异辛醇硝化制备硝酸异辛酯合成工艺热危险性的初步研究

发布时间：2016-09-18 09:24

  本文关键词：基于人为因素的煤矿安全管理研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《南京理工大学》 2010年

异辛醇硝化制备硝酸异辛酯合成工艺热危险性的初步研究

刘婷婷  

【摘要】： 向硝硫混酸中滴加异辛醇硝化制备硝酸异辛酯(EHN)的过程具有较大的热危险性,国内类似工艺曾经发生两起爆炸事故,有必要对此工艺过程的热危险性开展系统分析、测试、评估和安全控制方向的研究。 本文主要通过实验室全自动反应量热仪(RCle)测试了这一半间歇硝化反应的热力学数据,同时利用差示扫描量热仪(DSC)以及用加速度量热仪(ARC)研究了产物的二次分解特性,从而对反应的热危险性进行评估分级。首先采用DSC对反应体系及产物在动态升温过程下的热分解特性进行了研究和分析；再采用RCle研究不同的反应温度、加料速率等参数对反应放热特性的影响,计算出间歇式反应失控条件下的绝热温升(△Tad)、反应所能达到的最高温度(MTSR)等参数；用ARC对反应产物体系在绝热状态下的热分解特性进行了研究,得出诱导期与温度的关系曲线,同时得到诱导期为24h所对应的温度TD24等参数；最后结合ARC数据和RCle数据,根据热失控危险等级分类标准进行热失控危险等级划分。 结果表明：对硝酸异辛酯(EHN)与混酸的混合物,混酸含量越大,EHN的起始分解温度越低；对合成EHN反应的工艺条件条件严格控制,尤其是反应温度,当温度超过20℃时,反应的热失控危险等级为第5级,非常危险；另外,通过对不同反应条件下的产物浓度测试得到温度较低时,产率也较低。因此应在保证生产安全的基础上对反应的工艺条件进行进一步的优化,使其经济效益达到最佳。

