化工工艺中的危险反应

化工企业的高危险工艺生产装置主要是指含有硝化磺化卤化强氧化重氮化加氢等化学反应过程和存在高温（≥300℃）高压（≥10MPa）深冷（≤-29℃）等极端操作条件的生产装置。

高危险储存装置主要指剧毒品液化烃液氨低闪点（≤-18℃）易燃液体液化气体等危险化学品储存装置。

一种是指有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应，如苯硝化制取硝基苯甘油硝化制取硝化甘油；

另一种是硝酸根取代有机化合物中的羟基生成硝酸酯的化学反应。生产染料和医药中间体的反应大部分是硝化反应。

事故案例：

1992年3月10日，江苏省常熟市阳桥化工厂发生硝化反应锅爆炸事故，造成8人死亡，7人受伤，直接经济损失84万余元。

事故的直接原因是：该公司2#反应锅内留存有一定量的硝基苯、混酸及一定量的反应生成物间二硝基苯，因搅拌不充分，锅内温度急剧升高并引起爆炸。

硝化反应的主要危险性有：

（1）爆炸。硝化是剧烈放热反应，操作稍有疏忽如中途搅拌停止冷却水供应不足或加料速度过快等，都易造成温度失控而爆炸。

（2）火灾。被硝化的物质和硝化产品大多为易燃有毒物质，受热磨擦撞击接触火源极易造成火灾。

（3）突沸冲料导致灼伤等。硝化使用的混酸具有强烈的氧化性腐蚀性，与不饱和有机物接触就会引起燃烧。混酸遇水会引发突沸冲料事故。

磺化反应磺化反应是有机物分子中引入磺（酸）基的反应。磺化生产装置的主要类型：

（1）烷烃的磺化。如生产十二烷基磺酸钠。

（2）苯环的磺化。如生产苯磺酸钠类。

（3）各种聚合物的磺化和氯磺化。如生产各种颜料染料的磺化等。

事故案例：

2012年5月16日上午7时45分左右，江西海晨鸿华化工有限公司磺化釜发生爆炸事故，造成3人死亡、2人受伤，直接经济损失600余万元。

事故原因是：水进入2#磺化釜内，与氯磺酸发生剧烈放热反应，诱发硝基苯以及磺化反应产物发生剧烈分解反应，发生爆炸。

磺化反应的主要危险性有：

（1）火灾。常用的磺化剂，如浓硫酸氯磺酸等是强氧化剂，原料多为可燃物。如果磺化反应投料顺序颠倒投料速度过快搅拌不良冷却效果不佳而造成反应温度过高，易引发火灾危险。

（2）爆炸。磺化是强放热反应，若不能有效控制投料搅拌冷却等操作环节，反应温度会急剧升高，导致爆炸事故。

（3）沸溢和腐蚀。常用的磺化剂三氧化硫遇水生成硫酸，会放出大量热能造成沸溢事故，并因硫酸的强腐蚀性而减少设备寿命。

卤化反应有机化合物中的氢或其他基团被卤素（ClBrFI）取代生成含卤有机物的反应称为卤化反应。

化工生产中常见的卤化反应有：黄磷与氯气反应生成三氯化磷硫磺与氟气反应生成六氟化硫双酚A．苯酚二苯乙烷与溴素反应生成溴系阻燃剂等。

卤化反应主要危险性有：

（1）火灾。卤化反应的火灾危险性主要取决于被卤化物质的性质及反应过程条件，反应过程所用的物质为有机易燃物和强氧化剂时，容易引发火灾事故。

（2）爆炸。卤化反应为强放热反应，因此卤化反应必须有良好的冷却和物料配比控制系统。否则超温超压会引发设备爆炸事故。

（3）中毒。卤化过程使用的液氯溴具有很强的毒性和氧化性，液氯储存压力较高，一旦泄露会发生严重的中毒事故。

强氧化反应物质与氧或强氧化剂发生的化学反应称为强氧化反应。

常见强氧化反应有：氨氧化制硝酸甲醇氧化制甲醛丙烯氧化制丙烯酸等。

事故案例：

2020年9月6日2时22分许，甘肃白银市白银区甘肃宏达铝型材有限公司熔铸车间发生一起冷却水闪蒸事故，造成4人死亡（其中3人当场死亡、1人经抢救无效死亡），6人受伤。

事故直接原因是该企业负责作业的铸造工发现铸造过程中出现异常情况后，在采取加铝饼、调速等降温方法效果不明显时，违规未及时采取终止铸造作业措施，导致铝合金棒拉漏，大量铝液进入冷却竖井，高温铝液瞬间将竖井中的冷却水汽化并发生剧烈的铝粉氧化反应，产生的混合气体体积急剧膨胀，加之冷却竖井空间相对密闭，聚集的能量瞬间释放形成冲击波，导致事故发生。

强氧化反应的主要危险性有：

（1）爆炸。强氧化反应一般是剧烈放热反应，反应热如不及时移去，将会造成反应失控而发生爆炸事故。氧化反应中的物质大部分是易燃易爆物质，副产过氧化物的性质极不稳定，受热易分解，有爆炸危险。

（2）火灾。氧化剂具有很强的火灾危险性，如遇高温撞击摩擦以及与有机物酸类接触都能引发火灾。

重氮化反应重氮化是使芳伯胺变为重氮盐的反应。

常见的重氮反应有：丙酮氰醇与水合肿氯气合成偶氮二异丁腈芳胺与亚硝酸钠反应制得偶氮染料等。

事故案例：2014年7月1日，宁夏瑞泰科技股份有限公司啶虫脒生产车间N-(6-氯-3-吡啶甲基)甲胺储罐发生爆炸，造成4人死亡，1人受伤，直接经济损失约500万元。

事故的直接原因是储罐内的N-（6-氯-3-吡啶甲基）甲胺长时间处于保温状态，发生了缩聚反应，产生的大量热量和气体不能及时排出，导致容器超压发生爆炸。

重氮化反应的主要危险性有：

（1）爆炸。重氮化反应的危险性在于所产生的重氮盐，在温度稍高或光的作用下，极易分解，有的甚至在室温时亦能分解。一般每升高10℃，分解速度加快两倍。在干燥状态下，有些重氮盐不稳定，外部条件能促使重氮化合物激烈分解，有爆炸着火的危险。

（2）火灾。作为重氮剂的芳胺化合物多为可燃有机物在一定条件下易引发火灾。

加氢反应在石油化工生产中，在催化剂及氢存在条件下，以除去其中的硫氮或不饱和键烯烃或使原料发生裂解的反应称为加氢反应。

事故案例：

2009年10月10日17时10分，某公司加氢裂化装置循环氢压缩机K102因干气密封出现故障联锁停机，装置紧急泄压、停工。10月11日循环氢压缩机K102修好启动，装置升温升压恢复生产。0月14日凌晨4时6分，氢气加热炉起火，装置紧急停工。5时30分炉内明火熄灭。事故造成氢气加热炉(F102)两根炉管弯曲变形，其中1根炉管破裂，6根炉管不同程度地胀粗现象。

加氢反应的火灾危险性有：

（1）爆炸。许多还原反应都是在氢气存在条件下，并在高温高压下进行，如果因操作失误或设备