精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險評價導(dǎo)則解讀_第1頁
精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險評價導(dǎo)則解讀_第2頁
精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險評價導(dǎo)則解讀_第3頁
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1、附件精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險評估導(dǎo)則(試行)2017年一月1范圍本導(dǎo)則給由了精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險的評估方法、評估 流程、評估標(biāo)準(zhǔn)指南,并 給由了反應(yīng)安全風(fēng)險評估示例。本導(dǎo)則適用于精 細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險的評估。精細(xì)化工 生產(chǎn)的主要安全 風(fēng)險來自工藝反應(yīng)的熱風(fēng)險。開展反應(yīng)安全 風(fēng)險評估,就是對反應(yīng)的熱風(fēng)險進(jìn)行評估。2術(shù)語和定義2.1 失控反應(yīng)最大反應(yīng)速率到達(dá) 時間TM品失控反應(yīng)體系的最壞情形 為絕熱條件。在 絕熱條件下, 失控反應(yīng)到達(dá)最大反 應(yīng)速率所需要的 時間,稱為失控反應(yīng)最 大反應(yīng)速率到達(dá) 時間,可以通俗地理解 為致爆時間。TM& 是溫度的函數(shù),是一個 時間衡量尺度,用于 評估失控反 應(yīng)最 壞情形

2、發(fā)生的可能性,是人 為控制最壞情形 發(fā)生所擁有的時 間長短。2.2 絕熱溫升A Tad在冷卻失效等失控條件下,體系不能 進(jìn)行能量交換,放 熱反應(yīng)放生的熱量,全部用來升高反 應(yīng)體系的溫度,是反 應(yīng) 失控可能達(dá)到的最壞情形。對于失控體系,反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化時所放生的熱量導(dǎo)致物料溫度的升高, 稱為絕熱 溫升。絕熱溫升與反 應(yīng)的放熱量 成正比,對于放熱反應(yīng)來說,反應(yīng)的放熱量越大,絕熱溫升 越高,導(dǎo)致的后果越 嚴(yán)重。絕熱溫升是反 應(yīng)安全風(fēng)險評估的 重要參數(shù),是 評估體系失控的極限情況,可以 評估失控體系 可能導(dǎo)致的嚴(yán)重程度。2.3 工藝溫度Tp p目標(biāo)工藝操作溫度,也是反 應(yīng)過程中冷卻失效 時的初始 溫度。

3、冷卻失效 時,如果反應(yīng)體系同時存在物料最大量累 積和 物料具有最差 穩(wěn)定性的情況,在考 慮控制措施和解決方案 時, 必須充分考慮反應(yīng)過程中冷卻失效 時的初始溫度,安全地確 定工藝操作溫度。2.4 技術(shù)最高溫度 MTT技術(shù)最高溫度可以按照常 壓體系和密 閉體系兩種方式 考慮。對于常壓反應(yīng)體系來說,技術(shù)最高溫度為反應(yīng)體系溶劑 或混合物料的沸點(diǎn); 對于密封體系而言,技 術(shù)最高溫度為反 應(yīng)容器最大允 許壓力時所對應(yīng)的溫度。2.5 失控體系能達(dá)到的最高溫度MTSR當(dāng)放熱化學(xué)反應(yīng)處于冷卻失效、 熱交換失控的情況下, 由于反應(yīng)體系存在熱量累積,整個體系在一個近似絕熱的情 況下發(fā)生溫度升高。在物料累 積最大時

