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【摘 要】在化工生产过程中，氧化工艺涉及的原料、产物、中间产物、副产物等物质本身所具有的危险危害特性，其工艺条件、设备设施及装置等的特殊性，决定该工艺区别于其它化工过程的危险性。作者会通过介绍这些危险情况，来提醒从事化工专业的朋友们在日常工作中应该注意的问题，
【关键词】氧化反应；氧化工艺；化工安全；危险辨识
本文从工艺技术开发、物料本身、工艺条件选择与控制、反应设备及其配套设施的选型与设计、以及安全操作等方面，对化工生产的氧化工艺危险特点进行了分析。下面总结了一下物料、工艺与设备方面存在的一些危险情况：
一、前期试验验证与可参考的类比工程资料不够充分，工艺条件与参数选择不当，导致工艺装置缺少安全生产的科学性，导致事故发生。
每个工艺与装置首先需要通过实验室的小试与中试，再进一步扩大试验，逐渐放大，确保工艺条件的选择具有充分的安全性与科学性。在氧化工艺技术开发之前应对该化学反应的机理进行了解、熟悉并充分研究，借助试验结果与参照类比工程再进行工程的设计与施工。
若缺少此类必要的前期工作，对工艺过程的危险性未作透彻了解与辨识，盲目放大试验结果，极有可能在后续的试验与工业生产中引发安全生产事故。如：反应物料的选择不当、反应温度与压力等工艺参数选择不合理、反应器与配套设施的型式选择不当、设备设施构造存在缺陷、工艺与安全自动控制系统设计不合理等等，均可能导致生产装置工艺参数偏离安全范围，甚至有可能直接引发物料泄漏、设备破裂与火灾爆炸等事故，也可能为日后的事故的发生埋下隐患。
所以，为了确定合理的工艺参数，确保装置安全运行，首先应对物料的爆炸极限进行充分试验，获取有价值的基础资料，并以此确定氧化反应的工艺条件与设备设施及装置的技术要求。
二、高温物料与设备容易造成人员烫伤事故。
氧化反应的温度普遍较高，如天然气部分氧化制乙炔工艺，其反应温度甚至达到1500℃，有的反应装置可副产高温蒸汽等，此类装置一旦发生高温物料泄漏极易造成人员烫伤，高温设备设施若缺少保温措施，也可能引起烫伤.
三、反应物造成的火灾、爆炸、中毒等事故。
1.反应物具有较强的助燃性与不稳定性，可能引起火灾与爆炸
氧化反应所用的氧化剂具有很大的助燃危险性，一旦泄漏与有机物、酸类物质混合接触，有着火，甚至爆炸危险，如：氧、铬酸酐、高锰酸钾、硝酸、四氧化氮和臭氧等；有些氧化剂本身不稳定性，遇高温或受撞击、摩擦等作用会引起本身的分解性爆炸。
2.火灾、爆炸
被氧化的物质大部分是易燃易爆物质。如乙烯、丁烷、天然气均是易燃气体，异丙苯、对二甲苯、乙醛、甲醇均是易燃液体，此类物质具有饱和蒸汽压低、爆炸极限下线低、爆炸极限范围宽、最小点火能低等特点，泄漏后在空气中易形成爆炸性混合气体，一旦遇点火源即可形成火灾、爆炸。环氧乙烷、乙炔、甲醛等氧化产物也同样具有很大的火灾爆炸危险性。
3.反应物具有很强的毒害性，可引起人员中毒等
氨、二氧化硫、甲醇等原料以及环氧乙烷、丙烯腈、甲醛、三氧化硫、氮氧化物等氧化产物均具有较强的刺激性与毒害性，可引起人员中毒，有些物质还具有致癌性。
4.反应物具有强腐蚀性，可引起化学灼伤与设备、建筑物等腐蚀
硝酸、顺丁烯二酸酐、醋酸等均属于酸性腐蚀性；氨溶于水生产的氨水为碱性腐蚀品。此类化学品泄漏可引起严重的化学灼伤，腐蚀相关设备设施与建筑物，间接引发各类事故。
四、反应过程释放出大量热量，未能及时地转移，导致反应装置的温度、压力急剧升高，副反应速率增加，引起火灾与爆炸。
1.温度升高可引起设备内部压力增大，设备泄漏与破裂的危险增加。
对于密闭式设备温度升高导致设备或系统的压力升高，高温还会引起设备设施的密封性与强度的降低，以上两方面的作用最终可导致设备内物料泄漏与设备破裂甚至爆炸等危险。
2.温度升高将引起物料分解、燃烧与爆炸。
