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氧化反应安全技术

本次课讲解氧化反应安全技术，学习内容包括氧化反应的概念、

危险特点、典型工艺、重点监控工艺参数、安全控制基本要求、宜采

用的控制方法及其他安全措施。学习重点是危险特点、控制方法和安

全措施。

首先一起学习什么是氧化反应：

氧化为有电子转移的化学反应中失电子的过程，即氧化数升高的

过程。多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得到氧或失去氢。

涉及氧化反应的工艺过程为氧化工艺。常用的氧化剂有：空气、氧气、

双氧水、氯酸钾、高锰酸钾、硝酸盐等。

反应类型为放热反应。

重点监控单元为氧化反应釜。

氧化反应工艺危险特点究竟有哪些：

（1）反应原料及产品具有燃爆危险性；

（2）反应气相组成容易达到爆炸极限，具有闪爆危险；

（3）部分氧化剂具有燃爆危险性，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，皆能引起火灾爆炸；

（4）产物中易生成过氧化物，化学稳定性差，受高温、摩擦或

撞击作用易分解、燃烧或爆炸。

哪些典型工艺具有这些危险性呢？

乙烯氧化制环氧乙烷；

甲醇氧化制备甲醛；

对二甲苯氧化制备对苯二甲酸；

克劳斯法气体脱硫；

一氧化氮、氧气和甲（乙）醇制备亚硝酸甲（乙）酯；

双氧水或有机过氧化物为氧化剂生产环氧丙烷、环氧氯丙烷；

异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮；

环己烷氧化制环己酮；

天然气氧化制乙炔；

丁烯、丁烷、C4馏分或苯的氧化制顺丁烯二酸酐；

邻二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐；

均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐；

苊（è）的氧化制1,8-萘二甲酸酐；

3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸（烟酸）；

4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸（异烟酸）；

2-乙基已醇（异辛醇）氧化制备2-乙基己酸（异辛酸）；

对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯甲酸；

甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸；

对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸；

环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸；

环己酮/醇混合物的氧化制己二酸；

乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸；

丁醛氧化制丁酸；

氨氧化制硝酸等。

哪些工艺参数需要重点监控呢？

氧化反应釜内温度和压力；氧化反应釜内搅拌速率；氧化剂流量；

反应物料的配比；气相氧含量；过氧化物含量等。

安全控制基本要求有哪些呢？

反应釜温度和压力的报警和联锁；反应物料的比例控制和联锁及

紧急切断动力系统；紧急断料系统；紧急冷却系统；紧急送入惰性气

体的系统；气相氧含量监测、报警和联锁；安全泄放系统；可燃和有

毒气体检测报警装置等。

宜采用的控制方法可以采用以下几种：

将氧化反应釜内温度和压力与反应物的配比和流量、氧化反应釜

夹套冷却水进水阀、紧急冷却系统形成联锁关系，在氧化反应釜处设

立紧急停车系统，当氧化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自

动停止加料并紧急停车。配备安全阀、爆破片等安全设施。

还需要注意的其他安全措施主要有：

1．温度控制：氧化反应需要加热，反应过程又会放热。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，控制不

当，极易爆炸。

2．配比控制：在采用催化氧化过程时，如引燃就会发生分支连

锁反应，温度、压力剧增，引起爆炸。反应物料的配比应尽量控制在

爆炸范围之外。

3．催化剂保护：空气进入反应器之前，应经过气体净化装置，

以保持催化剂的活性，减少起火和爆炸的危险。

4．安全防护装置：反应器前后管道上应安装阻火器、泄压装置。

5．严格控制加料速度，要不间断的搅拌。