4、,體系能夠達(dá)到的最 高溫度稱為失控體系能達(dá)到的最高溫度。 MTSRf反應(yīng)物料的 累積程度相關(guān),反應(yīng)物料的累 積程度越大,反應(yīng)發(fā)生失控后, 體系能達(dá)到的最高溫度 MTSR1高。2.6 精細(xì)化工產(chǎn)品原化學(xué)工 業(yè)部對精細(xì)化工產(chǎn)品分為:農(nóng)藥、染料、涂料 (包括油漆和油墨)、顏料、試劑和高純物、信息用化學(xué)品 (包括感光材料、磁性材料等能接受電磁波的化學(xué)品)、食品和飼料添加齊I、粘合齊h催化劑和各種助齊h化工系統(tǒng)生 產(chǎn)的化學(xué)藥品(原料藥)和日用化學(xué)品、高分子聚合物中的 功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)等11個大類。根據(jù)國民 經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(GB/T 4754-2011),生產(chǎn)精 細(xì)化工產(chǎn)品的企業(yè)中反

5、應(yīng)安全風(fēng)險較大的有:化學(xué) 農(nóng)藥、化 學(xué)制藥、有機(jī)合成染料、化學(xué)品 試劑、催化劑以及其他專業(yè) 化學(xué)品制造企業(yè)。3反應(yīng)安全風(fēng)險評估3.1 工藝信息工藝信息包括特定工 藝路線的工藝技術(shù)信息,例如:物 料特性、物料配比、反 應(yīng)溫度控制范 圍、壓力控制范圍、反 應(yīng)時間、加料方式與加料速度等工 藝操作條件,并包含必要 的定性和定量控制分析方法。3.2 實(shí)驗(yàn)測試儀器反應(yīng)安全風(fēng)險評估需要的設(shè)備種類較多,除了閃點(diǎn)測試 儀、爆炸極限 測試儀等常規(guī)測試儀以外,必要的 設(shè)備還包括 差熱掃描量熱儀DSC熱穩(wěn)定性篩選量熱儀、絕熱加速度量 熱儀ARC高性能絕熱加速度量熱儀PHI-TEC、微量熱儀、 常壓反應(yīng)量熱儀、高壓反應(yīng)

6、量熱儀、最小點(diǎn)火能 測試儀等; 配備水分測試儀、液相色譜儀、氣相色譜儀等分析儀器設(shè)備; 具備動力學(xué)研究手段和技 術(shù)能力。反應(yīng)安全風(fēng)險評估包括但 不局限于上述設(shè)備。3.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ磻?yīng)安全風(fēng)險評估單位需要具備必要的工藝技術(shù)、工程 技術(shù)、熱安全和熱動力學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,具備中國?格評定國家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室(CNASA可實(shí)驗(yàn)室)資質(zhì),保證相關(guān) 設(shè)備和測試方法及時得到校驗(yàn)和比對,保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確 性。4反應(yīng)安全風(fēng)險評估方法4.1 單因素反應(yīng)安全風(fēng)險評估依據(jù)反應(yīng)熱、失控體系絕熱溫升、最大反 應(yīng)速率到達(dá)時 間進(jìn)行單因素反應(yīng)安全風(fēng)險評估。4.2 混合疊加因素反 應(yīng)安全風(fēng)險評估以最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時間作為

7、風(fēng)險發(fā) 生的可能性,失控 體系絕熱溫升作為風(fēng)險導(dǎo) 致的嚴(yán)重程度,進(jìn)行混合疊加因素 反應(yīng)安全風(fēng)險評估。4.3 反應(yīng)工藝危險度評估依據(jù)四個溫度參數(shù)(即工 藝溫度、技 術(shù)最高溫度、最大 反應(yīng)速率到達(dá) 時間為24小時對應(yīng)的溫度,以及失控體系能 達(dá)到的最高溫度) 進(jìn)行反應(yīng)工藝危險度評估。對精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險進(jìn)行定性或半定量的 評估,針 對存在的風(fēng)險,要建立相 應(yīng)的控制措施。反 應(yīng)安全風(fēng)險評估 具有多目標(biāo)、多屬性的特點(diǎn),單一的評估方法不能全面反映 化學(xué)工藝的特征和危險程度,因此,應(yīng)根據(jù)不同的評估對象, 進(jìn)行多樣化的評估。5反應(yīng)安全風(fēng)險評估流程5.1 物料熱穩(wěn)定性風(fēng)險評估對所需評估的物料 進(jìn)行熱穩(wěn)定性測試

