查看匯總：2015年安全工程師《生產技術》精選考點匯總

　　化工事故主要類型

　　一、典型化學反應危險性

　　(一)氧化反應

　　1氧化反應的主要危險性

　　(I)氧化反應需要加熱，同時絕大多數反應又是放熱反應，因此，反應熱如不及時移去，將會造成反應失控，甚至發(fā)生爆炸。

　　(2)氧化反應中被氧化的物質大部分是易燃、易爆物質，如乙烯氧化制取環(huán)氧乙烷、甲醇氧化制取甲醛、甲苯氧化制取苯甲酸中，乙烯是可燃氣體，甲苯和甲醇是易燃液體。

　　(3)氧化反應中的有些氧化劑本身是強氧化劑，如高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫、過氧化苯甲酰等，具有很大的危險性，如受高溫、撞擊、摩擦或與有機物、酸類接觸，易引起燃燒或爆炸。

　　(4)許多氧化反應是易燃、易爆物質與空氣或氧氣反應，反應投料比接近爆炸極限，如果物料配比或反應溫度控制不當，極易發(fā)生燃燒爆炸。

　　(5)氧化反應的產品也具有火災、爆炸危險性。如環(huán)氧乙烷、36.7%的甲醛水溶液等。

　　(6)某些氧化反應能生成過氧化物副產物，它們的穩(wěn)定性差，遇高溫或受撞擊、摩擦易分解，造成燃燒或爆炸。如乙醛氧化制取醋酸過程中生成過醋酸。

　　2. 氧化過程的安全措施

　　(1)在氧化反應中，一定要嚴格控制氧化劑的投料比，當以空氣或氧氣為氧化劑時，反應投料比應嚴格控制在爆炸范圍以外。

　　(2)氧化劑的加料速度不宜過快，防止多加、錯加。反應過程應有良好的攪拌和冷卻裝置，嚴格控制反應溫度、流量，防止超溫、超壓。

　　(3)防止因設備、物料含有雜質為氧化劑提供催化劑，例如有些氧化劑遇金屬雜質會引起分解。空氣進入反應器前一定要凈化，除掉灰塵、水分、油污以及可使催化劑活性降低或中毒的雜質，減少著火和爆炸的危險。

　　(4)反應器和管道上應安裝阻火器，以阻止火焰蔓延，防止回火。接觸器應有泄壓裝置，并盡可能采用自動控制、報警聯鎖裝置。

　　(二)還原反應

　　1.還原反應的主要危險性

　　(1)許多還原反應都是在氫氣存在條件下，并在高溫、高壓下進行，如果因操作失誤或設備缺陷發(fā)生氫氣泄漏，極易發(fā)生爆炸。

　　(2)還原反應中使用的催化劑，如雷內鎳、鈀碳等，在空氣中吸濕后有自燃危險，在沒有點火源存在的條件下，也能使氫氣和空氣的混合物引燃。

　　(3)還原反應中使用的固體還原劑，如保險粉，氫化鋁鋰、硼氫化鉀等，都是遇濕易燃危險品。

　　(4)還原反應的中間體，特別是硝基化合物還原反應的中間體，也有一定的火災危險，例如，鄰硝基苯甲醚還原為鄰氨基苯甲醚過程中，產生150℃下可自燃的氧化偶氮苯甲醚。苯胺在生產過程中如果反應條件控制不好，可生成爆炸危險性很大的環(huán)已胺。

　　(5)高溫、高壓下的氫對金屬有滲碳作用，易造成氫腐蝕。

　　2.還原反應過程的安全措施

　　(1)操作過程中一定要嚴格控制溫度、壓力、流量等各種反應參數和反應條件。

　　(2)注意催化劑的正確使用和處置。雷內鎳、鈀碳等催化劑平時不能暴露在空氣中，要浸在酒精中。反應前必須用氮氣置換反應器內的全部空氣，經測定確認氧含量符合要求后，方可通入氫氣。反應結束后，應先用氮氣把氫氣置換掉，才可出料，以免空氣與反應器內的氫氣混合，在催化劑自燃的情況下發(fā)生爆炸。

　　(3)注意還原劑的正確使用和處置。例如，氫化鋁鋰應浸沒在煤油中儲存。使用時應先用氮氣置換干凈，在氮氣保護下投料和反應。

　　(4)對設備和管道的選材要符合要求，并定期檢測，以防止因氫腐蝕造成事故。

　　(5)車間內的電氣設備必須符合防爆要求，廠房通風要好，且應采用輕質屋頂，設置天窗或風帽，使氫氣易于逸出，尾氣排放管要高出屋脊2 m以上并設阻火器。

　　(三)硝化反應

　　有機化合物分子中引入硝基取代氫原子而生成硝基化合物的反應，稱為硝化。用硝酸根取代有機化合物中的羥基的化學反應，則是另一種類型的硝化反應，產物稱為硝酸酯。硝化反應是生產染料、藥物及某些炸藥的重要反應。