【关键词】：
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TQ560
【目录】：

摘要3-4

ABSTRACT4-5

目录5-8

1 绪论8-14

1.1 课题背景及意义8-10

1.2 国内外研究概况10-13

1.2.1 硝酸异辛酯(EHN)生产工艺研究概况10-11

1.2.2 反应过程安全性方面的研究概况11-13

1.3 本论文的工作13-14

2 反应过程的热危险性评估方法及主要实验设备14-23

2.1 热失控危险性评估方法14-19

2.1.1 典型失控情形14-16

2.1.2 风险矩阵法16-17

2.1.3 失控情景分析方法17-19

2.2 反应量热仪19-22

2.3 本章小结22-23

3 硝酸异辛酯(EHN)分解的差示扫描量热仪(DSC)研究23-26

3.1 DSC实验部分23

3.1.1 仪器23

3.1.2 试样23

3.2.3 实验条件23

3.2 实验结果与分析23-25

3.2.1 DSC实验结果23-25

3.2.2 DSC结果分析25

3.3 本章小结25-26

4 第一阶段反应量热实验26-32

4.1 探索试验26-27

4.1.1 实验器材及原料26

4.1.2 实验现象描述与分析26-27

4.2 RC1E实验部分27-28

4.2.1 实验原料27

4.2.2 实验设备27

4.2.3 实验步骤27-28

4.3 实验结果与讨论28-30

4.4 本章小结30-32

5 加速度量热实验32-43

5.1 实验原理32-34

5.2 数据分析方法34-38

5.2.1 动力学参数的求取34-36

5.2.2 最大反应速度到达时间36-37

5.2.3 试样(或物料)容器的热修正37-38

5.3 实验部分38-42

5.3.1 试样与测试条件38

5.3.2 实验步骤38

5.3.3 结果与讨论38-42

5.4 本章小结42-43

6 第二阶段反应量热实验43-50

6.1 实验条件43

6.2 反应量热实验43-46

6.3 结果与讨论46-47

6.4 产物浓度的测定47-49

6.4.1 仪器47-48

6.4.2 试样48

6.4.3 实验结果48-49

6.5 本章小结49-50

7 硝酸异辛酯(EHN)合成反应过程热危险性分析50-56

7.1 热失控严重度50

7.2 热失控引发分解反应的可能性50-53

7.2.1 EHN合成反应的MTSR50-53

7.2.2 二次分解的可能性53

7.3 风险矩阵法评估结论53-54

7.4 失控情景分析方法评估结论54

7.5 本章小结54-56

8 结束语56-58

致谢58-59

参考文献59-61

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【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 钱新明,刘丽,张杰;绝热加速量热仪在化工生产热危险性评价中的应用[J];中国安全生产科学技术;2005年04期

2 胡应喜,吕九琢,刘霞,陈赤阳;柴油十六烷值改进剂(Ⅰ)——硝酸异辛酯的合成[J];石油化工高等学校学报;1997年04期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 罗云,宫运华,宫宝霖,解增武,孙晓祎;安全风险预警技术研究[J];安全;2005年02期

2 马锐;阚强;吴丹;王伟;倪照鹏;;火灾危险源与火灾隐患之辨析[J];安全;2005年06期

3 张少夏;黄宏伟;;影响隧道施工工期的风险分析[J];地下空间与工程学报;2005年06期

4 胡应喜,刘霞,陈赤阳;十六烷值改进剂的新进展[J];北京石油化工学院学报;2001年01期

5 代秀川,齐邦峰,丁勇,代孟元,甘跃华;柴油十六烷值改进剂的研究及应用进展[J];广东化工;2005年11期

6 俞树荣;张志新;马东方;亓东民;;基于BP网络的我国工伤事故死亡率预测模型[J];甘肃科学学报;2006年04期

7 陈云峰,周思柱,黄天成,袁新梅,陈义厚;天然气处理和加工过程中的危险源辨识与管理[J];湖北工业大学学报;2005年03期

8 覃容,彭冬芝;事故致因理论探讨[J];华北科技学院学报;2005年03期

9 夏海鳌;吴穹;董金国;;财产保险中火灾危险源的辨识与评价[J];沈阳航空工业学院学报;2005年06期

10 姜初炎;基于人为因素的煤矿安全管理研究[J];安徽理工大学学报(社会科学版);2005年01期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 王桂山;王永刚;杜珺;;构建我国的危险品航空安全运输管理系统[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年

2 樊运晓;黄小梅;;某电信公司企业风险评价研究[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年

3 陈云峰;周思柱;黄天成;袁新梅;陈义厚;;天然气处理和加工过程中的危险源辨识与管理[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集（湖北专集）[C];2005年

4 沈士明;赵建平;;压力管道的风险分析技术[A];第三届全国管道技术学术会议压力管道技术研究进展精选集[C];2006年

5 罗晓碧;;作业条件危险性评价法在粉状炸药生产中的应用[A];第六届中国科学家论坛论文汇编[C];2007年

6 黄逊青;;家用空调机组的安全设计原理概要[A];第八届全国空调器、电冰箱（柜）及压缩机学术交流会论文集[C];2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 周新利;膨化硝酸铵自敏化理论及其炸药的物理性能和改性研究[D];南京理工大学;2003年

2 田元福;建筑安全控制及其应用研究[D];西安建筑科技大学;2005年

3 梁仲;基于安全经济的花炮产业集聚研究[D];中南大学;2005年

4 罗一忠;大面积采空区失稳的重大危险源辨识[D];中南大学;2005年

5 邢万波;堤防工程风险分析理论和实践研究[D];河海大学;2006年

6 阎卫东;建筑物火灾时人员行为规律及疏散时间研究[D];东北大学;2006年

7 贾剑青;复杂条件下隧道支护体时效可靠性及风险管理研究[D];重庆大学;2006年

8 王光军;石油企业QHSE管理体系研究[D];武汉理工大学;2006年

9 曾秀琳;硝酸酯热安定性的理论和实验研究[D];南京理工大学;2007年

10 张军;建筑施工危险源安全评价及管理的方法研究[D];大连理工大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 金萍;危险废物风险评估体系及管理模式的研究[D];合肥工业大学;2004年

