(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??諝膺M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。