8、,獲取熱穩(wěn)定性評 估所需要的技 術(shù)數(shù)據(jù)。主要數(shù)據(jù)包括物料 熱分解起始分解溫 度、分解 熱、絕熱條件下最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時間為24小時 對應(yīng)的溫度。對比工藝溫度和物料 穩(wěn)定性溫度,如果工藝溫 度大于絕熱條件下最大反應(yīng)速率到達(dá)時間為24小時對應(yīng)的 溫度,物料在工 藝條件下不 穩(wěn)定,需要優(yōu)化已有工藝條件, 或者采取一定的技 術(shù)控制措施,保證物料在工 藝過程中的安 全和穩(wěn)定。根據(jù)物質(zhì)分解放生的熱量大小,對物料潛在的燃 爆危險性進(jìn)行評估,分析分解導(dǎo)致的危險性情況,對物料在 使用過程中需要避免受 熱或超溫,引發(fā)危險事故的發(fā)生提由 要求。5.2 目標(biāo)反應(yīng)安全風(fēng)險發(fā)生可能性和 導(dǎo)致的嚴(yán)重程度評估實(shí)驗(yàn)測試獲

9、取反應(yīng)過程絕熱溫升、體系 熱失控情況下工 藝反應(yīng)可能達(dá)到的最高溫度,以及失控體系達(dá)到最高溫度對應(yīng)的最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時間等數(shù)據(jù)???慮工藝過程的熱累積 度為100%利用失控體系 絕熱溫升,按照分 級標(biāo)準(zhǔn),對失控 反應(yīng)可能導(dǎo)致的嚴(yán)重程度進(jìn)行反應(yīng)安全風(fēng)險評估;利用最大 反應(yīng)速率到達(dá) 時間,對失控反應(yīng)觸發(fā)二次分解反 應(yīng)的可能性 進(jìn)行反應(yīng)安全風(fēng)險評估。綜合失控體系 絕熱溫升和最大反 應(yīng) 速率到達(dá) 時間,對失控反應(yīng)進(jìn)行復(fù)合疊加因素的矩 陣評估, 判定失控 過程風(fēng)險可接受程度。如果 為可接受風(fēng)險,說明工 藝潛在的熱危險性是可以接受的;如果 為有條件接受 風(fēng)險, 則需要采取一定的技 術(shù)控制措施,降低反 應(yīng)

10、安全風(fēng)險等級; 如果為不可接受 風(fēng)險,說明常規(guī)的技術(shù)控制措施不能奏效, 已有工藝不具備工程放大條件,需要重新 進(jìn)行工藝研究、工 藝優(yōu)化或工藝設(shè)計(jì),保障化工 過程的安全。5.3 目標(biāo)反應(yīng)工藝危險度評估實(shí)驗(yàn)測試獲 取包括目標(biāo)工藝溫度、失控后體系能 夠達(dá)到 的最高溫度、失控體系最大反應(yīng)速率到達(dá)時間為24小時對 應(yīng)的溫度、技術(shù)最高溫度等數(shù)據(jù)。在反 應(yīng)冷卻失效后,四個 溫度數(shù)值大小排序不同,根據(jù)分 級原則,對失控反應(yīng)進(jìn)行反 應(yīng)工藝危險度評估,形成不同的危險度等級;根據(jù)危險度等 級,有針對性地采取控制措施。 應(yīng)急冷卻、減 壓等安全措施 均可以作為系統(tǒng)安全的有效保 護(hù)措施。對于反應(yīng)工藝危險度 較高的反應(yīng),需

