论文总字数：19208字

摘 要

苯胺是一种重要的化学品，应用于医疗、化工、生产炸药等行业，市场需求较大。工业上常用生产苯胺的工艺主要有三种，一是苯酚胺化法，该方法工艺比较简单，缺点是苯酚的价格昂贵，导致成本太高没有企业使用。二是硝基苯铁粉还原法。该方法生成了大量的带铁泥的废渣，环境压力很大，故也不常用。国外倒是有企业用该方法，但是他们的目标产品是氧化铁而不是苯胺。三是硝基苯加氢法，也是最常用的，但由于在生产过程中使用大量的危险物质，生产条件落后，装备与技术的不成熟等，导致其生产过程经常引发突发性、灾害性的安全事故。为解决这些问题，本毕设在对苯胺生产现状以及典型事故案例进行了研究的基础上，对各种生产工艺进行全方位比较，对介质、生产工艺、生产装置、厂区可能存在的危险进行了分析，提出了相关对策。比如个体防护措施、事故预防措施、发生事故后的紧急处理措施、以及消防设施的配置等。并且通过查阅相关规范，对涉及到的危险介质进行分类后，按照国标的要求对储罐组的安全间距与布置上做了相关设计。选择出了硝基苯气相加氢流化床生产技术。以年产5万吨苯胺为标准，对流化床反应器进行了设计。

关键词：苯胺 硝基苯 流化床 氢化 爆炸

Aniline production risk analysis and safety design

ABSTRACT

Aniline is an important chemical, used in medical, chemical, explosives and other industries, the market demand is greater. There are three main processes used to produce aniline in industry. The first is the phenol amination method. This method is relatively simple. The disadvantage is that the price of phenol is expensive, which causes the cost to be too high for enterprises to use. The second is nitrobenzene iron powder reduction method. This method generates a large amount of waste slag with iron mud, and the environmental pressure is very large, so it is not commonly used. Some foreign companies use this method, but their target product is iron oxide instead of aniline. The third is the nitrobenzene hydrogenation method, which is also the most commonly used. However, due to the use of a large amount of dangerous substances in the production process, backward production conditions, and immature equipment and technology, the production process often triggers sudden and catastrophic Security incident. In order to solve these problems, Ben Bi set up on the basis of research on the production status of aniline and typical accident cases, made a comprehensive comparison of various production processes, and carried out possible hazards in media, production processes, production equipment, and plant Analysis and put forward relevant countermeasures. Such as personal protection measures, accident prevention measures, emergency treatment measures after an accident, and the configuration of firefighting facilities. And by referring to the relevant specifications and classifying the hazardous media involved, the safety spacing and layout of the storage tank group has been designed in accordance with the requirements of the national standard. The production technology of nitrobenzene gas phase hydrogenation fluidized bed was selected. With the annual output of 50,000 tons of aniline as the standard, the fluidized bed reactor was designed.

Key words: Aniline, Nitrobenzene, Fluidized bed, Hydrogenation, Explosion

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1研究的背景及意义 1

1.2国内生产现状及市场 2

1.3研究展望 3

1.4研究内容 4

第二章 工艺比较及选择 5

2.1生产工艺比较 5

2.1.1苯酚氨化法 5

2.1.2硝基苯铁粉还原法 5

2.1.3硝基苯催化加氢法 6

2.3.3 工艺路线的选择 7

2.2工艺流程 7

2.2.1工艺流程图 7

2.2.2工艺描述 8

第三章 主要危险介质分析 9

3.1硝酸 10

3.1.1主要用途 10

3.1.2个体防护措施 10

3.1.3急救措施 10

3.1.4应急处理 11

3.1.5储运注意事项 11

3.2氢气 11

3.2.1安全注意事项 12

3.2.2包装及运输 12

3.3苯胺 12

3.3.1危险特性 13

3.3.2消防急救措施 13

3.3.3泄漏应急处理 13

3.4硝基苯 14

3.4.1操作安全： 14

3.4.2储存安全 14

3.4.3运输安全 14

3.4.4急救与灭火措施 15

3.4.5泄漏应急处置 15

3.5硫酸 15

3.5.1紧急救援措施 15

3.5.2火灾和爆炸 16

3.5.3个体防护措施 16

3.6苯 16

3.6.1主要危害 16

3.6.2操作和储存 17

第四章 装置及系统危险性分析 18

4.1氢气柜单元 18

4.2氢压机单元 18

4.3硝基苯汽化单元 19

4.4流化床反应器 19

4.5储罐区 19

4.5.1注意事项 19

4.5.2可能发生的事故类型 20

第五章 流化床反应器设计 21

5.1工作原理 21

5.2结构类型 21

5.3优缺点 21

5.4适用范围 21

5.5 反应器设计 22

5.5.1 反应器选型及主要工艺参数 22

5.5.2 直径和高度的确定 22

5.5.3壁厚 23

5.5.4椭圆封头 23

第六章 通用工程 25

6.1 水、电工程 25

6.1.1 工业用水 25

6.1.2 工业用电 25

6.2 安全防火 26

6.2.1 防火防爆措施 26

6.2.2 消防安全措施 26

结语 28

参考文献 29

致谢 31

第一章 绪论

1.1研究的背景及意义

苯胺主要用于制造染料、药物、树脂等,在工业上具有很高的应用价值^[1,2]。染料工业上是制造棉织品和皮革的染料。可以用来合成许多香料、橡胶、金属防腐剂、催化剂、防氧化剂、润滑油添加剂、胶片，还可用作无机酸缓蚀剂。农药方面主要用于生产许多杀虫剂、杀菌剂如敌敌畏、除草剂等；

化学事故（例如化学物释放，火灾或爆炸）不仅会对工作场所的员工造成严重的灾难性后果，还会对居民和环境造成严重的灾难性后果。因此与制造，使用和处置各种化学品有关的安全问题在大多数亚洲国家的地方，地区和国家政府中日益引起关注。化学灾难会导致向大气中释放严重危害的物质，通常很难预测并且非常昂贵，一旦发生事故，就会致命。近年来，随着全球化学工业规模的扩大，火灾，泄漏和爆炸等化学事故屡屡发生，造成人员死亡和经济损失不计其数。实际上，世界各国越来越重视化学安全性，但亚洲在化学安全领域仍然不足，并遭受了一些化学灾难。近年来化工事故尤为平凡，如2019年3月21日江苏盐城某工厂化学储罐发生爆炸，近百人死亡，六百多人受伤住院；2016年4月22日江苏某工厂发生爆炸；2020年4月21日江苏连云港某化工厂发生火灾爆炸；还有我们都曾经历过的812天津大爆炸等等，可见化工事故有多么平凡，而化工产品又与我们的日常生活息息相关，这就导致我们无法从根本上避免化工事故，只能尽可能地减少。因此我们能做的只有设计好每一道工艺，执行好每一步操作，合理使用设备工具，以及提前制作事故预案，在发生事故后能够正确处理，避免造成不必要的人身伤亡和财产损失。

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