反应温度升高会引起物料分解与催化剂活性降低，从而造成副反应的增强，并可能超过易燃物的自燃点而引起火灾、爆炸事故。如：在丙烯氨氧化制丙烯腈工艺中，若反应温度超过500℃时，氨的分解和氧化反应将明显加剧，会产生大量的N2、NO和NO2气体。如：对于使用双氧水作催化剂，或生产物中存在着过氧化物的氧化工艺，温度升高将明显促进此类物质的分解，甚至爆炸。
3.温度的升高可引起物料危险性增强。
工艺温度的升高可能超过反应物的燃点从而引起燃烧并引发火灾，同时高温可引起爆炸性混合物的爆炸极限范围变大，导致生产装置的危险性显著增大，可能引起物料爆炸。尤其是采用空气或氧气作为氧化剂的气-固相氧化工艺，其反应温度一般在300℃以上，若反应温度升高，此种危险性后果则更为严重。
4.反应温度过低会引起爆炸危险。
对大部分氧化工艺而言，反应温度过低可能引起停车等，一般不会直接造成危险。但是如下情形仍可能引起安全事故：
反应温度过低，会引起反应速度减慢或停滞。
反应温度过低可能造成中间产物积累而引起爆炸。
（3）反应温度过低时，还会使某些物料冻结使管路堵塞或破裂。
五、催化剂性能降低或停留时间过短，均可能引发火灾、爆炸等危险。
若催化剂未及时更换、填充不当或中毒等原因可造成催化剂性能降低，或物料停留时间过短，可造成被氧化物质、氧化剂等未被完全消耗，或使副反应增强，生成不稳定的副产物并在系统中累积，可能造成反应器与后续工段的火灾、爆炸等危险。
六、结束语
总的来说，为了保证化工行业氧化工艺流程的安全进行，我们一定要严格按照国家强制标准以及企业自制的标准生产操作规程进行操作， 在确保人员和设备的安全的前提下，提高生产的综合效益。
参考文献：
1 、苯硝化生产硝基苯工艺危险性分析及爆炸事故热安全研究 王犇 青岛科技大学 2011-06-16
2、石油萘装置事故致因因素辨识与风险评价 周波 华东理工大学 2014-04-26
3 、有机过氧化物的热危险性分析 何洁 南京理工大学 2008-06-01 4 、化工生产中的危险性分析 陆晓明 中国石油和化工标准与质量 2013-01-01 期刊
5、苯胺生产过程危险介质热危险性实验模拟及其热分解机理研究 阮继锋 中国科学技术大学 2012-09-01
【关键词】氧化反应；氧化工艺；化工安全；危险辨识
本文从工艺技术开发、物料本身、工艺条件选择与控制、反应设备及其配套设施的选型与设计、以及安全操作等方面，对化工生产的氧化工艺危险特点进行了分析。下面总结了一下物料、工艺与设备方面存在的一些危险情况：
一、前期试验验证与可参考的类比工程资料不够充分，工艺条件与参数选择不当，导致工艺装置缺少安全生产的科学性，导致事故发生。
每个工艺与装置首先需要通过实验室的小试与中试，再进一步扩大试验，逐渐放大，确保工艺条件的选择具有充分的安全性与科学性。在氧化工艺技术开发之前应对该化学反应的机理进行了解、熟悉并充分研究，借助试验结果与参照类比工程再进行工程的设计与施工。
若缺少此类必要的前期工作，对工艺过程的危险性未作透彻了解与辨识，盲目放大试验结果，极有可能在后续的试验与工业生产中引发安全生产事故。如：反应物料的选择不当、反应温度与压力等工艺参数选择不合理、反应器与配套设施的型式选择不当、设备设施构造存在缺陷、工艺与安全自动控制系统设计不合理等等，均可能导致生产装置工艺参数偏离安全范围，甚至有可能直接引发物料泄漏、设备破裂与火灾爆炸等事故，也可能为日后的事故的发生埋下隐患。
所以，为了确定合理的工艺参数，确保装置安全运行，首先应对物料的爆炸极限进行充分试验，获取有价值的基础资料，并以此确定氧化反应的工艺条件与设备设施及装置的技术要求。
二、高温物料与设备容易造成人员烫伤事故。
氧化反应的温度普遍较高，如天然气部分氧化制乙炔工艺，其反应温度甚至达到1500℃，有的反应装置可副产高温蒸汽等，此类装置一旦发生高温物料泄漏极易造成人员烫伤，高温设备设施若缺少保温措施，也可能引起烫伤.