11、要對工藝進(jìn)行優(yōu)化或者采取有效的控制措施, 降低危險度等級。常規(guī)控制措施不能奏效 時,需要重新 進(jìn)行 工藝研究或工藝優(yōu)化,改變工藝路線或優(yōu)化反應(yīng)條件,減少 反應(yīng)失控后物料的累 積程度,實(shí)現(xiàn)化工過程安全。6評估標(biāo)準(zhǔn)6.1 物質(zhì)分解熱評估對物質(zhì)進(jìn)行測試,獲得物質(zhì)的分解放熱情況,開展 風(fēng)險 評估,評估準(zhǔn)則參見表1。表1分解熱評估等級分解熱(J/g )說明1分解熱 400潛在爆炸危險性。24000分1200分解放熱量較大,潛在爆炸危 險性較高。31200V 分解熱 3000分解放熱量大,潛在爆炸危 險性高。4分解熱23000分解放熱量很大,潛在爆炸危 險性很高。分解放熱量是物質(zhì)分解釋放的能量,分解放 熱

12、量大的物 質(zhì),絕熱溫升高,潛在較高的燃爆危險性。實(shí)際應(yīng)用過程中 ,要通過風(fēng)險研究和風(fēng)險評估,界定物料的安全操作溫度, 避免超過規(guī)定溫度,引 發(fā)爆炸事故的 發(fā)生。6.2 嚴(yán)重度評估嚴(yán)重度是指失控反 應(yīng)在不受控的情況下能量釋放可能 造成破壞的程度。由于精 細(xì)化工行業(yè)的大多數(shù)反 應(yīng)是放熱反 應(yīng),反應(yīng)失控的后果與 釋放的能量有關(guān)。反 應(yīng)釋放生的熱量 越大,失控后反 應(yīng)體系溫度的升高情況越 顯著,容易導(dǎo)致反 應(yīng)體系中溫度超 過莫些組分的熱分解溫度,發(fā)生分解反應(yīng)以 及二次分解反 應(yīng),產(chǎn)生氣體或者造成莫些物料本身的氣化, 而導(dǎo)致體系壓力的增加。在體系 壓力增大的情況下,可能致 使反應(yīng)容器的破裂以及爆炸事故的

13、 發(fā)生,造成企 業(yè)財產(chǎn)人員 損失、傷害。失控反 應(yīng)體系溫度的升高情況越 顯著,造成后 果的嚴(yán)重程度越高。反 應(yīng)的絕熱溫升是一個非常重要的指 標(biāo), 絕熱溫升不僅僅是影響溫度水平的重要因素,同 時還是失控 反應(yīng)動力學(xué)的重要影響因素。絕熱溫升與反應(yīng)熱成正比,可以利用 絕熱溫開來評估放 熱反應(yīng)失控后的嚴(yán)重度。當(dāng)絕熱溫升達(dá)到200 K或200 K以 上時,反應(yīng)物料的多少 對反應(yīng)速率的影響不是主要因素,溫 升導(dǎo)致反應(yīng)速率的升高占據(jù)主 導(dǎo)地位,一旦反 應(yīng)失控,體系 溫度會在短 時間內(nèi)發(fā)生劇烈的變化,并導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。而 當(dāng)絕熱溫升為50 K或50 K以下時,溫度隨時間的變化曲線 比較平緩,體現(xiàn)的是一種體系自

14、加 熱現(xiàn)象,反應(yīng)物料的增加 或減少對反應(yīng)速率產(chǎn)生主要影響,在沒有溶解氣體 導(dǎo)致壓力 增長帶來的危險時,這種情況的嚴(yán)重度低。利用嚴(yán)重度評估失控反 應(yīng)的危險性,可以將危 險性分為 四個等級,評估準(zhǔn)則參見表2。表2失控反應(yīng)嚴(yán)重度評估等級A Tad (K)后果1小0且無壓力影響單批次的物料損失250V A Tad 200工廠短期破壞32000 Mad 400工廠嚴(yán)重?fù)p失42400工廠毀滅性的損失絕熱溫升為200 K或200 K以上時,將會導(dǎo)致劇烈的反 應(yīng)和嚴(yán)重的后果;絕熱溫升為50 K或50 K以下時,如果沒 有壓力增長帶來的危險,將會造成 單批次的物料 損失,危險 等級較低。6.3 可能性評估可能性

