丙烯氨氧化制丙烯腈生产工艺防火.docx

1、欢迎光临安全人之家https:/丙烯氨氧化制丙烯腈生产工艺防火要 丙烯腈生产工艺普遍采用丙燃氨氧化的方法。从原料气火灾爆炸性质、反应放热特点、副反应后果和潜在的着火源方面，对此生产工艺进行了火灾危险性分析，并提出了针对性的防火防爆措施和技术。关键词 丙烯腈 氧化 防火防爆丙烯腈作为重要的化工原料被用于生产腈纶纤维、工程塑料和合成橡胶，是丙烯系列产品中第二大品种。目前，我国的丙烯腈生产工艺普遍采用丙烯氨氧化的方法。该方法具有原料来源广且价廉、易一步合成、生产成本低等优点，但生产过程潜在的火灾危险性较大，防火防爆工作十分重要。1 工艺原理1.1 反应原理3H6+NH3+3/2O2=CH2=CH-C

2、N+3H2OH=-515kj/mol同时副产氢氰酸、乙腈、丙烯醛和二氧化碳。1.2 工艺流程及设备丙烯氨氧化生产丙烯腈的工艺过程可简单表示如下（参见附图）：整个生产过程分为合成工序和精制工序。在合成工序，反应原料由底部进入反应器前，液体丙烯和氨经蒸发、空气经压缩，预先加热后进入混合器；然后，进入反应温度与压力分别为440和 0.065MPa 的反应器，在催化剂作用下进行反应；生成的欢迎光临安全人之家https:/气体经废热锅炉回收热量后，进入氨中和塔除氨。除氨后的气体经冷却进入吸收塔用水吸收得到丙烯腈、氢氰酸、乙腈等混合物。精制工序则将合成工序送来的水吸收液经脱除乙腈和氢氰酸后，送入精馏塔精制

3、得丙烯腈产品。主要生产工艺设备是原料混合器、氧化反应器和轻组分塔。氧化反应器一般为流化床式的反应塔，有锥体、浓相段和稀相段三部分。浓相段是丙烯氨氧化合成的部位；稀相段主要用于回收催化剂。轻组分塔用于脱除水吸收液中的氢氰酸。2 工艺火险分析2.1 原料和产品易燃易爆有毒原料丙烯常温常压下为无色易燃气体，闪点-108，自燃点 460，与空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸极限为2%-11.1%。丙烯遇火星或高温有燃烧爆炸危险，且有低毒。氨是可燃气体，自燃点为 650，在空气中的爆炸极限为 15%28%，在氧气中的爆炸极限为 13.5%79%，氨与氯、碘化合也能爆炸。产品丙烯腈为易燃易爆、略有刺激性臭味

4、的无色液体，其蒸气不毒，闪点为 0，自燃点为 481，爆炸极限为 3.05%17.0%。2.2 反应温度高，放热量大，易发生燃烧丙烯氨氧化是强烈放热型反应，反应温度又高，不易控制。若反应热不能被及时移出，反应器内稀相段上就极易发生燃欢迎光临安全人之家https:/烧。因为丙烯在浓相段尚有一部分（10%20%）未转化，进入稀相段后会进一步反应放热。当温度达到物料的自燃点（470以上），就可能发生燃烧。2.3 原料混合气具有爆炸性丙烯氨氧化反应的丙烯和空气在原料总体积中分别占6.16%和 67.7%，即丙烯浓度处在爆炸极限之内。这种浓度配比较为有利于反应选择性、反应速度、节能和节省投资，但增加了反

5、应过程着火爆炸的危险程度。2.4 副反应放热，增大火灾危险性在丙烯氨氧化反应系统中，除生成丙烯腈外，可能发生一系列副反应。其副产物有三类，一类是氢化物，如氢氰酸；第二类是有机含氧化合物，如丙烯醛；第三类是深度氧化产物二氧化碳和一氧化碳。副反应均为强放热反应，增加了反应过程的总热效应。其中丙烯腈深度氧化为二氧化碳和一氧化碳的反应，是导致反应器稀相段温度升高发生燃烧的另一主要原因。副产物氢氰酸、乙腈和丙烯醛都是可燃有毒物质。原料中的杂质可能是使副反应增多的原因之一。2.5 产物易聚合，堵塞设备管道产物丙烯腈结构具有双键和共轭体系，易聚合，副产氢氰酸、丙烯醛等；这些副 产物也易自聚，若产物气体中存在

6、未反应掉的氨，它们在较低温度下便会聚合。聚合产物会使再沸器、欢迎光临安全人之家https:/塔和管道发生堵塞，影响正常生产。此外，氧化温度若超过 500，反应产物会结焦，同样引起管路堵塞。2.6 物料易产生静电，潜在静电火源丙烯氨氧化使用的物料为电介质。它们在管道内高速流动或经阀门、喷嘴喷出时会产生静电，最高静电电压可高达万伏以上，装置中存在静电放电引起火灾的可能性。3 防火防爆技术3.1 加强危险品管理根据生产过程中原料、产品和副产物的物理化学性质与火灾爆炸性质，要严格按照有关危险品管理规定采取相应的防火安全措施。例如隔离存放；远离火源、热源、电源；避免高温、日晒；防止磨擦或撞击等。3.2 控制原料纯度必须检验原料的纯度，避免因杂质混入导致副反应，引起热效应增大等不利影响。脱除能使催化剂中毒的硫化物。空气进入反应器前应过渡掉灰尘、水汽、油污等杂质，减少着火和爆炸的危险。3.3 抑制原料混合气的爆炸危险性空气、丙烯与氨的混合器是形成爆炸性混合物的地方。为了保证安全，要使空气出喷嘴速度