本文關(guān)鍵詞：硝酸異辛酯的熱穩(wěn)定性及其合成過(guò)程的熱危險(xiǎn)性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硝酸異辛酯(EHN)是一種重要的硝基類化合物,在工業(yè)過(guò)程中有著較廣泛的應(yīng)用。該物質(zhì)一般是利用異辛醇硝化工藝生產(chǎn)而成,然而,由于在生產(chǎn)過(guò)程中該反應(yīng)工藝容易發(fā)生反應(yīng)熱失控,國(guó)內(nèi)已因此發(fā)生過(guò)多起燃燒爆炸事故。因此,有必要對(duì)該工藝過(guò)程的熱安全性進(jìn)行研究。本文主要基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣和熱失控情形分析方法,對(duì)該工藝過(guò)程中的反應(yīng)和物質(zhì)危險(xiǎn)性進(jìn)行分析,從根本上得到了該反應(yīng)失控的原因,對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)工藝過(guò)程有著較好的指導(dǎo)作用。首先,本文基于差示掃描量熱儀(DSC)測(cè)試結(jié)果,利用“中斷回掃法”判定EHN的分解特性,然后基于非等溫與等溫DSC實(shí)驗(yàn)結(jié)果,利用Firedman方法計(jì)算EHN的熱分解動(dòng)力學(xué)參數(shù),利用Malek方法得到EHN的熱分解機(jī)理函數(shù)。結(jié)果表明,EHN的熱分解符合n級(jí)反應(yīng)規(guī)律,其等溫過(guò)程與非等溫條件的動(dòng)力學(xué)參數(shù)相差較小。利用DSC、絕熱加速度量熱儀(ARC)研究反應(yīng)過(guò)程中濃酸對(duì)EHN熱穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明,無(wú)論是硫酸、硝酸或者硝硫混酸,均對(duì)EHN的熱穩(wěn)定性影響很大,且硫酸的影響最為明顯。利用反應(yīng)量熱儀(RCle)對(duì)硝化過(guò)程的放熱情形進(jìn)行分析,分別設(shè)定不同的條件,研究各個(gè)參數(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程安全性的影響,并利用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法和熱失控情形分析方法對(duì)反應(yīng)過(guò)程的熱安全性進(jìn)行分析。結(jié)果表明,反應(yīng)溫度對(duì)EHN生產(chǎn)過(guò)程安全性的影響最大,當(dāng)溫度超過(guò)25℃時(shí),反應(yīng)過(guò)程后期便會(huì)出現(xiàn)分解副反應(yīng)。風(fēng)險(xiǎn)矩陣方法表明在25℃及以上的反應(yīng)溫度是不可接受的；熱失控情形方法表明反應(yīng)溫度在25℃及以上時(shí),反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)是5級(jí),風(fēng)險(xiǎn)不可接受。利用氣質(zhì)聯(lián)用儀以及紅外光譜儀對(duì)反應(yīng)副產(chǎn)物進(jìn)行鑒定,得到最可能的副產(chǎn)物為甲酸異辛酯,并根據(jù)EHN的分解機(jī)理,對(duì)該產(chǎn)物的生成過(guò)程進(jìn)行分析�？梢哉J(rèn)為該產(chǎn)物的生成是完全有可能的,且能與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象吻合。同時(shí)說(shuō)明副反應(yīng)不僅僅是分解反應(yīng),還包括一些復(fù)雜的氧化、取代反應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：硝酸異辛酯 硝化反應(yīng) 熱穩(wěn)定性 自催化鑒別方法 動(dòng)力學(xué) 酸的影響 熱危險(xiǎn)性評(píng)估 副產(chǎn)物
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O623.71
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 引言11-17
• 1.1 課題背景及意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及概況13-15
• 1.2.1 化工工藝與硝化過(guò)程熱安全的研究進(jìn)展13-15
• 1.2.2 硝酸異辛酯生產(chǎn)工藝及熱危險(xiǎn)性的研究進(jìn)展15
• 1.3 本文的工作15-17
• 2 熱危險(xiǎn)性分析方法及主要設(shè)備17-30
• 2.1 引言17
• 2.2 熱失控危險(xiǎn)性評(píng)估方法17-20
• 2.2.1 典型熱失控情形17-18
• 2.2.2 風(fēng)險(xiǎn)矩陣法18-19
