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摘 要

随着精细化工工业的不断地发展，精细化工工业的安全越来越受到人们的重视。通过最近几十年的调查，导致工厂发生事故的主要原因是热反应失控，致使反应釜的温度或压力过高，使反应釜发生爆炸引起事故的发生。如果能能够及时采取有效地方法，对会引发事故的因素进行及时准确的评价，在经过这些方法之后，很多可能发生的危险故障的概率都可以得到降低。

通过文献得知，道化学评价方法中的燃烧爆炸指数和物质最大释放量可代替热风险评估中的可能性与严重度对工艺进行危险评估。在这种热风险评价中我们要考虑很多重要的参数，比如工艺温度、压力等。我们用道化学的评价方法去做这种物质的风险的危险的评价，经过一系列的深入研究，通过数据分析我认为该工艺有一定的危害，但不至于造成重大事故。所以我们要采取一些有效地安全措施以及设计半间歇式安全设备来降低这个工艺的危险性。

关键词：热风险评价 物料最大释放量 绝热温升 最大反应失效时间 燃烧爆炸指数

Construction and Application of Thermal Risk Assessment System for Semi - batch Heat Exchanger System

ABSTRACT

With the continuous development of fine chemical industry, the safety of fine chemical industry more and more people's attention. Through the recent decades of investigation, the main cause of the accident occurred in the factory is the thermal reaction out of control, resulting in the reactor temperature or pressure is too high, so that the reactor explosion caused by the accident. If you can use the appropriate way to process the process of thermal parameters for timely analysis, many potential dangerous accidents can be predicted and avoided.

It is known from the literature that the combustion explosion index and the maximum amount of material released in the chemical evaluation method can be used to assess the risk of the process in lieu of the possibility and severity in the thermal risk assessment. In the thermal risk assessment, we have to consider the process temperature, the highest temperature of the technology, the maximum rate of out of control reaction time, the highest temperature control system to reach the maximum temperature and other major factors. We use the chemical evaluation method to do the risk of hexamethylphosphoric triamide evaluation, through the study that the process has a certain risk, but not very high. So we have to take some effective security measures and the design of semi-batch safety equipment to reduce the risk of this process.

Key Words: thermal risk assessment; Maximum release of material; Adiabatic temperature rise; Maximum reaction failure time; Burning explosion index

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.2国内外研究状况 2

1.2.1国内研究状况 2

1.2.2国外研究状况 2

1.3总结 3

1.4研究内容 3

第二章 半间歇式热风险评价 5

2.1热风险的定义 5

2.1.1热风险的可能性 5

2.1.2热风险的严重度 6

2.2表达和表示热风险的充分性 7

2.3半间歇式反应的基本原理 8

2.3.1半间歇操作的定义 8

2.3.2半间歇式反应器中反应物料的累积 8

2.3.3半间歇式反应器的安全设计 9

2.4风险评估的流程 9

2.4.1 物料热稳定性风险评估 9

2.4.2 目标反应安全风险发生可能性和导致的严重程度评估 9

2.4.3 目标反应工艺危险度评估 10

第三章 道化学评价法 11

3.1道化学评价方法研究的内容 11

3.2道化学评价方法用于物质热风险的评价 11

3.2.1燃烧爆炸指数值作为热风险可能性评价指标的可行性 11

3.2.2物料最大释放量作为热风险严重度评价指标的可行性 12

3.3研究的方法路线 12

3.4计算燃烧爆炸指数值所需要的参数 13

3.4.1MF（物质系数） 13

3.4.2一般工艺危险系数 16

3.4.3特殊工艺危险系数 17

3.5物料最大释放量 18

第四章 实例分析 19

4.1工艺流程的介绍 19

4.1.1产品的介绍 19

4.1.2工艺风险评价的原因 19

4.1.3工艺流程简述 20

4.1.4反应机理  21

4.2物质系数的计算 21

4.3燃烧爆炸指数的计算 23

4.3.1选取工艺单元 23

4.3.2一般工艺系数 23

4.3.3特殊工艺系数 23

4.3.4工艺系数的计算 23

第五章 结论与展望 25

5.1本文结论 25

5.2研究展望 25

参考文献 26

第一章 绪论

1.1研究背景和意义

随着化产业的飞速发展，国民需求的不断提高，以此为契机在制药和精细化工中出现了一批新的化工产品。这些产品再生产过程中，多涉及间歇式或半间歇式化工工艺，而这些反应多为强放热反应，所以经常因为反应热失控而发生火灾爆炸事故。

安全的评价方法是建立在有效实用的基础上的。目前主要的安全评价方法是安全检查表法、故障类型等(具体见表1.1）。这些方法在工厂的工艺生产中扮演着极为重要的角色。随着人们对本质安全的研究，工艺中的主要的参数对工艺的安全有着重要的意义。一般的评价方式无法对反应器中的反应热进行准确的测量，换句话说，不能在冷却失效导致过热的情况下对重要的因素进行评测，而这些不能测得的因素才是发生危险的关键。在对半间歇式化工过程的事故统计中，大多数火灾爆炸事故都是因为反应过程中反应热堆积，使热平衡严重恶化，从而使反应釜内温度或压力跳跃式增加导致事故的发生。

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