　　硝化過程常用的硝化劑是濃硝酸或濃硝酸和濃硫酸配制的混合酸。此外，硝酸鹽和氧化氮也可做硝化劑。一般的硝化反應是先把硝酸和硫酸配制成混酸，然后在嚴格控制溫度的條件下將混酸滴入反應器，進行硝化反應。

　　1.硝化反應的主要危險性

　　(1)硝化反應是放熱反應，溫度越高，硝化反應的速度越快，放出的熱量越多，越極易造成溫度失控而爆炸。

　　(2)被硝化的物質大多為易燃物質，有的兼具毒性，如苯、甲苯、脫脂棉等，使用或儲存不當時，易造成火災。

　　(3)混酸具有強烈的氧化性和腐蝕性，與有機物特別是不飽和有機物接觸即能引起燃燒。硝化反應的腐蝕性很強，會導致設備的強烈腐蝕。混酸在制備時，若溫度過高或落入少量水，會促使硝酸的大量分解，引起突沸沖料或爆炸。

　　(4)硝化產品大都具有火災、爆炸危險性，尤其是多硝基化合物和硝酸酯，受熱、摩擦、撞擊或接觸點火源，極易爆炸或著火。

　　2.硝化反應過程的安全措施

　　(1)制備混酸時，應嚴格控制溫度和酸的配比，并保證充分的攪拌和冷卻條件，嚴防因溫度猛升而造成的沖料或爆炸。不能把未經稀釋的濃硫酸與硝酸混合。稀釋濃硫酸時，不可將水注入酸中。

　　(2)必須嚴格防止混酸與紙、棉、布、稻草等有機物接觸，避免因強烈氧化而發(fā)生燃燒爆炸。

　　(3)應仔細配制反應混合物并除去其中易氧化的組分，不得有油類、酐類、甘油、醇類等有機物雜質，含水也不能過高;否則，此類雜質與酸作用易引發(fā)爆炸事故。

　　(4)硝化過程應嚴格控制加料速度，控制硝化反應溫度。硝化反應器應有良好的攪拌和冷卻裝置，不得中途停水斷電及攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障。硝化器應安裝嚴格的溫度自動調節(jié)、報警及自動連鎖裝置，當超溫或攪拌故障時，能自動報警并停止加料。硝化器應設有泄爆管和緊急排放系統(tǒng)，一旦溫度失控，緊急排放到安全地點。

　　(5)處理硝化產物時，應格外小心，避免摩擦、撞擊、高溫、日曬，不能接觸明火、酸、堿等。管道堵塞時，應用蒸氣加溫疏通，不得用金屬棒敲打或明火加熱。

　　(6)要注意設備和管道的防腐，確保嚴密不漏。

　　(四)聚合反應

　　由低分子單體合成聚合物的反應稱為聚合反應。聚合反應的類型很多，按聚合物單體元素組成和結構的不同，分為加成聚合和縮合聚合兩大類。聚合過程在工業(yè)上的應用十分廣泛，如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料，聚丁二烯、順丁、丁腈等橡膠以及尼龍纖維等，都是通過小分子單體聚合的方法得到的。

　　1.聚合反應的主要危險性

　　(1)聚合反應中的使用單體、溶劑、引發(fā)劑、催化劑等大多是易燃、易爆物質，使用或儲存不當時，易造成火災、爆炸。如聚乙烯的單體乙烯是可燃氣體，順丁橡膠生產中的溶劑苯是易燃液體，引發(fā)劑金屬鈉是遇濕易燃危險品。

　　(2)許多聚合反應在高壓條件下進行，單體在壓縮過程中或在高壓系統(tǒng)中易泄漏，發(fā)生火災、爆炸。例如，乙烯在130～300 MPa的壓力下聚合合成聚乙烯。

　　(3)聚合反應中加入的引發(fā)劑都是化學活性很強的過氧化物，一旦配料比控制不當，容易引起爆聚，反應器壓力驟增易引起爆炸。

　　(4)聚合物分子量高，黏度大，聚合反應熱不易導出，一旦遇到停水、停電、攪拌故障時，容易掛壁和堵塞，造成局部過熱或反應釜飛溫，發(fā)生爆炸。

　　2.聚合反應過程的安全措施

　　(1)應設置可燃氣體檢測報警器，一旦發(fā)現設備、管道有可燃氣體泄漏，將自動停車。

　　(2)反應釜的攪拌和溫度應有檢測和連鎖裝置，發(fā)現異常能自動停止進料。

　　(3)高壓分離系統(tǒng)應設置爆破片、導爆管，并有良好的靜電接地系統(tǒng)，一旦出現異常，及時泄壓。

　　(4)對催化劑、引發(fā)劑等要加強儲存、運輸、調配、注入等工序的嚴格管理。

　　(5)注意防止爆聚現象的發(fā)生。

　　(6)注意防止粘壁和堵塞現象的發(fā)生。

　　(五)裂化反應

　　裂化有時又稱為裂解，是指有機化合物在高溫下分子發(fā)生分解的反應過程。而石油產品的裂化主要是以重油為原料，在加熱、加壓或催化荊作用下，分子量較高的烴類發(fā)生分解反應生成分子量較小的烴類，在經分餾而得到裂化氣、汽油、煤油和殘油等產品。裂化可分為熱裂化、催化裂化、加氫裂化3種類型。

