氧化工藝作業(yè)

氧化工藝技術(shù)作業(yè)人員

安全技術(shù)理論培訓(xùn)氧化工藝安全基礎(chǔ)知識氧化化工藝簡介氧化工藝的主要危險(xiǎn)特點(diǎn)重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)一、氧化工藝簡介（1）氧化的相關(guān)概念定義：狹義：加氧去氫。

廣義：失去電子的作用。應(yīng)用：將烯烴、醇、醛、酮、活性亞甲基化合物、芳烴等氧化成相應(yīng)的醇、環(huán)氧化物、醛、酮、酸等化合物。常見的氧化劑：空氣、氧氣、雙氧水、氯酸鉀、高錳酸鉀、硝酸鹽等。氧化工藝分類：空氣氧化工藝、化學(xué)氧化工藝、電化學(xué)氧化工藝。（2）常見的氧化工藝（一）乙烯直接氧化法制環(huán)氧乙烷工藝乙烯直接氧化法又分為空氣直接氧化法和氧氣直接氧化法?？諝庵苯友趸ㄊ怯蒐efort在1931年發(fā)明的，他利用乙烯和氧在適當(dāng)載體的銀催化劑上作用制備出了環(huán)氧乙烷，并以此取得了空氣直接氧化制得環(huán)氧乙烷的專利。氧氣直接氧化法是由Shell公司在1958年發(fā)明的，此方法直接以氧氣作氧化劑，減少了反應(yīng)系統(tǒng)中惰性氣體的吸入量，可減少反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)器的臺數(shù)，在一定程度上降低生產(chǎn)成本。1、主要原料及其規(guī)格

①乙烯成分要求：乙烯＞98%，乙烷≤1.0%，乙炔<10*10-6②氧氣純度在98%以上

③原料氣組成：乙烯為30%，氧氣為9%，甲烷為45%，氬氣為10%（均為摩爾比），加入適量的二氯乙烷為抑制劑。

④反應(yīng)溫度為220℃-260℃，反應(yīng)壓力1.7MPa。2、反應(yīng)機(jī)理乙烯直接氧化法所用的催化劑為銀催化劑。乙烯在銀催化劑上氣相氧化發(fā)生下列反應(yīng)：主反應(yīng)C2H4+1/2O2→+106.9J/mol