15、是指由于工 藝反應(yīng)本身導(dǎo)致危險事故發(fā)生的可 能概率大小。利用 時間尺度可以對事故發(fā)生的可能性 進(jìn)行反 應(yīng)安全風(fēng)險評估,可以設(shè)定最危險情況的報警時間,便于在 失控情況發(fā)生時,在一定的時間限度內(nèi),及 時采取相應(yīng)的補(bǔ) 救措施,降低 風(fēng)險或者強(qiáng)制疏散,最大限度地避免爆炸等 惡 性事故發(fā)生,保證化工生產(chǎn)安全。對于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的化學(xué)反 應(yīng)來說,如果在絕熱條件下 失控反應(yīng)最大反應(yīng)速率到達(dá) 時間大于等于24小時,人為處 置失控反 應(yīng)有足夠的時間,導(dǎo)致事故發(fā)生的概率 較低。如果 最大反應(yīng)速率到達(dá) 時間小于等于8小時,人為處置失控反 應(yīng) 的時間不足,導(dǎo)致事故發(fā)生的概率升高。采用上述的 時間尺 度進(jìn)行評估,還取決于

16、其他 許多因素,例如化工生 產(chǎn)自動化 程度的高低、操作人 員的操作水平和培 訓(xùn)情況、生產(chǎn)保障系 統(tǒng)的故障頻率等,工 藝安全管理也非常重要。利用失控反 應(yīng)最大反應(yīng)速率到達(dá) 時間TM&為時間尺度, 對反應(yīng)失控發(fā)生的可能性進(jìn)行評估,評估準(zhǔn)則參見表3。表3失控反應(yīng)發(fā)生可能性評估等級TM扇(h)后果1TM品總4很少發(fā)生28TM4 24偶爾發(fā)生31i4h5 I m ER.FffllIMR 產(chǎn) 1 hII疑網(wǎng)用力有豺?qū);也-us.曾殖L的ms*. *任I - 1體系絕熱溫升作為風(fēng)險導(dǎo) 致的嚴(yán)重程度,通 過組合不同的嚴(yán) 重度和可能性等 級,對化工反應(yīng)失控風(fēng)險進(jìn)行評估。風(fēng)險評 估矩陣參見圖1。hi方麗力不日區(qū)

17、0工茗慳匕工性.r H苫5.或現(xiàn)M尋將賽IJM為金貨品 白圖1風(fēng)險評估矩陣失控反 應(yīng)安全風(fēng)險的危險程度由風(fēng)險發(fā) 生的可能性和 風(fēng)險帶來后果的嚴(yán)重度兩個方面決定, 風(fēng)險分級原則如下:I級風(fēng)險為可接受風(fēng)險:可以采取常 規(guī)的控制措施,并 適當(dāng)提高安全管理和裝 備水平。II級風(fēng)險為有條件接受風(fēng)險:在控制措施落實(shí)的條件下, 可以通過工藝優(yōu)化、工程、管理上的控制措施,降低 風(fēng)險等 級。III級風(fēng)險為 不可接受 風(fēng)險:應(yīng)當(dāng)通過工藝優(yōu)化、技術(shù) 路線的改變,工程、管理上的控制措施,降低 風(fēng)險等級,或 者采取必要的隔離方式,全面 實(shí)現(xiàn)自動控制。6.5 反應(yīng)工藝危險度評估反應(yīng)工藝危險度評估是精 細(xì)化工反 應(yīng)安全風(fēng)險