• 2.2.3 失控情景分析方法19-20
• 2.3 反應(yīng)量熱儀20-22
• 2.4 差示掃描量量熱儀22-27
• 2.4.1 儀器簡(jiǎn)介22-23
• 2.4.2 基于DSC測(cè)試的自催化甄別方法和動(dòng)力學(xué)計(jì)算23-27
• 2.4.2.1 中斷回掃法23-25
• 2.4.2.2 動(dòng)力學(xué)計(jì)算25-26
• 2.4.2.3 機(jī)理函數(shù)的計(jì)算26-27
• 2.5 絕熱加速度量熱儀27-29
• 2.5.1 儀器簡(jiǎn)介27-28
• 2.5.2 ARC數(shù)據(jù)分析28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 3 EHN的熱穩(wěn)定性分析30-49
• 3.1 EHN熱分解特性及其熱分解動(dòng)力學(xué)30-38
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)30
• 3.1.2 熱分解特性鑒別30-33
• 3.1.2.1 中斷回掃實(shí)驗(yàn)結(jié)果30-32
• 3.1.2.2 等溫DSC實(shí)驗(yàn)32-33
• 3.1.3 EHN熱分解動(dòng)力學(xué)33-38
• 3.1.3.1 EHN非等溫DSC測(cè)試結(jié)果33-34
• 3.1.3.2 EHN非等溫與等溫分解動(dòng)力學(xué)34-36
• 3.1.3.3 機(jī)理函數(shù)36-38
• 3.2 酸對(duì)硝酸異辛酯熱穩(wěn)定性的影響38-48
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)及測(cè)試條件39-40
• 3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑39
• 3.2.1.2 DSC測(cè)試條件39-40
• 3.2.2 DSC實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析40-42
• 3.2.3 ARC測(cè)試結(jié)果及分析42-45
• 3.2.4 EHN絕熱分解動(dòng)力學(xué)45-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 4 反應(yīng)過(guò)程危險(xiǎn)性測(cè)試49-58
• 4.1 實(shí)驗(yàn)試劑49
• 4.2 溫度的影響49-53
• 4.2 攪拌速率的影響53-55
• 4.4 加料速率的影響55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 5 反應(yīng)過(guò)程熱危險(xiǎn)性評(píng)估與分級(jí)58-67
• 5.1 反應(yīng)產(chǎn)物熱穩(wěn)定性分析58-62
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)條件58
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析58-61
• 5.1.3 動(dòng)力學(xué)分析及TD24計(jì)算61-62
• 5.2 熱失控危險(xiǎn)性評(píng)估62-66
• 5.2.1 熱失控嚴(yán)重度分析62-63
• 5.2.2 熱失控引發(fā)二次分解的可能性63-65
• 5.2.2.1 異辛醇硝化反應(yīng)的MTSR63-64
• 5.2.2.2 EHN二次分解的可能性64-65
• 5.2.3 風(fēng)險(xiǎn)矩陣方法的評(píng)估結(jié)果65
• 5.2.4 失控情景分析方法評(píng)估65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 6 異辛醇硝化工藝熱失控反應(yīng)機(jī)理的初步研究67-73
• 6.1 實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)介及測(cè)試條件67
• 6.2 副產(chǎn)物鑒定結(jié)果67-71
• 6.3 熱失控反應(yīng)機(jī)理探索71-72
• 6.4 本章小結(jié)72-73
• 7 結(jié)論與展望73-76
• 7.1 本文結(jié)論73-74
• 7.2 本論文的主要特色和創(chuàng)新74
• 7.3 問(wèn)題和展望74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 附錄82

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 曾秀琳;陳網(wǎng)樺;王鳳武;;硝酸異辛酯熱安定性的實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2009年08期

2 ;齊魯石化公司專利文摘（一）[J];齊魯石油化工;1994年02期

3 王r

本文編號(hào)：316971