三、反应物造成的火灾、爆炸、中毒等事故。
1.反应物具有较强的助燃性与不稳定性，可能引起火灾与爆炸
氧化反应所用的氧化剂具有很大的助燃危险性，一旦泄漏与有机物、酸类物质混合接触，有着火，甚至爆炸危险，如：氧、铬酸酐、高锰酸钾、硝酸、四氧化氮和臭氧等；有些氧化剂本身不稳定性，遇高温或受撞击、摩擦等作用会引起本身的分解性爆炸。
2.火灾、爆炸
被氧化的物质大部分是易燃易爆物质。如乙烯、丁烷、天然气均是易燃气体，异丙苯、对二甲苯、乙醛、甲醇均是易燃液体，此类物质具有饱和蒸汽压低、爆炸极限下线低、爆炸极限范围宽、最小点火能低等特点，泄漏后在空气中易形成爆炸性混合气体，一旦遇点火源即可形成火灾、爆炸。环氧乙烷、乙炔、甲醛等氧化产物也同样具有很大的火灾爆炸危险性。
3.反应物具有很强的毒害性，可引起人员中毒等
氨、二氧化硫、甲醇等原料以及环氧乙烷、丙烯腈、甲醛、三氧化硫、氮氧化物等氧化产物均具有较强的刺激性与毒害性，可引起人员中毒，有些物质还具有致癌性。
4.反应物具有强腐蚀性，可引起化学灼伤与设备、建筑物等腐蚀
硝酸、顺丁烯二酸酐、醋酸等均属于酸性腐蚀性；氨溶于水生产的氨水为碱性腐蚀品。此类化学品泄漏可引起严重的化学灼伤，腐蚀相关设备设施与建筑物，间接引发各类事故。
四、反应过程释放出大量热量，未能及时地转移，导致反应装置的温度、压力急剧升高，副反应速率增加，引起火灾与爆炸。
1.温度升高可引起设备内部压力增大，设备泄漏与破裂的危险增加。
对于密闭式设备温度升高导致设备或系统的压力升高，高温还会引起设备设施的密封性与强度的降低，以上两方面的作用最终可导致设备内物料泄漏与设备破裂甚至爆炸等危险。
2.温度升高将引起物料分解、燃烧与爆炸。
反应温度升高会引起物料分解与催化剂活性降低，从而造成副反应的增强，并可能超过易燃物的自燃点而引起火灾、爆炸事故。如：在丙烯氨氧化制丙烯腈工艺中，若反应温度超过500℃时，氨的分解和氧化反应将明显加剧，会产生大量的N2、NO和NO2气体。如：对于使用双氧水作催化剂，或生产物中存在着过氧化物的氧化工艺，温度升高将明显促进此类物质的分解，甚至爆炸。
3.温度的升高可引起物料危险性增强。
工艺温度的升高可能超过反应物的燃点从而引起燃烧并引发火灾，同时高温可引起爆炸性混合物的爆炸极限范围变大，导致生产装置的危险性显著增大，可能引起物料爆炸。尤其是采用空气或氧气作为氧化剂的气-固相氧化工艺，其反应温度一般在300℃以上，若反应温度升高，此种危险性后果则更为严重。
4.反应温度过低会引起爆炸危险。
对大部分氧化工艺而言，反应温度过低可能引起停车等，一般不会直接造成危险。但是如下情形仍可能引起安全事故：
反应温度过低，会引起反应速度减慢或停滞。
反应温度过低可能造成中间产物积累而引起爆炸。
（3）反应温度过低时，还会使某些物料冻结使管路堵塞或破裂。
五、催化剂性能降低或停留时间过短，均可能引发火灾、爆炸等危险。
若催化剂未及时更换、填充不当或中毒等原因可造成催化剂性能降低，或物料停留时间过短，可造成被氧化物质、氧化剂等未被完全消耗，或使副反应增强，生成不稳定的副产物并在系统中累积，可能造成反应器与后续工段的火灾、爆炸等危险。
六、结束语
总的来说，为了保证化工行业氧化工艺流程的安全进行，我们一定要严格按照国家强制标准以及企业自制的标准生产操作规程进行操作， 在确保人员和设备的安全的前提下，提高生产的综合效益。
参考文献：
1 、苯硝化生产硝基苯工艺危险性分析及爆炸事故热安全研究 王犇 青岛科技大学 2011-06-16
2、石油萘装置事故致因因素辨识与风险评价 周波 华东理工大学 2014-04-26
3 、有机过氧化物的热危险性分析 何洁 南京理工大学 2008-06-01 4 、化工生产中的危险性分析 陆晓明 中国石油和化工标准与质量 2013-01-01 期刊
5、苯胺生产过程危险介质热危险性实验模拟及其热分解机理研究 阮继锋 中国科学技术大学 2012-09-01