中国石油大学(北京)现代远程教育
毕 业 设 计(论文)
2-萘酚磺化反应的安全控制
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20xx年x月x日(终稿截止日期)
中国石油大学(北京)现代远程教育毕业设计(论文)
2-萘酚磺化反应的安全控制
摘 要
2-萘酚又称β-萘酚、乙萘酚,在化工生产中是一种用途十分广泛的重要的原料或中间体,主要用于染料、有机颜料、橡胶防老剂以及医药和农药工业中。其中,工业合成路线主要是萘磺化碱溶法。然而,正是由于在磺化碱熔法生产2-萘酚的过程中,存在污染严重、环境污染、生产安全隐患等问题已成为2-萘酚工业生存与发展的瓶颈。其中,在制备2-萘酚过程中,用98%硫酸与精萘进行的磺化反应,如果对该阶段反应条件掌控不好的话,就会出现许多副产物,同时在磺化反应中还隐藏着诸多安全隐患因素(如:因磺化釜不密封、密封不严、搅拌轴封泄漏等导致高温萘蒸气泄漏,与空气形成爆炸性混合物,遇激发能源,可能发生火灾爆炸事故),一方面影响着最终产品质量好坏,另一方面还会直接损害生产厂家经济利益,并对人身造成很大的危害。
因此,本文主要是以制备2-萘酚过程中的磺化反应作为研究对象,首先在系统了解了2-萘酚物化性质与应用途径的基础上,详细地探究了2-萘酚的化学反应生产原理,着重地分析用98%硫酸与精萘进行的磺化反应中反应原料的危害、磺化反应操作过程、磺化反应的自控设计,最后结合上述研究的基础上,提出了磺化反应中存在的安全问题,并且分别从安全防范与安全管理控制两个角度提出相应地建议性措施,希望对2-萘酚的工业生产工艺贡献一定地借鉴性作用
关键词:2-萘酚;磺化反应;安全防范、安全控制
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目 录
第一章 引 言 .................................................. 1 第二章 2-萘酚简介 ............................................. 2
2.1 2-萘酚的性质 ............................................ 2 2.2 2-萘酚的用途 ............................................ 2 2.2.1 在染料中的应用 ...................................... 2 2.2.2 在香料工业中的应用 .................................. 2 2.2.3 其他应用 ............................................ 3 第三章 2-萘酚的化学反应生产过程 ................................ 4
3.1 2-萘酚磺化反应原理 ...................................... 4 3.2 2-萘酚磺化反应原料的危害 ................................ 4 3.2.1 萘的危害 ............................................ 4 3.2.2 硫酸的危害 .......................................... 5 3.3 2-萘酚磺化反应磺化反应操作过程 .......................... 5 3.3.1 操作目的 ............................................ 5 3.3.2 操作指标 ............................................ 5 3.3.3 操作步骤 ............................................ 6 3.4 2-萘酚磺化反应磺化反应自控设计 .......................... 7 3.4.1 磺化自控方案的说明 .................................. 7 3.4.2 自控控制的原理及达到的目的 .......................... 7 3.4.3 自动控制选型及安装注意事项 .......................... 8 第四章 2-萘酚的磺化反应的安全控制 ............................. 9
4.1 存在的安全问题 .......................................... 9 4.1.1 火灾爆炸 ............................................ 9 4.1.2 容器爆炸 ........................................... 10 4.1.3 中毒、窒息 ......................................... 10
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4.1.4 化学灼伤 ........................................... 10 4.2 采取的安全防范措施 ..................................... 11 4.3 采取的安全管理措施 ..................................... 11 第五章 结束语 ................................................ 12 参考文献 ...................................................... 13 致谢 .......................................................... 15
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第一章 引 言
2-萘酚又称β-萘酚、乙萘酚,是重要的有机化工原料及染料中间体,主要用于染料、有机颜料、橡胶防老剂以及医药和农药工业中[1]。可以衍生出多种重要的染料中间体如2,3酸、吐氏酸、J酸、R酸、G酸、氨基J酸等。目前,其工业合成路线主要是萘磺化碱溶法,为间歇生产,劳动条件差,原料消耗高,且生产过程中排放大量废水。废水浓度高、毒性大、色泽深、酸碱缓冲性强、难以生化降解,对人体和环境造成较大的危害[2]。然而,正是由于2-萘酚在生产过程污染严重,环境污染、生产安全隐患等问题已成为2-萘酚工业生存与发展的瓶颈。目前,通过利用工业萘为主要原料,经磺化反应、水解反应、吹萘、中和反应、冷却、吸滤、碱熔、稀释、酸化等化学反应过程生产2-萘酚,是国内外工业化生产均采用的方法[3,4]。其中,在制备2-萘酚过程中,用98%硫酸与精萘进行的磺化反应不仅是整个制备过程中的第一步,而且也是整个制备过程中的关键阶段,如果对该阶段反应条件掌控不好的话,就会出现许多副产物,严重影响着产物的纯度以及后续步骤的进行,同时在磺化反应中还隐藏着诸多安全隐患因素[5],比如:因磺化釜不密封、密封不严、搅拌轴封泄漏等导致高温萘蒸气泄漏,与空气形成爆炸性混合物,遇激发能源,可能发生火灾爆炸事故等[6],这些安全隐患一方面影响着最终产品质量好坏,另一方面还会直接损害生产厂家经济利益,并对人身造成很大的危害。
因此,本文主要是以制备2-萘酚过程中的磺化反应作为研究对象,首先在系统了解了2-萘酚物化性质与应用途径的基础上,详细地探究了2-萘酚的化学反应生产原理,着重地分析用98%硫酸与精萘进行的磺化反应中反应原料的危害、磺化反应操作过程、磺化反应的自控设计,最后结合上述研究的基础上,提出了磺化反应中存在的安全问题,并且分别从安全防范与安全管理控制两个角度提出相应地建议性措施,希望对2-萘酚的工业生产工艺贡献一定地借鉴性作用。
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