副反應(yīng)C2H4+3O2→2CO2+2H2O+1323KJ/mol

5+5/2O2→2O2+2H2O+1218KJ/molC2H4+1/2O2→CH3CHOC2H4+O2→2CH2O

→CH3CHO3、環(huán)氧乙烷應(yīng)用環(huán)氧乙烷（簡稱EO）,又稱氧化乙烷，也稱惡烷，是一種最簡單的環(huán)醚，是乙烯工業(yè)衍生物中僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有機(jī)化工產(chǎn)品，是最簡單最重要的環(huán)氧化物，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位和作用。從全球來看，環(huán)氧乙烷主要用作化學(xué)中間體，它主要消費(fèi)于乙二醇，全球環(huán)氧乙烷的產(chǎn)量的60%都轉(zhuǎn)變?yōu)橐叶?，乙二醇可進(jìn)一步加工成聚酯纖維和樹脂，有13%的環(huán)氧乙烷用于制造其它二醇類。環(huán)氧乙烷的第二銷量是用于洗滌劑的乙氧基化物產(chǎn)品。其它環(huán)氧乙烷的衍生物產(chǎn)品有乙醇胺，溶劑，乙二醇醚類等。環(huán)氧乙烷也可用作熏蒸消毒殺蟲劑、殺菌劑以及醫(yī)療器械的消毒劑。4、乙烯氧氣氧化法制環(huán)氧乙烷工藝流程圖5、安全和防護(hù)環(huán)氧乙烷生產(chǎn)車間易燃易爆物料很多,氧化反應(yīng)器因“尾燒”或乙烯氧氣混合器因設(shè)計(jì)不合理等原因,都有可能釀成爆炸事故,西歐、羅馬尼亞和中國等都曾發(fā)生過氧化反應(yīng)器的爆炸事故。(1)氧化反應(yīng)器生產(chǎn)過程的控制氧化反應(yīng)器反應(yīng)管的熱點(diǎn)溫度應(yīng)嚴(yán)加控制,熱點(diǎn)溫度過高,小則燒毀催化劑,大則會因熱點(diǎn)附近由于反應(yīng)溫度過高,來不及將反應(yīng)熱傳出,造成催化劑床層溫度猛烈上升(俗稱“飛溫”),有可能釀成爆炸事故。影響熱點(diǎn)溫度高低和位置的因素有原料氣入口溫度、原料氣起始濃度和壁溫。這些操作參數(shù),在一定范圍(由小變大)內(nèi)變動,對熱點(diǎn)的影響不敏感,但達(dá)到某一水平后,再向上升高稍許,熱點(diǎn)則會顯著地猛烈上升?，F(xiàn)在,工業(yè)上對原料氣入口溫度和原料氣初始濃度都已加以嚴(yán)格控制,對冷卻劑溫度也已控制,一般與熱點(diǎn)的溫差小于10℃,以避免進(jìn)入?yún)?shù)敏感區(qū)。提高催化劑的選擇性,及對冷卻劑的選擇是控制熱點(diǎn)溫度的重要措施。(2)混合器生產(chǎn)過程的控制氧化工段另一個(gè)不安全因素是混合器。為避免混合器內(nèi)氧濃度局部區(qū)域過高而發(fā)生著火和爆炸,在設(shè)計(jì)和制造中,必須使含氧氣體從噴嘴高速噴出,其速度大大超過含乙烯循環(huán)氣體的火焰?zhèn)鞑ニ俣?并使從噴嘴平行噴出的多股含氧氣體各自與周圍的循環(huán)氣體均勻混合,從而避免產(chǎn)生氧濃度局部過高的現(xiàn)象,盡量縮小非充分混合區(qū)。此外,還應(yīng)防止含乙烯循環(huán)氣體返回到含氧氣體的配管中。（3）主要原料及產(chǎn)物的危險(xiǎn)性1.環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷是一種有機(jī)化合物，有乙醚氣味，高濃度有刺激臭味，具有溫和麻醉性，化學(xué)式是C2H4O，常溫常壓下為無色易燃?xì)饣蜏貢r(shí)是無色易流動液體，是一種有毒的致癌物質(zhì)。環(huán)氧乙烷易燃易爆，爆炸極限為3%-100%，火災(zāi)危險(xiǎn)性屬于甲類。皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。呼吸心跳停止時(shí)，立即進(jìn)行人工呼吸和胸外心臟按壓術(shù)。