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【摘要】危险性大的化学反应分六类，掌握其特点及安全技术要求，就能避免化工生产危险的发生。
【关键词】化工生产；化学反应；安全技术
化工生产是以化学反应为主要特征的生产过程，具有易燃、易爆、有毒、有害、有腐蚀等特点，不同类型的化学反应，其反应特点不同，潜在的危险性也不同。中和反应、复分解反应、脂化反应危险性较小，操作较易控制；氧化、硝化、磺化反应等火灾和爆炸的危险性较大，操作较难控制。危险性大的化学反应分六类，掌握其特点及安全技术要求，就能避免化工生产危险的发生。其特点及安全技术要求如下：
一、磺化反应
磺化反应是指在有机物分子中导入磺酸基或其衍生物的化学反应。磺化反应使用的磺化剂主要是浓硫酸、发烟硫酸和硫酸酐，都是强烈的吸水剂，吸水时放热，会引起温度升高和发生爆炸，磺化剂有腐蚀作用。
磺化反应的安全技术要求：为严格控制磺化反应釜内温度、磺化反应釜内搅拌速率、磺化剂流量和冷却水流量等工艺参数。应设置反应釜温度的报警和联锁、搅拌的稳定控制和联锁系统、紧急冷却系统、紧急停车系统、安全泄放系统和三氧化硫泄漏监控报警系统等防护措施。当磺化反应釜内各参数偏离工艺指标时，能自动报警、停止加料，甚至紧急停车。
二、氧化反应
化学反应中反应物质失去电子的反应为氧化反应。多数氧化反应是放热反应。其反应是易燃易爆物质与空气或氧气反应，其物料配比接近爆炸下限。倘若配比及反应温度控制失调，即能发生爆炸燃烧。
氧化反应中如以空气或氧气作氧化剂时，反应物料的配比应严格控制在爆炸范围外。空气进入反应器前，应经过气体净化装置，消除空气中的灰尘、水汽、油污和可使催化剂活性降低或中毒的杂质，保持催化剂的活性，减少着火和爆炸的危险。氧化反应接触器多采用立式，因为这种形式催化剂装卸方便安全。
三、还原反应
化学反应中反应物质失去电子的反应，称为还原反应。还原反应种类很多。虽然多数还原反应的反应过程比较缓和，但是许多还原反应会产生氢气或使用氢气，从而使防火防爆问题突出；有些反应使用的还原剂和催化剂有很大的燃烧爆炸危险性。常用还原剂中火灾险性大的物质还有硼氢类、氢化钠、异丙醇铝等。硼氢类还原剂常用钾硼氢和钠硼氢，它们都遇水燃烧，在潮湿的空气中能自燃，所以应储存于干燥的密闭容器内。还原反应的危险性及安全技术要求：
（一）无论是利用初生态还原，还是用催化剂把氢气活化后还原，都有氢气存在，特别是催化加氢还原，大都在加热、加压条件下进行，如果操作失误或因设备缺陷有氢气泄漏，极易与空气形成爆炸性混合物，如遇着火源即会爆炸。所以，在操作过程中要严格控制温度、压力和流量；车间内的电气设备必须符合防爆要求。电线及电线接线盒不宜在车间顶部敷设安装；厂房通风要好，应采用轻质屋顶、设置天窗或风帽，以使氢气及时逸出；反应中产生的氢气可用排气管导出车间屋项，并高于屋脊2m以上，经过阻火器向外排放；加压反应的设备应配备安全阀，反应中产生压力的设备要装设爆破片；安装氢气检测和报警装置。
