硝酸異辛酯的熱穩(wěn)定性及其合成過程的熱危險性研究.pdf

1、硝酸異辛酯(EHN)是一種重要的硝基類化合物，在工業(yè)過程中有著較廣泛的應(yīng)用。該物質(zhì)一般是利用異辛醇硝化工藝生產(chǎn)而成，然而，由于在生產(chǎn)過程中該反應(yīng)工藝容易發(fā)生反應(yīng)熱失控，國內(nèi)已因此發(fā)生過多起燃燒爆炸事故。因此，有必要對該工藝過程的熱安全性進行研究。本文主要基于風險矩陣和熱失控情形分析方法，對該工藝過程中的反應(yīng)和物質(zhì)危險性進行分析，從根本上得到了該反應(yīng)失控的原因，對實際的生產(chǎn)工藝過程有著較好的指導作用。
　　首先，本文基于差示掃描量熱

2、儀(DSC)測試結(jié)果，利用“中斷回掃法”判定EHN的分解特性，然后基于非等溫與等溫DSC實驗結(jié)果，利用Firedman方法計算EHN的熱分解動力學參數(shù)，利用Malek方法得到EHN的熱分解機理函數(shù)。結(jié)果表明，EHN的熱分解符合n級反應(yīng)規(guī)律，其等溫過程與非等溫條件的動力學參數(shù)相差較小。利用DSC、絕熱加速度量熱儀(ARC)研究反應(yīng)過程中濃酸對EHN熱穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明，無論是硫酸、硝酸或者硝硫混酸，均對EHN的熱穩(wěn)定性影響很大，且硫酸

3、的影響最為明顯。
　　利用反應(yīng)量熱儀(RC1e)對硝化過程的放熱情形進行分析，分別設(shè)定不同的條件，研究各個參數(shù)對生產(chǎn)過程安全性的影響，并利用風險矩陣法和熱失控情形分析方法對反應(yīng)過程的熱安全性進行分析。結(jié)果表明，反應(yīng)溫度對EHN生產(chǎn)過程安全性的影響最大，當溫度超過25℃時，反應(yīng)過程后期便會出現(xiàn)分解副反應(yīng)。風險矩陣方法表明在25℃及以上的反應(yīng)溫度是不可接受的;熱失控情形方法表明反應(yīng)溫度在25℃及以上時，反應(yīng)的風險等級是5級，風險不可接