消防措施危險(xiǎn)特性：其蒸氣能與空氣形成范圍廣闊的爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。若遇高熱可發(fā)生劇烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。接觸堿金屬、氫氧化物或高活性催化劑如鐵、錫和鋁的無水氯化物及鐵和鋁的氧化物可大量放熱，并可能引起爆炸。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會著火回燃。有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。2.氧氣常壓下氧氣是無色無味的氣體，在空氣中的體積百分比為21%，是氧化劑、助燃劑、是維持生命的基本元素。氧氣的化學(xué)分子式O2，難溶于水，大氣壓下沸點(diǎn)為-297°F(-183℃)，氧氣冷卻到沸點(diǎn)溫度后變?yōu)橥该?、藍(lán)色液體，比重約大于水?；馂?zāi)危險(xiǎn)性屬于甲類。3.乙二醇乙二醇（ethyleneglycol）又名“甘醇”、“1,2-亞乙基二醇”，簡稱EG?；瘜W(xué)式為(HOCH2)?，是最簡單的二元醇。乙二醇是無色無臭、有甜味液體，對動物有毒性，人類致死劑量約為1.6g/kg。乙二醇能與水、丙酮互溶，但在醚類中溶解度較小。用作溶劑、防凍劑以及合成滌綸的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇（PEG）是一種相轉(zhuǎn)移催化劑，也用于細(xì)胞融合；其硝酸酯是一種炸藥。急救措施皮膚接觸：脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸，就醫(yī)。食入：飲足量溫水，催吐。洗胃，導(dǎo)泄。就醫(yī)。止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。4.乙烯乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)產(chǎn)品之一，乙烯工業(yè)是石油化工產(chǎn)業(yè)的核心，乙烯產(chǎn)品占石化產(chǎn)品的75%以上，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。世界上已將乙烯產(chǎn)量作為衡量一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。生理作用是：三重反應(yīng)、促進(jìn)果實(shí)成熟、促進(jìn)葉片衰老、誘導(dǎo)不定根和根毛發(fā)生、打破植物種子和芽的休眠、抑制許多植物開花（但能誘導(dǎo)、促進(jìn)菠蘿及其同屬植物開花）、在雌雄異花同株植物中可以在花發(fā)育早期改變花的性別分化方向等。急救措施皮膚接觸：發(fā)生凍傷不要涂擦，不要使用熱水。使用清潔、干燥的敷料包扎，就醫(yī)治療。眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少30分鐘。就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。食入：飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。消防措施危險(xiǎn)特性：易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)。與氟、氯等接觸會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)。有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳。滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。