（二）还原反应中所使用的催化剂雷氏镍吸潮后在空气中有自燃危险，即使没有着火源存在，也能使氢气和空气的混合物引燃形成着火爆炸。因此，当用它们来活化氢气进行还原反应时，必须先用氮气置换反应器内的全部空气，并经过测定证实含氧量降到标准后，才可通人氢气；反应结束后应先用氮气把反应器内的氢气置换干净，才可打开孔盖出料，以免外界空气与反应器内的氢气相遇，在雷氏镍自燃的情况下发生着火爆炸，雷氏镍应当储存于酒精中，钯碳回收时应用酒精及清水充分洗涤，过滤抽真空时不得抽得太干，以免氧化着火。
（三）固体还原剂保险粉、硼氢化钾、氢化铝锂等都是遇湿易燃危险品，其中保险粉遇水发热，在潮湿空气中能分解析出硫，硫蒸气受热具有自燃的危险，且保险粉本身受热到190℃也有分解爆炸的危险；硼氢化钾(钠)在潮湿空气中能自燃，遇水或酸即分解放出大量氢气，同时产生高热，可使氢气着火而引起爆炸事故；氢化锂铝是遇湿危险的还原剂，务必要妥善保管，防止受潮。保险粉用于溶解使用时，要严格控制温度，可以在开动搅拌的情况下，将保险粉分批加入水中，待溶解后再与有机物接触反应；当使用硼氢化钠(钾)作还原剂时，在工艺过程中调解酸、碱度时要特别注意，防止加酸过快、过多；当使用氢化铝锂作还原剂时，要特别注意，必须在氮气保护下使用，平时浸没于煤油中储存。前面所述的还原剂，遇氧化剂会猛烈发生反应，产生大量热量，具有着火爆炸的危险，故不得与氧化剂混存。
四、硝化反应
有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应，称为硝化。常用的硝化剂是浓硝酸或浓硝酸与浓硫酸的混合物。硝化反应是生产染料、药物及某些炸药的重要反应。
制备混酸时，应先用水将浓硫酸稀释，在不断搅拌和冷却条件下加浓硝酸，并且严格控制温度和酸的配比，严防冲料或爆炸。配制成的混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性，必须防止触及人体和衣物。硝化剂是强氧化剂，硝化反应是放热反应，硝化产物具有爆炸性，所以硝化反应潜在的危险性较大。为避免反应失常或产生爆炸，操作中必须精心控制反应温度和浓度，避免一切摩擦、撞击、高温因素，不得接触明火和酸、碱物质等。硝化反应器要有良好的冷却和搅拌装置，要有灵敏的温度控制和报警系统。同时，硝化反应的腐蚀性很强，要注意设备、管道的防腐蚀性能，以防渗漏酿成事故。
五、氯化反应
以氯原子取代有机化合物中氢原子的反应称为氯化反应。常用的氯化剂有：液态或气态的氯、气态的氯化氢和不同浓度的盐酸、磷酰氯、三氯化磷、硫酰氯、次氯酸钙等。
氯化反应主要危险性及安全技术要求：
（一）氯化反应的火灾危险性主要决定于被氯化物质的性质及反应过程的条件。反应过程中所用的原料大多是有机易燃物和强氧化剂，如甲烷、乙烷、苯、酒精、天然气、甲苯、液氯等。所以，应严格控制各种着火源，电气设备应符合防火防爆要求。
（二）氯化反应中最常用的氯化剂是液态或气态的氯。氯气本身毒性较大，氧化性极强，储存压力较高，一旦泄漏是很危险的。所以贮罐中的液氯在进入氯化器使用之前，必须先进人蒸发器使其气化。在一般情况下不准把储存氯气的气瓶或槽车当贮罐使用，因为这样有可能使被氯化的有机物质倒流进气瓶或槽车引起爆炸。对于一般氯化器应装设氯气缓冲罐，防止氯气断流或压力减小时形成倒流。
