??? 苯胺是重要的有機化工原料之一,廣泛應用于染料、農藥、橡膠助劑、醫藥等行業。近年MDI的快速發展,苯胺需求量增長很快。目前國內苯胺生產均采用硝基苯氣相加氫還原工藝。
??? 苯胺生產過程涉及危險化學品氫氣、硝基苯、苯胺,及高溫、真空等特殊操作工藝,潛在的危險性較大。本文對其安全性進行評價。
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??? 1 苯胺生產工藝
??? 1.1 化學反應方程式
??? C6H5NO2+3H2→(催化劑)C6H5NH2+2H2O+Q
??? 1.2 生產工藝流程
??? 1.2.1 硝基苯加氫還原
??? 硝基苯經預熱和氫氣以1:9(摩爾比)進入氣化器,氣化并加熱至185-200℃,通入流化床。以銅作催化劑,氣態硝基苯在流化床內發生加氫還原反應,控制流化床內中心溫度220-270℃,H2≥90%。加氫反應產生的熱量由廢熱鍋爐產生1.3-1.7MPa的飽和蒸汽,供氣化器和后續精餾工序使用。流化床頂部出來的氣態反應生成物經冷凝、冷卻,液相為反應生成的苯胺和水,分層得到粗品苯胺。不凝氣(H2≥90%)少量排放,其余壓縮后,和新鮮氫混合循環使用。床內銅催化劑定期進行再生處理。
??? 1.2.2 苯胺精制
??? 粗品苯胺從脫水塔頂泵入,控制脫水塔釜溫度140-160℃,塔頂溫度120-140℃,塔內真空度-0.06至-0.07MPa。當脫水塔釜液水分≤0.1%后,進入精餾塔精餾脫除重組份(硝基苯、聯苯胺類等)。控制塔釜溫度110-120℃,塔頂溫度100-110℃,塔內真空度-0.09MPa以上。氣態苯胺從塔頂蒸出冷凝得到成品;塔釜內的重組份定期排放,蒸餾回收苯胺后作為焦油。
??? 2 危險因素分析
??? 2.1 物質危險性分析
??? 苯胺生產過程涉及的主要物質有原料:氫氣、硝基苯,產品:苯胺。它們都屬于危險化學品,各物質的理化和危險特性如下:
??? [硝基苯]淡黃色油狀液體,有苦杏仁味。相對密度1.205,熔點5.8℃,沸點210.85℃,閃點87.8℃,折射率1.553。不溶于水,易溶于醇、醚、苯。
??? 硝基苯為丙類火災危險性。屬第6.1類危險化學品(毒害品),危規號:61056。遇明火、高熱能引起燃燒;和硝酸能劇烈反應,并放出大量熱。能通過皮膚、呼吸道或消化道吸收,危害人體的血液系統和神經系統。
??? [苯胺]無色或淡黃色油狀液體,有特殊臭味。相對密度1.02,凝固點-6.2℃,沸點184.4℃,蒸氣壓133.3Pa(34.8℃),蒸氣相對密度3.22,閃點70℃,自燃點615℃。呈弱堿性,微溶于水,與醇、乙醚、苯等多種有機溶劑混溶。
??? 苯胺為丙類火災危險性。屬第6.1類危險化學品(毒害品),危規號:61746。蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1.3%(下限);與發煙硝酸接觸立即著火。通過皮膚、呼吸道、消化道吸收引起中毒,吸收率每小時0.2mg/cm2,并隨溫度升高而增加。
??? (氫)無色無臭氣體。相對密度0.07,熔點-259.2℃,沸點-252.8℃,自燃點400℃,臨界溫度-240℃,臨界壓力1.30MPa。系強還原劑,與氟、氯、溴等鹵素會劇烈反應。
??? 氫氣為甲級火災危險,屬第2.1類危險化學品(易燃氣體)危規號:21001。極易燃,火焰呈藍色,易擴散和滲透。與空氣形成爆炸性混合物,遇明火即發生爆炸,空氣中爆炸極限4.1%-74.1%,最低點火能0.2×10-4J。
??? 從上可知,苯胺生產過程中涉及的物料具有火災、爆炸和毒害危險性。