2 雷兢;道路交通事故预测及控制研究[D];福州大学;2005年

3 刘晓宇;基于ArcViewGIS的安林煤矿安全信息管理系统的开发[D];中国地质大学（北京）;2005年

4 马超;基于未确知测度理论矿井通风系统安全评价研究[D];西安科技大学;2005年

5 周泽平;煤矿安全评价研究及其在掘进生产中的应用[D];西安科技大学;2005年

6 任春玲;计算机辅助概率安全分析软件的设计与实现[D];合肥工业大学;2005年

7 谢耀光;澳门危险化学品储运监管制度之研究[D];华侨大学;2005年

8 陈晓华;建设工程监理的法律责任及责任风险研究[D];西安建筑科技大学;2005年

9 王云;城市交通隧道安全评价体系及方法研究[D];西南交通大学;2005年

10 王丹丹;低相对分子质量聚丙烯酸钠聚合的工艺优化及反应安全性研究[D];南京理工大学;2005年

【同被引文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 李国强,刘雄民,韦藤幼,李飘英,长谷川和俊;有机过氧化物热分解压力特性和安全性评价[J];广西大学学报(自然科学版);1999年04期

2 傅智敏,黄金印,钱新明,冯长根;加速量热仪在物质热稳定性研究中的应用[J];火灾科学;2001年03期

3 孙占辉,王瑜,孙金华;有机过氧化物的热自燃性小药量评价法[J];应用化学;2005年01期

4 沈玉芳,陈栋华,胡小安;热分析动力学处理方法现状及进展[J];中南民族大学学报(自然科学版);2002年03期

5 周彦水,张志忠,李建康,关锡仁,黄新萍,周诚;3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱的晶体结构[J];火炸药学报;2005年02期

6 陈利平;蔡刘霖;彭金华;陈网桦;;硝酸甲胺反应过程的安全性研究[J];中国安全科学学报;2006年12期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 左金琼;热分析中活化能的求解与分析[D];南京理工大学;2006年

2 王晓峰;甲苯一段硝化的工艺优化和过程安全性研究[D];南京理工大学;2005年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 傅智敏,黄金印,钱新明,冯长根;加速量热仪在物质热稳定性研究中的应用[J];火灾科学;2001年03期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘春生,程云,严红燕,罗根祥;酯化法处理低含量醋酸水溶液[J];辽宁石油化工大学学报;2004年03期

2 金彰礼,王望生,刘昆元;邻苯二甲酸二辛酯和异辛醇二元体系汽液相平衡测定[J];北京化工大学学报(自然科学版);1991年01期

3 刘明灯;赵文军;宋永波;高林;;分子筛催化合成十三碳二元酸二异辛酯的研究[J];应用化工;2006年07期

4 曾湘晖;占昌朝;张新华;金鑫丽;;巯基乙酸异辛酯的合成研究[J];浙江化工;2006年12期

5 刘名清;;高纯Y2O3制备工艺的探讨[J];化学工程与装备;2009年10期

6 田孟超;冯喜兰;冯义昌;;固体超强酸Ni~(2+)-SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化合成己二酸二异辛酯[J];河南科技学院学报;2009年04期

7 吕建华;李春利;耿辉;;异辛醇-甲苯萃取盐湖卤水中硼酸的动力学[J];化工学报;2010年12期

8 王彦军;;从巯基乙酸异辛酯釜底残液中回收异辛醇的工艺研究[J];有色矿冶;2006年06期

9 唐楷;颜杰;李富兰;高翰云;王金萍;;棕榈酸异辛酯的合成工艺研究[J];化工中间体;2007年10期

10 田孟魁;冯喜兰;;活性炭负载对甲苯磺酸催化合成己二酸二异辛酯[J];化学研究与应用;2008年08期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘雪艳;王永秋;;增塑剂富马酸二异辛酯的合成研究[A];中国化学会第26届学术年会应用化学分会场论文集[C];2008年

