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电厂化学反应还原过程的危险性分析(一)

1氧化

如氨氧化制硝酸、甲苯氧化制苯甲酸、乙烯氧化制环氧乙烷等。

(1)氧化的火灾危险性

①氧化反应需要加热，但反应过程又是放热反应，特别是催化气相反应，一般都是在250～

600℃的高温下进行，这些反应热如不及时移去，将会使温度迅速升高甚至发生爆炸。

②有的氧化，如氨、乙烯和甲醇蒸气在空中的氧化，其物料配比接近于爆炸下限，倘若配

比失调，温度控制不当，极易爆炸起火。

③被氧化的物质大部分是易燃易爆物质。如乙烯氧化制取环氧乙烷中，乙烯是易燃气体，

爆炸极限为2．7％～34％，自燃点为450℃；甲苯氧化制取苯甲酸中，甲苯是易燃液体，其

蒸气易与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为1．2％～7％；甲醇氧化制取甲醛中，甲醇是

易燃液体，其蒸气与空气的爆炸极限是6％～36．5％。

④氧化剂具有很大的火灾危险性。如氯酸钾，高锰酸钾、铬酸酐等都属于氧化剂，如遇高

温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触，皆能引起着火爆炸；有机过氧化物不仅具有很

强的氧化性，而且大部分是易燃物质，有的对温度特别敏感，遇高温则爆炸。

⑤氧化产品有些也具有火灾危险性。如环氧乙烷是可燃气体；硝酸虽是腐蚀性物品，但也

是强氧化剂；含36．7％的甲醛水溶液是易燃液体，其蒸气的爆炸极限为7．7％～73％。另

外，某些氧化过程中还可能生成危险性较大的过氧化物，如乙醛氧化生产醋酸的过程中有过

醋酸生成，过醋酸是有机过氧化物，性质极度不稳定，受高温、摩擦或撞击便会分解或燃烧。

(2)氧化过程的防火措施

①氧化过程中如以空气或氧气作氧化剂时，反应物料的配比(可燃气体和空气的混合比例)

应严格控制在爆炸范围之外。空气进入反应器之前，应经过气体净化装置，消除空气中的灰

尘、水汽、油污以及可使催化剂活性降低或中毒的杂质，以保持催化剂的活性，减少着火和

爆炸的危险。

②氧化反应接触器有卧式和立式两种，内部填装有催化剂。一般多采用立式，因为这种形

式催化剂装卸方便，而且安全。在催化氧化过程中，对于放热反应，应控制适宜的温度、流

量，防止超温、超压和混合气处于爆炸范围之内。

③为了防止接触器在万一发生爆炸或着火时危及人身和设备安全，在反应器前和管道上应

安装阻火器，以阻止火焰蔓延，防止回火，使着火不致影响其他系统。为了防止接触器发生

爆炸，接触器应有泄压装置，并尽可能采用自动控制或调节以及报警联锁装置。

④使用硝酸、高锰酸钾等氧化剂时，要严格控制加料速度，防止多加、错加，固体氧化剂

应粉碎后使用，最好呈溶液状态使用，反应中要不间断搅拌，严格控制反应温度，决不许超

过被氧化物质的自燃点。

⑤使用氧化剂氧化无机物时，如使用氯酸钾氧化生成铁蓝颜料，应控制产品烘干温度不超

过其着火点，在烘干之前应用清水洗涤产品，将氧化剂彻底除净，以防止未完全反应的氯酸

钾引起已烘干的物料起火。有些有机化合物的氧化，特别是在高温下的氧化，在设备及管道

内可能产生焦状物，应及时清除，以防自燃。

⑥氧化反应使用的原料及产品，应按有关危险品的管理规定，采取相应的防火措施，如隔

离存放、远离火源、避免高温和日晒、防止摩擦和撞击等。如是电介质的易燃液体或气体，

应安装导除静电的接地装置。

⑦在设备系统中宜设置氮气、水蒸气灭火装置，以便能及时扑灭火灾。

2还原

如硝基苯在盐酸溶液中被铁粉还原成苯胺、邻硝基苯甲醚在碱性溶液中被锌粉还原成邻氨基

苯甲醚、使用保险粉、硼氢化钾、氢化锂铝等还原剂进行还原等。

还原过程的危险性分析及防火要求：

(1)无论是利用初生态还原，还是用催化剂把氢气活化后还原，都有氢气存在(氢气的爆炸极

限为4％—75％)，特别是催化加氢还原，大都在加热、加压条件下进行，如果操作失误或因

设备缺陷有氢气泄漏，极易与空气形成爆炸性混合物，如遇着火源即会爆炸。所以，在操作

过程中要严格控制温度、压力和流量；车间内的电气设备必须符合防爆要求。电线及电线接

线盒不宜在车间顶部敷设安装；厂房通风要好，应采用轻质屋顶、设置天窗或风帽，以使氢

气及时逸出；反应中产生的氢气可用排气管导出车间屋项，并高于屋脊2m以上，经过阻火

器向外排放；加压反应的设备应配备安全阀，反应中产生压力的设备要装设爆破片；安装氢

气检测和报警装置。

(2)还原反应中所使用的催化剂雷氏镍吸潮后在空气中有自燃危险，即使没有着火源存在，

也能使氢气和空气的混合物引燃形成着火爆炸。因此，当用它们来活化氢气进行还原反应时，

必须先用氮气置换反应器内的全部空气，并经过测定证实含氧量降到标准后，才可通人氢气；

反应结束后应先