　　1.熱裂化

　　熱裂化在加熱和加壓下進行，根據所用壓力的不同分為高壓熱裂化和低壓熱裂化。產品有裂化氣體、汽油、煤油、殘油和石油焦。熱裂化裝置的主要設備有管式加熱爐、分餾塔、反應塔等。

　　1)熱裂化的主要危險性

　　熱裂化在高溫、高壓下進行，裝置內的油品溫度一般超過其自燃點，漏出會立即著火。熱裂化過程產生大量的裂化氣，如泄漏會形成爆炸性氣體混合物，遇加熱爐等明火，會發(fā)生爆炸。

　　2)熱裂化反應過程的安全措施

　　(1)要嚴格遵守操作規(guī)程，嚴格控制溫度和壓力。

　　(2)由于熱裂化的管式爐經常在高溫下運轉，要采用高鎳鉻合金鋼制造。

　　(3)裂解爐爐體應設有防爆門，備有蒸氣吹掃管線和其他滅火管線，以防爐體爆炸和用于應急滅火。設置緊急放空管和放空罐，以防止因閥門不嚴或設備漏氣造成事故。

　　(4)設備系統(tǒng)應有完善的消除靜電和避雷措施。高壓容器、分離塔等設備均應安裝安全閥和事故放空裝置。低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)之問應有止逆閥。配備固定的氮氣裝置、蒸氣滅火裝置。

　　(5)應備有雙路電源和水源，保證高溫裂解氣直接噴水急冷時的用水用電，防止燒壞設備。發(fā)現停水或氣壓大于水壓時，要緊急放空。

　　(6)應注意檢查、維修、除焦，避免爐管結焦，使加熱爐效率下降，出現局部過熱，甚至燒穿。

　　2.催化裂化

　　催化裂化在高溫和催化劑的作用下進行，用于由重油生產輕油的工藝。催化裂解裝置主要由反應再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)組成。

　　1)催化裂化的主要危險性

　　催化裂化在160～520℃的高溫和0.1～0.2 MPa的壓力下進行，火災、爆炸的危險性也較大。操作不當時，再生器內的空氣和火焰可進入反應器引起惡性爆炸事故。U形管上的小設備和閥門較多，易漏油著火。裂化過程中，會產生易燃的裂化氣�；罨呋瘎┎徽r，可能出現可燃的一氧化碳氣體。

　　2)催化裂化過程的安全措施

　　(1)保持反應器與再生器壓差的穩(wěn)定，是催化裂化反應中最重要的安全問題。

　　(2)分餾系統(tǒng)要保持塔底油漿經常循環(huán)，防止催化劑從油氣管線進入分餾塔，造成塔盤堵塞。要防止回流過多或太少造成的憋壓和沖塔現象。

　　(3)再生器應防止稀相層發(fā)生二次燃燒，損壞設備。

　　(4)應備有單獨的供水系統(tǒng)。降溫循環(huán)水應充足，同時應注意防止冷卻水量突然增大，因急冷損壞設備。

　　(5)關鍵設備應備有兩路以上的供電。

　　3.加氫裂化

　　加氫裂化是在催化劑及氫存在條件下，使重質油發(fā)生催化裂化反應，同時伴有烴類加氫、異構化等反應，從而轉化為質量較好的汽油、煤油和柴油等輕質油的過程。加氫裂化是20世紀60年代發(fā)展起來的新工藝。

　　加氫裂化裝置類型很多，按反應器中催化劑放置方式的不同，可分為固定床、沸騰床等。

　　1)加氫裂化的主要危險性

　　加氫裂化在高溫、高壓下進行，且需要大量氫氣，一旦油品和氫氣泄漏，極易發(fā)生火災或爆炸。加氫是強烈的放熱反應。氫氣在高壓下與鋼接觸，鋼材內的碳分子易被氫氣奪走，強度降低，產生氫脆。

　　2)加氫裂化過程的危險控制要點

　　(1)要加強對設備的檢查，定期更換管道、設備，防止氫脆造成事故。

　　(2)加熱爐要平穩(wěn)操作，防止局部過熱，防止爐管燒穿。

　　(3)反應器必須通冷氫以控制溫度。

　　【例題】：還原反應過程中，雷內鎳、鈀碳等催化劑平時不能暴露在空氣中，要浸在()中。

　　A.煤油

　　B.酒精

　　C.水

　　D.機油

　　【答案】：B

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