摘 要

丙酮是一种重要的易挥发有机溶剂，也是一种重要的化工原料，而丙酮在工业生产应用中极易发生泄漏、中毒、火灾、爆炸及环境污染等事故。本文通过对丙酮主要的生产方法的介绍，选取目前世界工业普遍采用的异丙苯法生产丙酮。从丙酮的性质，异丙苯法生产流程中关键的CHP合成和CHP分解阶段，生产过程中有毒有害物质的处理，容易发生事故的阶段，生产装置主要职业危险，主要设备及材质安全，氧化反应安全控制条件分析等方面分析丙酮生产中的危险性。根据生产过程中的这些危险性，进行安全设计，对主要设备的安全装置进行设计，制定出相应的安全技术、安全措施和安全对策去解决和完善丙酮生产的安全性。

关键词：异丙苯法 CHP合成 CHP分解 安全对策

Hazards analysis and safety countermeasures of Acetone production

Abstract

Acetone is an important volatile organic solvent, is also an important chemical raw materials, and acetone in industrial production and application is very prone to leakage, poisoning, fire, explosion and environmental pollution, etc.. In this paper, the main production method of acetone is widely used in the world, the main industry of CHP production of acetone. From the nature of the acetone, CHP production process and the key of CHP synthesis and CHP decomposition stage, treatment of toxic and harmful substances in the production process, accident prone stage, production device main occupational risk, main equipment and material safety, the oxidation reaction of safety control conditions analysis of acetone in the production risk. According to the production process of these risks, the development of the corresponding safety technology, safety measures and safety measures to solve and improve the safety of acetone production.

Key Word：CHP method; CHP synthetic; CHP decomposition; safety

countermeasures

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 丙酮的用途及其市场发展 1

1.1.1丙酮的用途 1

1.1.2 丙酮的发展及其市场 1

1.2丙酮的性质 3

1.2.1丙酮的物理性质 3

1.2.2丙酮的化学性质 4

1.2.3丙酮主要危险性质 5

1.3丙酮现阶段的发展和市场情况 5

1.4 研究目的 6

第二章 丙酮的生产方法和事故案例 7

2.1丙酮主要的生产方法 7

2.1.1发酵法 7

2.1.2异丙醇脱氢法 7

2.1.3丙烯直接氧化法 7

2.1.4异丙苯法 8

2.2 丙酮常见的事故案例统计 8

第三章 异丙苯法生产丙酮的工艺流程和路线 11

3.1 生产原理和生产流程简介 11

3.1.1异丙苯的合成和精制简介 11

3.1.2 CHP合成工艺流程简介 12

3.1.3 CHP分解苯酚、丙酮工艺流程简介 13

3.2 主要生产过程分析 14

3.2.1 异丙苯氧化与浓缩 15

3.2.2 CHP分解与中和 16

3.2.3 产物回收 16

3.2.4 水处理系统 16

3.2.5 AMS加氢系统 17

第四章 生产过程中危险有害因素和安全控制条件分析 18

4.1 生产过程中的介质危险性分析 18

4.1.1 原料和产品危险性 18

4.1.2 其他有毒物质 22

4.2 生产装置主要职业危险 22

4.3 生产过程危险性和氧化反应安全控制条件分析 23

4.3.1 反应温度 23

4.3.2 反应压力 23

4.3.3 添加剂 24

4.3.4 氧分压 24

4.3.5 原料纯度 24

第五章 工艺计算及设计 25

5.1 各反应阶段的物料衡算 25

5.1.1 精丙酮塔和粗丙酮塔的物料衡算 26

5.1.2 分解釜和中和槽的物料衡算 27

5.1.3提浓塔的物料衡算 29

5.1.4 氧化反应物料衡算 30

5.1.5烃化反应物料衡算 31

5.2 氧化塔设备 31

5.2.1 氧化塔选型及结构 31

5.2.2 氧化塔安全装置 31

5.4.3氧化塔自动控制 34

第六章 异丙苯法生产丙酮的安全技术 35

6.1 处理含异丙苯过氧化氢物料的一般要求 35

6.2 氧化系统的安全措施 35

6.3提浓系统的安全措施 36

6.4 分解系统的安全措施 37

6.5 精馏塔安全措施 38

6.6异丙苯法生产丙酮中的腐蚀与防护 39

6.6.1 腐蚀介质与特性 39

6.6.2主要设备的腐蚀和防护 40

6.7 中毒与灼伤的预防 44

6.8 有毒有害物质的处理 44

6.8.1有害气体 44

6.8.2 有害废液 45

6.8.3有害废渣 45

第七章 结论 46

参考文献 47

第一章 绪论

1.1 丙酮的用途及其市场发展

1.1.1丙酮的用途

丙酮是一种重要的易挥发有机溶剂，也是一种重要的化工原料。丙酮作为一种重要的易挥发有机溶剂，主要用于生产醋酸纤维素、照相胶片、薄膜塑料以及涂料喷漆等工业品；丙酮也作为一种重要的化工原料，主要用于制造双酚 A、丙酮氰醇、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、己二醇、异丙叉丙酮、甲乙酮、甲基异丁基甲酮、丙炔酮、丙烯酸及脂类、乙酰氯、乙酐、氯仿等。除此之外，丙酮还可作为钢瓶储存乙炔的稳定剂、色谱分析标准物质和液相色谱洗脱剂、稀释剂、电子产品去油的洗涤剂、各种维生素、激素的洗涤剂等^[1]。

在医药、农药方面，除作为维生素C的原料外，还可用作各种微生物与激素的萃取剂，如四环素、红霉素、强的松、磺酸二甲基嘧啶等。

1.1.2 丙酮的发展及其市场

1595年，Libavins等第一次制得丙酮，在工业上最早是用于木材干馏得到的木焦酸为原料制取乙酸钙，再干馏得到丙酮。第一次世界大战期间，由于对丙酮的需求激增，开始利用1919年Weizmann提出的发酵法生产丙酮，碳水化合物和糖蜜在特定的杆菌作用下，发酵生产丙酮、丁醇和乙醇。此方法首先在英国建成投产，后来虽然出现了从乙炔或乙醇制取乙酸，再经乙酸钙干馏制取丙酮的几种方法，但均不能与发酵法相竞争，直到此时丙酮还是没有工业化生产的方法。直到三十年代末石油工业开始发展，由于发酵法生产丙酮消耗大量粮食，这种方法逐渐被以石油为原料的方法所替代，首先发展的事异丙醇脱氢法，而后到了五十年代，异丙苯法生产苯酚、丙酮问世，丙酮工业生产转向此法，并成为目前世界上生产丙酮的主要方法。除了以上这些在历史占主要地位的生产方法之外，三十年代的时候美国曾由液化石油气生产丙酮，但由于产品是复杂混合物，分离困难，导致流程复杂，现在已经停产。直到现在，世界上工业生产丙酮的主要方法还是异丙苯法，世界上三分之二的丙酮是制备苯酚的副产品，是异丙苯氧化后的产物之一^[2]。

目前，世界上生产丙酮的能力约为450万吨/年，其中72%以上的装置采用异丙苯法，10%左右的装置采用异丙醇法。目前全世界丙酮平均开工率在75%以下，其中异丙醇法开工率低（低于30%），异丙苯法装置平均开工率均大于80%。美国是世界上最大的丙酮生产国，其产量约占世界丙酮产量的42%左右。

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