滅火劑：泡沫、二氧化碳、干粉。（4）泄漏應(yīng)急處理應(yīng)急行動：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并立即隔離150m，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點(diǎn)附近的下水道等地方，防止氣體進(jìn)入。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。噴霧狀水稀釋、溶解。構(gòu)筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風(fēng)機(jī)送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。（二）二氧化硫氧化制硫酸工藝硫酸是化學(xué)工業(yè)的重要產(chǎn)品之一，也是許多工業(yè)生產(chǎn)的重要化工原料，屬于基本化學(xué)工業(yè)。工業(yè)制備硫酸主要有塔式法、鉛室法和接觸法。下面主要介紹接觸法。1、反應(yīng)物的準(zhǔn)備及成分要求

在接觸法硫酸生產(chǎn)中，利用沸騰爐將硫鐵礦進(jìn)行焚燒，制得含有二氧化硫的爐氣，為了保證氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行，需要對爐氣進(jìn)行除塵、凈化和干燥處理，除去重金屬物質(zhì)、水分及有害物質(zhì)，余下的主要是二氧化硫、氧氣和氮?dú)?。二氧化硫和氧氣在釩催化劑作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，制成三氧化硫，稱為二氧化硫的催化氧化，這是生產(chǎn)硫酸過程中的重要一步。2、生產(chǎn)原理釩催化劑上存在著活性中心,氧分子吸附在它上面后，O=O鍵發(fā)生斷裂，使氧分子變?yōu)榛顫姷难踉?或稱原子氧),它比氧分子更易與SO2反應(yīng)。SO2吸附在釩催化劑的活性中心,SO2中的S原子受活性中心的影響被極化。因此很容易與原子氧結(jié)合在一起,在催化劑表面形成絡(luò)合狀態(tài)的中間物種。這一絡(luò)合狀態(tài)的中間物種,性質(zhì)相當(dāng)不穩(wěn)定,經(jīng)過內(nèi)部的電子重排,生成了性質(zhì)相對穩(wěn)定的吸附態(tài)物種。催化劑·ＳＯ２·Ｏ→催化劑·ＳＯ３(絡(luò)合狀態(tài)中間物種)(吸附態(tài)物種)④吸附態(tài)物種在催化劑表面解吸而進(jìn)入氣相。ＳＯ２(氣)＋１/２Ｏ２(空氣)==ＳＯ３(氣)＋98kJ/mol3、硫酸應(yīng)用硫酸廣泛用于各個(gè)工業(yè)部門，主要有化肥工業(yè)、冶金工業(yè)、石油工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、洗滌劑的生產(chǎn)、軍事工業(yè)、原子能工業(yè)和航天工業(yè)等。還用于生產(chǎn)染料、農(nóng)藥、化學(xué)纖維、塑料、涂料，以及各種基本有機(jī)和無機(jī)化工產(chǎn)品。1．利用其酸性，可制磷肥、氮肥；可除銹；可制實(shí)用價(jià)值較大的硫酸鹽。2．利用濃硫酸的吸水性，在實(shí)驗(yàn)室常用濃硫酸作吸水劑和干燥劑。濃硫酸能干燥中性氣體和酸性氣體，如H2、O2、N2、CO2、SO2、Cl2、HCl等，但不能干燥堿性氣體（NH3）和常溫下具有還原性（H2S、HBr、HI）的氣體。3．利用濃硫酸的脫水性，濃硫酸常用作精煉石油的脫水劑、有機(jī)反應(yīng)的脫水劑等。4．利用濃硫酸的高沸點(diǎn)難揮發(fā)性，常用于制取各種揮發(fā)性酸。實(shí)驗(yàn)室還常用濃鹽酸跟濃硫酸混合來快速簡易制取HCl氣體。因?yàn)闈饬蛩峋哂形?，能吸收濃鹽酸中的水，且能放出大量的熱，加速HCl的揮發(fā)并能干燥HCl氣體。4、工藝流程5、安全和防護(hù)硫酸生產(chǎn)中會有廢渣、廢液和廢氣(尾氣)產(chǎn)生,有的要利用,有的則要治理。以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸時(shí),有大量廢渣產(chǎn)生。沸騰爐渣和旋風(fēng)除塵器下來的粉塵,其中鐵含量在45%以上,可用作煉鐵原料,電除塵器及凈化工序稀酸沉淀池沉淀物等固體粉塵可用作水泥廠原料。某些硫鐵礦爐渣中還含有豐富的Co、Cu、Ni、Pb、Zn、Au和Ag等金屬,可采用爐渣氯化焙燒等方法,將它們從爐渣中分離出來,殘?jiān)钥捎米鳠掕F原料?；厥盏慕饘賹楣S創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。此外,還有少量爐渣可用來制造硫酸鐵、鐵紅顏料、電焊條和磁性氧化鐵粉等。因此,硫酸生產(chǎn)中的廢渣,只要綜合利用得當(dāng),就不會造成環(huán)境污染。主要原料及產(chǎn)物的危險(xiǎn)性①二氧化硫無色氣體，有強(qiáng)烈刺激性氣味。大氣主要污染物之一。濃度高時(shí)使人呼吸困難，甚至死亡。易被濕潤的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸。對眼及呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。輕度中毒時(shí)，發(fā)生流淚、畏光、咳嗽，咽、喉灼痛等；嚴(yán)重中毒可在數(shù)小時(shí)內(nèi)發(fā)生肺水腫；極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而致窒息。