18、評 估的 重要評估內(nèi)容。反 應(yīng)工藝危險度指的是工 藝反應(yīng)本身的危 險 程度,危險度越大的反應(yīng),反應(yīng)失控后造成事故的嚴(yán)重程度 就越大。溫度作為評價基準(zhǔn)是工 藝危險度評估的重要原 則??紤] 四個重要的溫度參數(shù),分 別是工藝操作溫度Tp、技術(shù)最高溫 度MTT失控體系最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時間TM扁為24小時對 應(yīng)的溫度TD24,以及失控體系可能達(dá)到的最高溫度 MTSR評 估準(zhǔn)則參見表4。表4反應(yīng)工藝危險度等級評估等級溫度后果1Tp MTSR MTR Td24反應(yīng)危險性較低2TpMTSRTD24 MTT潛在分解風(fēng)險3Tp 玉TRMTSRTd24存在沖料和分解風(fēng)險4TpMTRTD24VMTSR沖料和分解風(fēng)

19、險較高, 潛在爆炸風(fēng)險5Tp Td24 MTSRMTT爆炸風(fēng)險較高針對不同的反應(yīng)工藝危險度等級,需要建立不同的 風(fēng)險 控制措施。對于危險度等級在3級及以上的工 藝,需要進(jìn)一 步獲取失控反 應(yīng)溫度、失控反 應(yīng)體系溫度與 壓力的關(guān)系、失 控過程最高溫度、最大 壓力、最大溫度升高速率、最大 壓力 升高速率及 絕熱溫升等參數(shù),確定相 應(yīng)的風(fēng)險控制措施。6.6 措施建議綜合反應(yīng)安全風(fēng)險評估結(jié)果,考慮不同的工藝危險程度, 建立相應(yīng)的控制措施,在設(shè)計(jì)中體現(xiàn),并同時考慮廠區(qū)和周 邊區(qū)域的應(yīng)急響應(yīng)。對于反應(yīng)工藝危險度為1級的工藝過程,應(yīng)配置常規(guī)的 自動控制系統(tǒng),對主要反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)控及自動調(diào)節(jié)(DCS PL

20、Q。對于反應(yīng)工藝危險度為2級的工藝過程,在配置常規(guī)自 動控制系統(tǒng),對主要反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)控及自動調(diào)節(jié)(DCS 或PLQ的基礎(chǔ)上,要設(shè)置偏離正常 值的報警和聯(lián)鎖控制, 在非正常條件下有可能超 壓的反應(yīng)系統(tǒng),應(yīng)設(shè)置爆破片和安 全閥等泄放設(shè)施。根據(jù)評估建議,設(shè)置相應(yīng)的安全儀表系統(tǒng)。對于反應(yīng)工藝危險度為3級的工藝過程,在配置常規(guī)自 動控制系統(tǒng),對主要反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)控及自動調(diào)節(jié),設(shè) 置偏離正常 值的報警和聯(lián)鎖控制,以及 設(shè)置爆破片和安全 閥 等泄放設(shè)施的基 礎(chǔ)上,還要設(shè)置緊急切斷、緊急終止反應(yīng)、 緊急冷卻降溫等控制 設(shè)施。根據(jù)評估建議,設(shè)置相應(yīng)的安全 儀表系統(tǒng)。對于反應(yīng)工藝危險度為4級和5級的工藝

21、過程,尤其是 風(fēng)險高但必須實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的項(xiàng)目,要努力 優(yōu)先開展工 藝優(yōu)化 或改變工藝方法降低 風(fēng)險,例如通過微反應(yīng)、連續(xù)流完成反 應(yīng);要配置常 規(guī)自動控制系統(tǒng),對主要反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān) 控及自動調(diào)節(jié);要設(shè)置偏離正常 值的報警和聯(lián)鎖控制,設(shè)置 爆破片和安全 閥等泄放設(shè)施,設(shè)置緊急切斷、緊急終止反應(yīng)、 緊急冷卻等控制 設(shè)施;還需要進(jìn)行保護(hù)層分析,配置獨(dú)立的 安全儀表系統(tǒng)。對于反應(yīng)工藝危險度達(dá)到5級并必須實(shí)施產(chǎn) 業(yè)化的項(xiàng)目,在設(shè)計(jì)時,應(yīng)設(shè)置在防爆墻隔離的獨(dú)立空 間中, 并設(shè)置完善的超 壓泄爆設(shè)施,實(shí)現(xiàn)全面自控,除裝置安全技 術(shù)規(guī)程和崗位操作規(guī)程中對于進(jìn)入隔離區(qū)有明確 規(guī)定的,反 應(yīng)過程中操作人 員不應(yīng)