2 朱忠红;林宏;傅敏杰;王森林;牛卫永;董福兴;李辉;李和兴;;Pd-Co双金属催化剂的制备及应用于辛烯醛加氢催化性能的研究[A];第一届全国精细化工催化会议论文集[C];2009年

3 丁同梅;田恒水;朱云峰;;清洁甲醇柴油助溶剂的研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（下）[C];2006年

4 赵锐;程文龙;江守利;;添加剂对氨鼓泡吸收影响的实验研究[A];制冷空调新技术进展——第三届制冷空调新技术研讨会论文集[C];2005年

5 朱凤娥;宋艳江;张云灿;;聚醚钛酸酯合成及其对聚烯烃／CaCO_3材料力学性能影响[A];2005塑料助剂生产与应用技术信息交流会论文集[C];2005年

6 彭金华;陈网桦;陈利平;;甲苯半间歇硝化反应热危险性研究[A];中国职业安全健康协会2009年学术年会论文集[C];2009年

7 何俊;张中良;;对某些含氮化合物热性能进一步分析研究[A];中国化学会第十三届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要集[C];2006年

8 王刚;刘明登;赵临远;;超细La_2O_3粉末的制备、表征及催化性能研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年

9 张凤秀;;润滑油类羧酸二异辛酯、二月桂酯的微波合成[A];有机合成创新—产业化的新动力——中国化学会全国第三届有机合成化学与过程学术讨论会论文摘要集[C];2010年

10 卢敏;武斌;朱家文;;胺法脱除CO_2过程的研究[A];上海市化学化工学会2005年度学术年会论文摘要集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 本报记者 万晓晓;[N];经济观察报;2011年

2 ;[N];中国有色金属报;2001年

3 金霖;[N];中国化工报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 高鑫;微波强化催化反应精馏过程研究[D];天津大学;2011年

2 吕建华;含镁卤水中硼酸络合萃取过程研究[D];河北工业大学;2009年

3 阮继锋;苯胺生产过程危险介质热危险性实验模拟及其热分解机理研究[D];中国科学技术大学;2012年

4 李清华;新型植物油改性润滑剂的研究与开发[D];上海大学;2009年

5 李德亮;修饰纳米SiO_2的表面功能团测定及在尼龙6中的应用[D];河南大学;2009年

6 王犇;苯硝化生产硝基苯工艺危险性分析及爆炸事故热安全研究[D];青岛科技大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘婷婷;异辛醇硝化制备硝酸异辛酯合成工艺热危险性的初步研究[D];南京理工大学;2010年

2 耿辉;异辛醇萃取卤水中硼酸传质性能研究[D];河北工业大学;2010年

3 张耀中;分子氧氧化异辛醇生成异辛酸的催化反应研究[D];西北大学;2010年

4 路程;异辛醇氧气氧化法合成异辛酸的研究[D];西北大学;2011年

5 杨茜;某医药中间体合成工艺的热危险性研究[D];南京理工大学;2012年

6 周剑秋;异辛醇磷酸酯的合成及焦磷酸酯的水解动力学研究[D];浙江大学;2010年

7 张根旺;含镁卤水中硼酸络合萃取的盐析效应研究[D];河北工业大学;2009年

8 张琼洁;催化脱氢法制备2-乙基己酸及工艺研究[D];西北大学;2009年

9 张金才;盐湖浓缩卤水提硼的部分实验研究[D];中国科学院研究生院（青海盐湖研究所 ）;2005年

10 孟冬梅;棕榈油酸Estolides酯的合成及其性能研究[D];江南大学;2012年

  本文关键词：基于人为因素的煤矿安全管理研究，由笔耕文化传播整理发布。

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