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苯硝化生产硝基苯工艺过程与防范对策摘要本文对硝基苯的生产工艺进行了简要阐述，分析了生产工艺危险性，并列举案例分析，最后针对硝基苯的安全生产，提出了安全预防措施，这对硝基苯的生产能长期、稳定、安全运行具有重要意义。关键词：硝基苯工艺危险性预防措施引言硝基苯是一种重要的化工原料和中间体，用于生产苯胺、联苯胺、二硝基苯等多种医药和染料行业，也可用作于农药、炸药及橡胶硫化促进剂的原料，其中主要用途是制取苯胺和聚氨酯泡沫塑料，目前，90%以上的硝基苯用于生产苯胺[1-3]。工业上硝基苯生产工艺过程主要包括苯硝化反应、硝基苯洗涤、硝基苯精馏等单元过程，生产过程中使用了大量易燃易爆、有毒有害、强腐蚀、强氧化的化学危险品。由于苯硝化反应中副反应生成的杂质（主要是硝基酚盐类）爆炸危险性很高，而且极易积累在精馏塔釜等受热部位，监测和处理不及时就容易发生爆炸，使其生产过程中安全事故具有突发性、灾害性的特点。因此对苯硝化生产硝基苯工艺过程进行危险性定量分析及对爆炸事故的安全研究，并提出具体的预防措施意义重大。1 硝基苯生产工艺1.1硝基苯简介硝基苯，有机化合物，又名密斑油、苦杏仁油，无色或微黄色具有苦杏仁味的油状液体[4]。化学式为C6H5NO2，难溶于水，密度比水大，相对密度1.205，熔点6℃，沸点210~211℃，闪点为87.8℃，爆炸下限为1.8%（93.3℃）。易溶于乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高热会燃烧、爆炸。与硝酸反应剧烈。低毒，半数致死量（大鼠，经口640mg/kg），硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。实验室制硝基苯由于溶有硝酸分解产生的二氧化氮而有颜色，除杂方式：加氢氧化钠溶液，分液。1.2硝基苯的应用硝基苯是重要的基本有机化工原料，用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业，经催化加氢或铁粉还原可得苯胺，这是硝基苯的最主要用途，由苯胺进而生产各种有机中间体，广泛应用于合成皮革（MDI）、橡胶、医药、农药、军事及其他工业[5-10]。硝基苯还可作为测定分子量的溶剂，测定矿物的折射指数，检定硫化物、硝酸盐；气相色谱固定液（最高使用温度150℃，溶剂为甲醇），分离分析烃类及有机和无机金属化合物；有机微量分析测定硝基（液体）的标准品。1.3硝基苯生产工艺流程我国的苯硝化生产工艺主要为塔釜串联的混酸制硝基苯。因此，以四釜串联混酸法生产硝基苯为例，其生产工艺流程为：将98%硝酸、98%硫酸和68%硝化稀硫酸按一定比例在配酸釜中配制成合格的混酸，将混酸与酸性的苯及循环稀硫酸连续的送入 1#釜硝化反应器，通过溢流依次流向 2#、3#和 4#硝化釜继续进行反应，反应后的物料溢流至硝化分离器，经过重力沉降以实现连续分离酸性硝基苯和硝化稀硫酸。硝化稀硫酸其中的大部分用于系统内循环，少部分进入萃取釜，经萃取分离器分离出酸性苯和稀硫酸，萃取后的稀硫酸被用于混酸配制装置、稀酸提浓装置和硫基肥装置。酸性硝基苯经中和、水洗、分离等操作，得到中性粗品硝基苯[11]。粗硝基苯经初馏塔除去轻组分（包括苯和水）后进入精馏塔除去重组分（主要是硝基酚、硝基酚钠、二硝基苯、硫酸钠和硝酸钠等杂质），最终可得到成品的硝基苯产品。硝基苯生产工艺中产生的废水用汽提塔回收其中的有机物（主要为硝基苯）后，剩下的废水物料被送往生化处理站集中处理后达标排放。苯硝化工艺主要工艺流程图有：图1 苯硝化生产硝基苯工艺流程简图2 工艺危险性分析硝基苯生产属高危行业，稍有不慎，就会造成装置中的危险介质泄漏、燃烧，甚至爆炸等安全事故，给人们的人身和财产安全造成巨大的损失，并且还会污染环境[12]。但是，如果控制好装置关键工序工艺参数，了解危险介质的危险特性，严格按照规程做好要害和关键装置的除酚排焦，就可以提高硝基苯装置持续安全生产的能力。确保安全生产的前提是必须清楚生产过程中涉及的危险物质和工艺流程的危险特征。2.1物质危险性分析硝基苯生产中涉及的主要物料有：硝酸，硫酸，氢氧化钠，苯，硝基苯，多硝基苯，以及硝基酚（盐）等物质。它们都属于危险化学品，并且具有毒性、腐蚀性、可燃性甚至爆炸的危险性。2.1.1硝酸易挥发和有刺激的液体，分子式 HNO3，相对密度大于 1.48，淡黄色到红褐色液体，浓硝酸（98%）露于空气中有“发烟”现象，此为 N2O5，即硝酐，在空气中与水汽形成酸雾。属8.1类危险化学品（酸性腐蚀品），空气中最高允许体积质量为5mg/m3（以NO2计）。主要危险性表现在以下几方面：对皮肤黏膜有强腐蚀作用；吸入硝酸气雾能引起呼吸道刺激症状，大量吸入可引起肺水肿；皮肤和眼睛接触可产生强烈化学灼伤；硝酸火灾危险性极大，氧化能力强，与还原剂反应放出大量的热可引起火灾和爆炸。2.1.2硫酸纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈强酸性。分子式H2SO4，相对密度：98%的硫酸为 1.836；93%的硫酸为 1