22、進(jìn)入所限制的空 間內(nèi)。7反應(yīng)安全風(fēng)險評估過程示例7.1 工藝描述標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,向反應(yīng)釜中加入物料 A和B,升溫至60C, 滴加物料C,體系在75 c時沸騰。滴完后60 c保溫反 應(yīng)1小 時。此反應(yīng)對水敏感,要求體系含水量不超 過0.2%。7.2 研究及評估內(nèi)容根據(jù)工藝描述,采用 聯(lián)合測試技術(shù)進(jìn)行熱特性和熱動力 學(xué)研究,獲得安全性數(shù)據(jù),開展反 應(yīng)安全風(fēng)險評估,同時還 考慮了反應(yīng)體系水分偏離 為1%寸的安全性研究。7.3 研究結(jié)果(1)反應(yīng)放熱,最大放熱速率為89.9 W/kg,物料C滴 加完畢后,反應(yīng)熱轉(zhuǎn)化率為75.2%,摩爾反應(yīng)熱為-58.7kJ mol-1,反應(yīng)物料的比 熱容為2.5 kJ

23、kg-1 K-1,絕熱溫升 為 78.2 K。(2)目標(biāo)反應(yīng)料液起始放 熱分解溫度為118C,分解放 熱量為130 J/g o放熱分解過程中,最大溫升速率 為5.1 C /min ,最大壓升速率 為6.7 bar/min 。含水達(dá)到1%寸,目標(biāo)反應(yīng)料液起始放 熱分解溫度 為 105C,分解放 熱量為206 J/g o放熱分解過程最大溫升速率 為9.8 C /min ,最大壓升速率為12.6 bar/min 。(3)目標(biāo)反應(yīng)料液自分解反 應(yīng)初期活化能為75 kJ/mol , 中期活化能為50 kJ/mol o目標(biāo)反應(yīng)料液熱分解最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時間為2小時對 應(yīng)的溫度 Td2為 126.6 C

24、, 丁口4為 109.1 C, 丁口8為 93.6 C, 丁口?, 為 75.6 C, Tdi68為 48.5 Co 7.4反應(yīng)安全風(fēng)險評估根據(jù)研究 結(jié)果,目標(biāo)反應(yīng)安全風(fēng)險評估結(jié)果如下:(1)此反應(yīng)的絕熱溫升盤為78.2 K ,該反應(yīng)失控的 嚴(yán)重度為“2級”。(2)最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時間為1.1小時對應(yīng)的溫度為 138.2 C,失控反 應(yīng)發(fā)生的可能性等 級為3級,一旦發(fā)生熱 失控,人為處置時間不足,極易引 發(fā)事故。(3)風(fēng)險矩陣評估的結(jié)果:風(fēng)險等級為II級,屬于有 條件接受風(fēng)險,需要建立相應(yīng)的控制措施。(4)反應(yīng)工藝危險度等級為4級(TpMTTTD24MTSR。 合成反 應(yīng)失控后體系最高溫度高于體系沸點(diǎn)和反應(yīng)物料的Td24,意味著體系失控后將可能爆沸并引 發(fā)二次分解反 應(yīng),導(dǎo) 致體系發(fā)生進(jìn)一步的溫開。需要從工程措施上考 慮風(fēng)險控制 方法。(5)自分解反 應(yīng)初期活化能大于反 應(yīng)中期活化能,樣 品一旦發(fā)生分解反應(yīng),很難被終止,分解反應(yīng)的危險性較高。 該工藝需要配置

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