（三）氯化反应是一个放热过程，尤其在较高温度下进行氯化，反应更为剧烈。例如在环氧氯丙烷生产中，丙烯需预热至3000℃左右进行氯化，反应温度可升至500℃，在这样高的温度下，如果物料泄漏就会造成着火或引起爆炸。因此，一般氯化反应设备必须有良好的冷却系统，并严格控制氯气的流量，以免因流量过快，温度剧升而引起事故。
（四）由于氯化反应几乎都有氯化氢气体生成，因此所用的设备必须防腐蚀，设备应保证严密不漏。因为氯化氢气体易溶于水中，通过增设吸收和冷却装置就可以除去尾气中绝大部分氯化氢。
六、卤化反应
有机化合物中的氢或其他基团被卤素（Cl、Br、F、I）取代生成含卤有机物的反应称为卤化反应。化工生产中常见的卤化反应有：黄磷与氯气反应生成三氯化磷、硫磺与氟气反应生成六氟化硫、双酚A、苯酚、二苯乙烷与溴素反应生成溴系阻燃剂等。
卤化反应很难控制，易引发爆炸，所以气相反应一般要用惰性气体稀释。氯化反应不论气相或液相反应，都具有潜在的危险性。化工生产中必须对各类化学反应所具有的燃、爆、毒、腐蚀等危害性高度重视，应采取以下安全措施进行防火防爆：对易燃易爆气体，控制其浓度在安全范围内；用惰性气体取代空气；把氧气浓度降至极限值以下。对易燃易爆液体，避免其蒸汽浓度达到爆炸下限，采取在液面上方施加惰性气体覆盖；降低加工温度，保持较低的蒸汽压，使其达不到爆炸浓度。对易燃易爆固体，加工时避免暴热和形成爆炸性粉尘，采取粉碎、研磨、筛分时施加惰性介质保护；安装降温设施，迅速移走摩擦热、撞击热；配置通风设备，使易燃粉尘迅速排除。对遇湿空气或水燃烧的物质，采取隔绝空气或防水、防潮措施。对自燃性物质，采取通风、散热、降温等措施，以免达到自燃点。为防止易燃气体、蒸汽与空气混合形成爆炸性气体，设备应保持良好的密闭性，并在生产场所避免明火或火花，切实做到防火防爆。
【关键词】化工生产；化学反应；安全技术
化工生产是以化学反应为主要特征的生产过程，具有易燃、易爆、有毒、有害、有腐蚀等特点，不同类型的化学反应，其反应特点不同，潜在的危险性也不同。中和反应、复分解反应、脂化反应危险性较小，操作较易控制；氧化、硝化、磺化反应等火灾和爆炸的危险性较大，操作较难控制。危险性大的化学反应分六类，掌握其特点及安全技术要求，就能避免化工生产危险的发生。其特点及安全技术要求如下：
一、磺化反应
磺化反应是指在有机物分子中导入磺酸基或其衍生物的化学反应。磺化反应使用的磺化剂主要是浓硫酸、发烟硫酸和硫酸酐，都是强烈的吸水剂，吸水时放热，会引起温度升高和发生爆炸，磺化剂有腐蚀作用。
磺化反应的安全技术要求：为严格控制磺化反应釜内温度、磺化反应釜内搅拌速率、磺化剂流量和冷却水流量等工艺参数。应设置反应釜温度的报警和联锁、搅拌的稳定控制和联锁系统、紧急冷却系统、紧急停车系统、安全泄放系统和三氧化硫泄漏监控报警系统等防护措施。当磺化反应釜内各参数偏离工艺指标时，能自动报警、停止加料，甚至紧急停车。
二、氧化反应
化学反应中反应物质失去电子的反应为氧化反应。多数氧化反应是放热反应。其反应是易燃易爆物质与空气或氧气反应，其物料配比接近爆炸下限。倘若配比及反应温度控制失调，即能发生爆炸燃烧。
氧化反应中如以空气或氧气作氧化剂时，反应物料的配比应严格控制在爆炸范围外。空气进入反应器前，应经过气体净化装置，消除空气中的灰尘、水汽、油污和可使催化剂活性降低或中毒的杂质，保持催化剂的活性，减少着火和爆炸的危险。氧化反应接触器多采用立式，因为这种形式催化剂装卸方便安全。
