聚乙二醇6000合成工艺的热危险性研究

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聚乙二醇(PEG)是一种广泛应用于医药、食品、化纤等领域的高聚化合物。当前对其研究主要集中在应用前景等方面,对其合成工艺的热危险性研究较少。为进一步了解其合成工艺的危险性,本文从合成过程的热效应、不同阶段产物分解的可能性和热危害、气体环境对产物稳定性影响的角度,对PEG6000合成工艺的热危险性进行了系统性研究。为研究PEG6000合成过程的化学反应热效应,将其合成过程分为8个步骤,采用反应量热仪(RC1e)研究其合成反应热量释放过程。通过计算不同分子量PEG合成过程的放热量、单位质量放热量、绝热温升等数值,对不同分子量PEG的合成过程的失控严重度进行评估。初步对PEG6000合成过程的危险性进行分析后,利用加速量热仪(ARC)研究了不同分子量PEG在绝热状态下的放热行为,计算不同分子量PEG的产气量、TMRad等动力学参数。创新性地提出了危害可控点的计算方法,对不同分子量PEG进行热危害研究,并采用风险矩阵法和失控情景法对PEG6000合成工艺危险性进行评估。进一步运用同步热分析仪对不同分子量PEG的热分解行为和PEG6000在不同气体氛围下的分解过程进行研究,分析了气体环境对PEG6000合成工艺热危险性的影响。结果表明,该反应工艺严重度在2~4级之间,其中在反应初期和反应中期较严重,如PEG300、PEG806。PEG6000聚合过程的危害可控点数值为0~69.43%,PEG300的危害可控点数值最大为69.43%,PEG4000危害可控点数值小于0。失控情景法评估结果为2级。氧气会加剧产物的分解。因此建议在生产过程中,可适当调整通气速率,降低合成过程的危险程度,同时确保反应装置的密闭与安全性,防止因产物分解造成事故。
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