一、论文选题的背景和意义

随着人类社会生产力的不断进步，化学化工生产的迅猛发展，生产过程中易燃、易爆、有毒有害、带腐蚀性危险化学品的使用大幅增加，由此引发的各种事故也在频繁发生。在苯、甲苯以及二硝基甲苯硝化生产中，涉及的危险物质较多，硝基苯、多硝基苯及硝基酚盐等物质都具有热分解爆炸的危险，硝基苯生产装置与大型石油炼制装置相比无论规模还是生产能力均较小，国内外对硝基生产过程的安全研究也较少。随着硝基苯装置的规模不断扩大，其事故危险性也在增大，加之对生产中危险因素的认识不足，从而导致硝基装置爆炸事故频发，给社会和人民带来巨大财产损失，甚至危机人民的生命安全。为了减少或避免其爆炸事故的发生，需要对其硝化过程的主要危险因素及其特点进去全面而深入的分析与研究。

二、国内外相关研究的最新成果与动态

化学工艺过程的热危险性主要表现为反应失控，即反应系统因反应放热而使温度升高，在经过一个”放热反应加速-温度在升高”，以致超过了反应器冷却能力的控制极限，形成恶性循环后，反应物、产物分解，生成大量气体，压力急剧升高，最后导致喷料、反应器破坏，甚至燃烧爆炸的现象。这种反应失控的危险不仅可以发生在作业的反应器里，而且也可能发生在其他的操作单元，甚至储存过程中。目前国际上已经把反应失控及其致灾机理作为一个重要的课题展开研究和交流，这可以说是安全工程新近发展的一个重要方向。

Gygax在1988年瑞士举办的第10届国际化学反应工程研讨会上对化工生产中的热危险性作了较为详细的描述。他认为化工企业热失控最终都与进行中的反应放热速度超过工艺设备的散热能力有关。热失控可以分为三类：热不稳定物质在运输、储存过程的热积累引起失控；化学合成过程中的反应失控；反应性化合物的事故性混合导致的失控。同年，Hugo等人比较研究了间歇反应和半间歇反应条件下，高放热反应一旦发生冷却失效后导致反应失控时，目标反应在绝热状态下所能达到的温度，并总结出失控反应模型及安全操作条件。近30年来国外在这方面的研究较为活跃，取得了很多较为成熟的研究成果。由于技术装备等方面的原因，国内在这方面的工作开展较晚，2005年后王晓峰、吴燕、陈利平、朱贤峰等才开始利用反应量热仪、加速度量热仪等设备对甲苯一段、二段硝化等反应过程进行研究。

三、主要评估方法

（1）、风险评价指数矩阵法

风险是指特定危害事件发生的概率和后果的综合，具有概率和后果的二重性。而风险矩阵是一种以几率与后果的叠加来表示风险的图表，在定性风险评价和风险划分准则的图示中有广泛的用途。

评价工艺过程热失控的危险程度取决于两个参数: 绝热温度 Tad ( 反映目标反应失控后的严重度 ) 和绝热系统的诱导期 D ( 反映目标反应失控后能否引发更加严重的二次分解, 以及体系导致热爆炸的形成时间, 是一个可能性的指标 ) 之间的关系。

（2）、基于失控过程温度参数的热危险性评估方法