皮膚或眼接觸發(fā)生炎癥或灼傷。慢性影響：長期低濃度接觸，可有頭痛、頭昏、乏力等全身癥狀以及慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、嗅覺及味覺減退等。少數(shù)工人有牙齒酸蝕癥皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗；就醫(yī)。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗；就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸；就醫(yī)。食入：用水漱口，飲牛奶或生蛋清；就醫(yī)。消防措施危險(xiǎn)特性不燃。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險(xiǎn)。二氧化硫檢測儀有害燃燒產(chǎn)物：氧化硫。滅火方法該品不燃。消防人員必須佩戴過濾式防毒面（全面罩）或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上風(fēng)向滅火。切斷氣源。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳。②硫酸硫酸是一種最活潑的二元無機(jī)強(qiáng)酸，能和許多金屬發(fā)生反應(yīng)。高濃度的硫酸有強(qiáng)烈吸水性，可用作脫水劑，碳化木材、紙張、棉麻織物及生物皮肉等含碳水化合物的物質(zhì)。與水混合時(shí)，亦會放出大量熱能。其具有強(qiáng)烈的腐蝕性和氧化性，故需謹(jǐn)慎使用。雖然硫酸并不是易燃，但當(dāng)與金屬發(fā)生反應(yīng)后會釋出易燃的氫氣，有機(jī)會導(dǎo)致爆炸，而作為強(qiáng)氧化劑的濃硫酸與金屬進(jìn)行氧化還原反應(yīng)時(shí)會釋出有毒的二氧化硫，威脅工作人員的健康。另外，長時(shí)間暴露在帶有硫酸成分的浮質(zhì)中（特別是高濃度），會使呼吸管道受到嚴(yán)重的刺激，更可導(dǎo)致肺水腫。但風(fēng)險(xiǎn)會因暴露時(shí)間的縮短而減少。在美國，硫酸的最多可接觸分量(PEL)被定為1mg/m3，此數(shù)字在其他國家相若。誤服硫酸有機(jī)會導(dǎo)致維生素B12缺乏癥，其中，脊椎是最易受影響的部位。硫酸與皮膚接觸需要用大量水沖洗，再涂上3%～5%碳酸氫鈉溶液沖，迅速就醫(yī)。濺入眼睛后應(yīng)立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。迅速就醫(yī)。吸入蒸氣后應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。迅速就醫(yī)。誤服后應(yīng)用水漱口，給飲牛奶或蛋清，迅速就醫(yī)。泄漏應(yīng)急處理迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并立即進(jìn)行隔離，小泄漏時(shí)隔離150m，大泄漏時(shí)隔離生成二氧化硫450m，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。從上風(fēng)處進(jìn)入現(xiàn)場。盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點(diǎn)附近的下水道等地方，防止氣體進(jìn)入。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。硫酸泄漏后向低洼處、窨井、溝渠、河流等四處流散，不僅對環(huán)境造成污染，而且對沿途的土地、設(shè)施、路面等造成嚴(yán)重腐蝕，擴(kuò)大災(zāi)害損失。因此，救援人員到場后，應(yīng)及時(shí)利用沙石、泥土、水泥粉等材料筑堤，或用挖掘機(jī)挖坑，圍堵或聚集泄漏的硫酸，最大限度地控制泄漏硫酸擴(kuò)散范圍，減少災(zāi)害損失。硫酸泄漏流入農(nóng)田、公路、溝渠、低洼處等，可用堿性物質(zhì)，如生石灰、燒堿、純堿等覆蓋進(jìn)行中和，降低硫酸的腐蝕性，減少對環(huán)境的污染。進(jìn)行堿性物質(zhì)覆蓋中和時(shí)，操作人員要做好個(gè)人安全防護(hù)，特別要保護(hù)好四肢、面部、五官等暴露皮膚，避免飛濺的硫酸造成傷害。中和結(jié)束后，要對覆蓋物及時(shí)進(jìn)行清理。對于泄漏的少量硫酸，可用砂土、水泥粉、煤灰等物覆蓋吸附，攪拌后集中運(yùn)往相關(guān)單位進(jìn)行處理。（三）正丁烷固定床氧化法制順丁烯二酸酐正丁烷氧化法是以正丁烷為原料，經(jīng)催化氧化生產(chǎn)順丁烯二酸酐（又稱順酐）的方法。順丁烯二酸酐是無色結(jié)晶，有強(qiáng)烈刺激氣味，凝固點(diǎn)52.8℃，沸點(diǎn)202℃，易升華。主要由苯或碳四餾分中的正丁烷或丁烯氧化而制得，是生產(chǎn)不飽和聚酯及有機(jī)合成的原料。危險(xiǎn)性概述健康危害：該品粉塵和蒸氣具有刺激性。吸入后可引起咽炎、喉炎和支氣管炎?？砂橛懈雇?。眼和皮膚直接接觸有明顯刺激作用，并引起灼傷。慢性影響：慢性結(jié)膜炎，鼻粘膜潰瘍和炎癥。有致敏性，可引起皮疹和哮喘。燃爆危險(xiǎn)：該品可燃，有毒，具腐蝕性、刺激性，可致人體灼傷，具致敏性。急救措施皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。消