三、还原反应
化学反应中反应物质失去电子的反应，称为还原反应。还原反应种类很多。虽然多数还原反应的反应过程比较缓和，但是许多还原反应会产生氢气或使用氢气，从而使防火防爆问题突出；有些反应使用的还原剂和催化剂有很大的燃烧爆炸危险性。常用还原剂中火灾险性大的物质还有硼氢类、氢化钠、异丙醇铝等。硼氢类还原剂常用钾硼氢和钠硼氢，它们都遇水燃烧，在潮湿的空气中能自燃，所以应储存于干燥的密闭容器内。还原反应的危险性及安全技术要求：
（一）无论是利用初生态还原，还是用催化剂把氢气活化后还原，都有氢气存在，特别是催化加氢还原，大都在加热、加压条件下进行，如果操作失误或因设备缺陷有氢气泄漏，极易与空气形成爆炸性混合物，如遇着火源即会爆炸。所以，在操作过程中要严格控制温度、压力和流量；车间内的电气设备必须符合防爆要求。电线及电线接线盒不宜在车间顶部敷设安装；厂房通风要好，应采用轻质屋顶、设置天窗或风帽，以使氢气及时逸出；反应中产生的氢气可用排气管导出车间屋项，并高于屋脊2m以上，经过阻火器向外排放；加压反应的设备应配备安全阀，反应中产生压力的设备要装设爆破片；安装氢气检测和报警装置。
（二）还原反应中所使用的催化剂雷氏镍吸潮后在空气中有自燃危险，即使没有着火源存在，也能使氢气和空气的混合物引燃形成着火爆炸。因此，当用它们来活化氢气进行还原反应时，必须先用氮气置换反应器内的全部空气，并经过测定证实含氧量降到标准后，才可通人氢气；反应结束后应先用氮气把反应器内的氢气置换干净，才可打开孔盖出料，以免外界空气与反应器内的氢气相遇，在雷氏镍自燃的情况下发生着火爆炸，雷氏镍应当储存于酒精中，钯碳回收时应用酒精及清水充分洗涤，过滤抽真空时不得抽得太干，以免氧化着火。
（三）固体还原剂保险粉、硼氢化钾、氢化铝锂等都是遇湿易燃危险品，其中保险粉遇水发热，在潮湿空气中能分解析出硫，硫蒸气受热具有自燃的危险，且保险粉本身受热到190℃也有分解爆炸的危险；硼氢化钾(钠)在潮湿空气中能自燃，遇水或酸即分解放出大量氢气，同时产生高热，可使氢气着火而引起爆炸事故；氢化锂铝是遇湿危险的还原剂，务必要妥善保管，防止受潮。保险粉用于溶解使用时，要严格控制温度，可以在开动搅拌的情况下，将保险粉分批加入水中，待溶解后再与有机物接触反应；当使用硼氢化钠(钾)作还原剂时，在工艺过程中调解酸、碱度时要特别注意，防止加酸过快、过多；当使用氢化铝锂作还原剂时，要特别注意，必须在氮气保护下使用，平时浸没于煤油中储存。前面所述的还原剂，遇氧化剂会猛烈发生反应，产生大量热量，具有着火爆炸的危险，故不得与氧化剂混存。
四、硝化反应
有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应，称为硝化。常用的硝化剂是浓硝酸或浓硝酸与浓硫酸的混合物。硝化反应是生产染料、药物及某些炸药的重要反应。
