甲苯二异氰酸酯生产工艺的火灾危险性分析及对策研究

甲苯二异氰酸酯生产工艺的火灾危甲苯二异氰酸酯生产工艺的火灾危 险性分析及对策研究险性分析及对策研究 甲苯二异氰酸酯 toluene dilsocyanate 英文缩写为 tdi tdi 广泛地用于制造聚氨酯泡沫塑料 聚氨酯弹性体 聚氨 酯弹性体广泛地应用于实芯轮胎 胶带 胶辊衬里 油封 密 封圈 模垫 电器元件灌封 粘台剂及涂层等 涂料 粘台剂 还可用于乙烯基聚合物的薄膜 天然橡胶的表面加工 涂料的 耐药品性添加剂 纺织加工等方面 聚氨酯粘合剂对金属 术 材 橡胶 织物 大部分塑料都有很好的亲和性 tdi 的应用 已随着聚氨酯工业的迅速发展而越来越广泛 下面笔者浅谈 tdi 生产工艺的火灾危险性及预防措施 l tdi 生产的工艺流程及化学反应方程式生产的工艺流程及化学反应方程式 1 1 tdi 的工艺流程 tdi 工艺过程第一步是硝化 在这里采用二次二硝化的方法 在 35 45 以重量份数为 25 30 的硝酸和重量份数为 55 58 的硫酸所组成的混酸来硝化甲苯 得到含邻硝基物为 55 60 间硝基物为 2 5 和对硝基物为 35 40 的 混台 产物 将这三种异构体从混合物中分离出来 再以 60 硝酸和 30 硫酸所组成混酸分别硝化这三种异构体 从而得到 2 4 一 二硝基甲苯 第二步是还原将二硝基甲苯溶于甲醇中 以钯一碳 为触媒 在 150 200 大气压和 100 下还原二硝基苯为二胺基甲 苯第三步为光气化 将二胺基甲苯溶于氯苯中 按常规光气化 法即可制得甲苯二异氰酸酯 1 2 化学反应方程式 这里只写主反应 1 2 1 甲苯的硝基化制取二硝基甲苯 1 2 2 二硝基甲苯的还原 即氢化 制取甲苯二胺 2 tdi 生产的火灾危险性生产的火灾危险性 tdi 生产中易燃易爆物料很多 生产过程中的原料 中间产 品如甲苯 氢气 二硝基甲苯 一氧化碳 甲苯二胺等都是易 燃易爆的物质 2 1 tdi 生产的硝化阶段的火灾危险性 原料甲苯是一无色易燃的液体 蒸气有毒 爆炸极限为 1 27 7 中间产品硝基苯是有毒的可燃液体 其爆炸下限 为 1 8 二硝基甲苯虽不属高爆等级的物品 但当引爆后 它具有 77 的 tnt 爆炸强度 是一种易燃易爆的高危险物质 急剧加热易爆炸 其单独贮存有一定的危险 反应中使用的催 化剂为浓硫酸和浓硝酸 浓硫酸遇水能大量放热 甚至引起爆炸 它对大多数金属有强腐蚀作用 硝酸是一强氧化剂 与有机材 料接触会着火 放出剧毒气体 2 2 二硝基甲苯还原阶段的火灾危险性 氢气是易燃的气体 遇到氯气能发生猛烈的化学反应 在 4 75 的浓度范围内 氢气与空气形成了强烈的爆炸性混 合物 在还原工序用的催化剂干燥后 在空气中还会自燃 并 且生成的甲苯二胺也是一有毒的易燃液体 2 3 合成光气阶段的火灾危险性 一氧化碳是一种有毒的易燃气体 空气中含有 12 75 的一氧化碳 就构成了爆炸性混合物 并由于火花 火焰存在 及有热源时就能够爆炸 在空气中是高允许浓度为 30 mg m3 氯气虽是非燃烧和非爆炸的 正如氯气能使一定的物 质燃烧一样 许多有机化学品迅速与氯气发生反应 如与无水 氨气反应 急剧加热易爆炸 光气虽然不易燃易爆 但它是剧毒 气体 遇水有腐蚀性 空气中最高允许浓度为 0 000 01 tdi 为无色有毒的可燃液体 遇到热源 火种时也可剧烈燃烧 3 防火防爆对策防火防爆对策 3 1 杜绝一切火源 在 tdi 生产的各工序中 为防止火灾 要严格执行防火制 度 在生产中进行检修要使用不引起火花的工具 严禁用铁器 敲打设备和管线 严禁穿带钉子的鞋 在任何操作厂房内都需 要穿安全鞋 不得在暖气或高温设备上烘烤易燃物品 3 2 防止静电放电 液体在管道内的流速不应过大 如甲苯加入量应为 1 800 kg h 硝基苯的加人量应控制为 2 835 kg h 二硝基甲苯加人 量应控制在 1 900 kg h 3 800 kg h 甲苯二胺的加人量应控 制在 2 207 kg h 灌注液体时 应防止液体飞溅和剧烈的搅拌现 象 向贮槽输送液体的管道 要放在液面之下或将液体沿容器 的内壁缓慢流下 以免发生静电 tdi 生产各工序的金属设 备 要有安全可 的接地措施 防止静电的积累 3 3 为防止电火花的产生 在 tdi 生产中的一些工序 如 氢气钢瓶附近或使用氢气的地方的电器设备 应该使用本质安 全型的防爆电气设备 3 4 要控制好混合物的组成 使其组成处在爆炸极限之外 防止气体混合物的爆炸 其次 要控制和消除各种用以点火的 能量 3 5 由于二硝基甲苯有潜在爆炸破坏的能力 所以它的贮 槽应该和装置分开设置 二硝基甲苯贮存应稀释成乳液 二硝基 甲苯与水的体积比为 1 3