【摘要】：過氧乙酸生產(chǎn)工藝常利用乙酸氧化法,其中涉及到對熱極為敏感的過氧化物(雙氧水、過氧乙酸),在較低溫度下即有可能發(fā)生反應(yīng)失控現(xiàn)象,產(chǎn)生高溫、高壓,對反應(yīng)釜造成破壞,嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)火災(zāi)、爆炸,影響周邊設(shè)備的安全生產(chǎn)。目前,研究多集中在儲存、運(yùn)輸過程中單純物質(zhì)的熱安全,而針對過氧乙酸生產(chǎn)過程中物質(zhì)在反應(yīng)體系中的危險性以及整個反應(yīng)過程的危險性研究相對較少,相比靜態(tài)環(huán)境下儲存的危險性遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上生產(chǎn)過程中的危險性。本文利用差示掃描量熱儀(DSC)對反應(yīng)過程中涉及到的危險物質(zhì)熱分解情況進(jìn)行測試分析,得到雙氧水和過氧乙酸不同掃描升溫速率下的放熱量分別為682.8 J/g、460.2 J/g,起始分解放熱溫度分別在41.8~85.4℃、34.1~86.6℃之間;利用高等動力學(xué)分析軟件(AKTS)計算得到雙氧水和過氧乙酸的熱動力學(xué)參數(shù),包括反應(yīng)進(jìn)程、活化能等,預(yù)測分析等溫條件下過氧化物的分解反應(yīng)進(jìn)程規(guī)律以及熱安全性指標(biāo)TMRad,得到雙氧水和過氧乙酸的T_(D24)分別為-10.1℃、-1.4℃,絕熱溫升(?T_(ad))分別為183.5℃、120.9℃。結(jié)果表明,30%雙氧水和15%過氧乙酸發(fā)生失控反應(yīng)的可能性均為4級,屬于頻繁發(fā)生事件;嚴(yán)重度等級均為2級,后果是工廠和周邊設(shè)施受到短期破壞。采用反應(yīng)量熱儀(RC1e)研究改變加料方式的條件下,過氧乙酸生產(chǎn)工藝的熱危險性,結(jié)果表明,“一鍋法”工藝放熱量為10.11 kJ,放熱量更小。使用絕熱加速量熱儀(ARC)對產(chǎn)物和雙氧水在絕熱狀態(tài)下的熱分解行為進(jìn)行研究,得到絕熱溫升(?T_(ad))分別為141.2℃、196.1℃,TMRad分別為3.1 h、7.2 h,結(jié)果表明,過氧乙酸生產(chǎn)工藝的危險性主要來自反應(yīng)物和產(chǎn)物在發(fā)生失控反應(yīng)后的二次分解放熱;根據(jù)矩陣評估標(biāo)準(zhǔn)對反應(yīng)體系、產(chǎn)物以及雙氧水進(jìn)行風(fēng)險評估,得到反應(yīng)體系危險等級為Ⅰ級,屬于可接受風(fēng)險,產(chǎn)物和雙氧水的危險等級均為Ⅱ級,屬于有條件可接受風(fēng)險;利用道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)法評估過氧乙酸生產(chǎn)裝置反應(yīng)釜單元和雙氧水儲罐的危險等級,在經(jīng)過安全系數(shù)補(bǔ)償之后,兩者的危險等級均降為Ⅲ級,屬于中度危險單元。
【學(xué)位授予單位】：北京石油化工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ225.25

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2753170