制备混酸时，应先用水将浓硫酸稀释，在不断搅拌和冷却条件下加浓硝酸，并且严格控制温度和酸的配比，严防冲料或爆炸。配制成的混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性，必须防止触及人体和衣物。硝化剂是强氧化剂，硝化反应是放热反应，硝化产物具有爆炸性，所以硝化反应潜在的危险性较大。为避免反应失常或产生爆炸，操作中必须精心控制反应温度和浓度，避免一切摩擦、撞击、高温因素，不得接触明火和酸、碱物质等。硝化反应器要有良好的冷却和搅拌装置，要有灵敏的温度控制和报警系统。同时，硝化反应的腐蚀性很强，要注意设备、管道的防腐蚀性能，以防渗漏酿成事故。
五、氯化反应
以氯原子取代有机化合物中氢原子的反应称为氯化反应。常用的氯化剂有：液态或气态的氯、气态的氯化氢和不同浓度的盐酸、磷酰氯、三氯化磷、硫酰氯、次氯酸钙等。
氯化反应主要危险性及安全技术要求：
（一）氯化反应的火灾危险性主要决定于被氯化物质的性质及反应过程的条件。反应过程中所用的原料大多是有机易燃物和强氧化剂，如甲烷、乙烷、苯、酒精、天然气、甲苯、液氯等。所以，应严格控制各种着火源，电气设备应符合防火防爆要求。
（二）氯化反应中最常用的氯化剂是液态或气态的氯。氯气本身毒性较大，氧化性极强，储存压力较高，一旦泄漏是很危险的。所以贮罐中的液氯在进入氯化器使用之前，必须先进人蒸发器使其气化。在一般情况下不准把储存氯气的气瓶或槽车当贮罐使用，因为这样有可能使被氯化的有机物质倒流进气瓶或槽车引起爆炸。对于一般氯化器应装设氯气缓冲罐，防止氯气断流或压力减小时形成倒流。
（三）氯化反应是一个放热过程，尤其在较高温度下进行氯化，反应更为剧烈。例如在环氧氯丙烷生产中，丙烯需预热至3000℃左右进行氯化，反应温度可升至500℃，在这样高的温度下，如果物料泄漏就会造成着火或引起爆炸。因此，一般氯化反应设备必须有良好的冷却系统，并严格控制氯气的流量，以免因流量过快，温度剧升而引起事故。
（四）由于氯化反应几乎都有氯化氢气体生成，因此所用的设备必须防腐蚀，设备应保证严密不漏。因为氯化氢气体易溶于水中，通过增设吸收和冷却装置就可以除去尾气中绝大部分氯化氢。
六、卤化反应
有机化合物中的氢或其他基团被卤素（Cl、Br、F、I）取代生成含卤有机物的反应称为卤化反应。化工生产中常见的卤化反应有：黄磷与氯气反应生成三氯化磷、硫磺与氟气反应生成六氟化硫、双酚A、苯酚、二苯乙烷与溴素反应生成溴系阻燃剂等。
卤化反应很难控制，易引发爆炸，所以气相反应一般要用惰性气体稀释。氯化反应不论气相或液相反应，都具有潜在的危险性。化工生产中必须对各类化学反应所具有的燃、爆、毒、腐蚀等危害性高度重视，应采取以下安全措施进行防火防爆：对易燃易爆气体，控制其浓度在安全范围内；用惰性气体取代空气；把氧气浓度降至极限值以下。对易燃易爆液体，避免其蒸汽浓度达到爆炸下限，采取在液面上方施加惰性气体覆盖；降低加工温度，保持较低的蒸汽压，使其达不到爆炸浓度。对易燃易爆固体，加工时避免暴热和形成爆炸性粉尘，采取粉碎、研磨、筛分时施加惰性介质保护；安装降温设施，迅速移走摩擦热、撞击热；配置通风设备，使易燃粉尘迅速排除。对遇湿空气或水燃烧的物质，采取隔绝空气或防水、防潮措施。对自燃性物质，采取通风、散热、降温等措施，以免达到自燃点。为防止易燃气体、蒸汽与空气混合形成爆炸性气体，设备应保持良好的密闭性，并在生产场所避免明火或火花，切实做到防火防爆。