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摘 要

本文分析了多种工业合成苯二胺及衍生物的实际方法和理论方法（电化学法合成对苯二胺、催化加氢对苯二胺工艺、电解还原法合成间苯二胺）选择了当前国内最大生产工厂浙江龙盛所采用的生产路线，对其进行生产路线和关键装置的危险性分析。

关键词：苯二胺 硝化反应釜 本质安全设计

Hazard analysis of phenylenediamine production and safety design of key devices

Abstract

This paper analyzes the practical and theoretical methods for the industrial synthesis of phenylenediamine and its derivatives (electrochemical synthesis of p-phenylenediamine, catalytic hydrogenation of p-phenylenediamine, electrolytic reduction of m-phenylenediamine) Choose the production route adopted by Zhejiang Longsheng, the largest domestic production plant, to do a risk analysis of synthesis route and key devices.

Key Words: Phenylenediamine; Synthesis; Safety design; Key devices

目 录

摘要…………………………………………………………………………………I

ABSTRACT………………………………………………………………………II

第一章 引言………………………………………………………………………1

1.1生产事故分析……………………………………………………………………1

1.2 国内外工艺研究现状………………………………………………………2

1.2.1 电解法………………………………………………………………2

1.2.2 铁粉还原法…………………………………………………………2

1.2.3 催化加氢法…………………………………………………………3

1.2.3 间位油法……………………………………………………………3

1.2.4 其他方法……………………………………………………………4

1.3 选题背景及意义……………………………………………………………4

1.4 研究思路和技术方法………………………………………………………4

第二章 危险性评价……………………………………………………………6

2.1化工工艺危险性分析………………………………………………………6

2.1.1化工工艺选择………………………………………………………6

2.1.2原料危险性分析……………………………………………………8

2.1.3工艺流程分析………………………………………………………10

2.1.4工艺危险性分析……………………………………………………12

第三章 关键装置安全设计……………………………………………………18

3.1关键设备分析………………………………………………………………18

3.1.1工艺设备安全要求…………………………………………………18

3.1.2关键设备选择………………………………………………………20

3.1.3关键设备危险性分析………………………………………………21

3.2关键设备安全要求…………………………………………………………21

3.2.1反应釜内温度控制……………………………………………………21

3.2.2反应釜内搅拌棒速率………………………………………………21

3.2.3物料流量……………………………………………………………22

3.2.4反应釜冷却系统……………………………………………………22

3.2.5 反应釜安全装置……………………………………………………23

3.2.6 运行管理……………………………………………………………23

3.2.7 工艺要求……………………………………………………………23

3.2.8 设备运行的检维修…………………………………………………23

3.4 安全设施………………………………………………………………23

3.4 关键设备设计………………………………………………………………25

3.5安全对策以及应急措施的制定……………………………………………30

结论………………………………………………………………………………33

参考文献…………………………………………………………………………34

致谢………………………………………………………………………………37

第一章 引言

1.1 国内外研究现状

1.1.1 生产事故类型

在1992.3.10，一起硝基苯爆炸事故发生在位于江苏省常熟的阳桥化工厂^[[1]]，造成多人伤亡的严重事故后果。这起事故发生在硝基苯的生产车间，由于反应装置未能及时清理副产物而导致局部高温从而引起爆炸。在硝基苯生产流程中往往产生很多具有危险因素的副产物，而且在再沸器等装置中，副产物会以液态和固态的形式存在，在无形中增加了生产装置的安全风险。液相副产物主要是由硝基苯、二硝基苯、硝基酚等组成。其中硝基酚容易发生爆炸，有较大的危险性，而固态的副产物也会含有这些物质，并且黏度比较大，很可能聚集在管壁等位置，当这些附着的物质在外部热源的加热下达到爆炸极限时，就会引起各类安全事故的发生。这起事故的发生主要是因为对于副产物的控制和清理未到位，也进一步说明了硝化反应中产生的副产物具有较大的危险性，对于该类副产物的管理和清理都必须要进行严密的分析。

不仅是产物具有危险性，在生产中，如果生产设备存在设计缺陷或者失误也会带来严重的事故后果，江苏省某化工厂在1992年发生过一起硝基苯车间再沸器爆炸^[[2]]的安全事故。

工作人员当时在为硝基苯生产装置进行检查维修，在拆卸再沸器时，发生了爆炸，带来了严重的事故后果。在后期人员调查中发现，该厂再沸器装置在设计上存在缺陷，温度监测系统未能达到预期要求，温度检测不准确，排污系统设计不当，排焦效率不足，当人员进入检查时，空气进入容器，容器内温度依然较高，从而引发了附着在管壁上的焦化物的爆炸。由此可以知道，在硝化反应流程中，各类参数都会比较高，有高温高压的特点，对设备要求高，同时也要对操作人员进行安全教育和培训。长春的化工生产企业在2001年发生了一起硝基苯生产装置爆炸事故。

事故调查显示，爆炸发生在系统开车前后，该装置的塔釜和换热器之间的管道由于未在开车前进行检查维护，导致堵塞，从而无法换热，最终反应装置温度过高，物料蒸发，大量副产物聚集，最终达到爆炸极限引发事故，造成大量损失。

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