐；饮酒后更容易引起中毒，事先服用牛奶则有解毒作用；苯胺可燃，遇明火、强氧化剂、高温有火灾危险。储运注意事项：储存于阴凉通风的库房内，远离火种、热源并且与氧化剂及食用原料隔离存放。2 2 苯胺生产过程中的安全技术分析苯胺生产过程中的安全技术分析重庆化工职业学院毕业
10、论文32.12.1 苯胺生产装置的安全技术分析苯胺生产装置的安全技术分析2.1.12.1.1 氢气柜系统氢气柜系统氢气柜主要是起缓冲作用，减少波动，稳定各生产系统。氢气柜在保障苯胺生产安全的地位越发显得重要，气柜本身的状况直接关系到苯胺生产的安全，在检修时对气柜自身存在的缺陷进行了整改，气柜浮盘的浮动高低进入 DCS 系统监测，并有上下限报警，和有电视监视系统，相对降低了自身风险。2.1.22.1.2 氢压机系统氢压机系统氢压机是苯胺生产的心脏，以年产 35 000 t 苯胺装置为例，共有 9 台氢压机。苯胺生产是长周期连续运行的，一旦任何一台氢压机出现故障都直接危及安全和正常生产。苯胺生产的
11、重要工艺参数之一是氢油比，若氢压机输出氢量低于标准，将造成局部反应温度过高，轻者造成催化剂烧结，严重后果则是火灾和爆炸。1987 年江苏某厂，操作工巡回检查，发现温度套管已烧红，反应床严重超温，所幸未酿成大祸。原因是氢压机循环阀未关死，氢气流量过低，氢油比严重失调，反应热聚焦造成严重超温。2.1.32.1.3 硝基苯气化系统硝基苯气化系统液体硝基苯加热到 180C200C 进入汽化器，在高摩尔比氢存在下，是降膜蒸发汽化过热过程，实际是物理过程，但是如果设计不合理，管理不善，同样会发生严重事故。如江苏某厂生产邻甲苯胺，汽化器发生爆炸。原因在于原料中含多硝基化合物、硝基酚钠、一硝基苯类，汽化后被浓
12、缩过热分解。硝基苯与苯胺在高温无催化剂情况下会发生缩合反应，生成高沸物。长时间高温加热易分解、结焦，造成汽化器堵塞。其蒸汽无法排出，容易使管路爆炸生产停止。2.1.42.1.4 流化床反应系统流化床反应系统 流化床反应器是苯胺生产的主要设备的核心设备，硝基苯和氢气在流化床中遇到催化剂瞬间反应产生大量热，反应物料有毒有害、易燃易爆，属带压高温操作。一旦反应失控，轻者超温烧毁催化剂，重则物料泄漏酿成大祸。吉林某厂苯胺车间流化床控制仪表失灵，造成流化床超压，防爆膜破裂，反应混合气带催化剂喷出发生火灾爆炸事故。2.1.52.1.5 精馏回收处理系统精馏回收处理系统该系统是纯物理加工系统，无化学反应，脱
13、水精馏采用负压操作，物料基本对设备无腐蚀，回收系统常压操作，物料主要含苯胺，生产过程中发生最多的事故是残液蒸得过干，引起堵管和溢料，污染环境及造成人员中毒。重庆化工职业学院毕业论文42.1.62.1.6 危险介质在装置中的分布表危险介质在装置中的分布表表表 1 1 危险介质分布表危险介质分布表危险 分 布 点介质氧气柜氢压机硝基苯汽化器流化床反应器清馏塔回收塔氢气 硝基苯 苯 胺 2.22.2 苯胺生产过程火灾爆炸危险性分析苯胺生产过程火灾爆炸危险性分析2.1.1 硝基苯预热、气化温度、流化床内反应温度都高于其闪点(87.8)，脱水塔、精馏塔控制温度高于苯胺闪点(70)，都是高于物料闪点下作业的特殊操作工艺；2.1.2 流化床超温很容易接近氢气的自燃点；2.1.3 流化床内催化剂结块引起热量积聚，引起局部超温引发事故2.1.4 废热锅炉故障导致流化床内床层超温；2.1.5 硝基苯中有爆炸危险性的微量硝基苯酚在气化器内富集；2.1.6 流化床顶部尾气(含氢90%)放空时，受雷击或明火引起着火；2.1.7 催化剂开始再生时，氢气置换不彻底或氢气源没有隔绝；催化剂再生活化时
