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研究背景：苯胺是一种重要的有机化工原料,广泛应用于聚氨酯、染料、橡胶制剂、农药、感光化学品、医药及炸药等行业和领域。
苯胺生产及其配套装置中使用大量易燃易爆、有毒有害的危险化学品,加上硝化反应和加氢反应生产工艺条件苛刻,装置及控制技术要求严格,使得苯胺生产过程事故具有突发性、灾害性的特点,成为业内公认的高危行业,稍有不慎,就会造成泄漏、爆炸等事故。
近年来苯胺生产安全生产事故频频发生,给社会带来极大的灾难和损失。
因此有必要系统分析苯胺生产过程存在的危害性,研究苯胺装置中各种危险介质热分解特性及热力学及动力学特性,揭示可能发生的反应性危害事故的致因机理。
本文以苯胺生产过程中存在的硝基苯、苯胺、硫酸、硝酸、硝基酚、硝基苯酚钠、二硝基苯等典型危险介质为危险性分析研究对象,主要开展以下三个部分的研究内容： (1)使用高斯软件、实验值数据查询及简易估算法,计算和比较了危险介质各种化学键的键离解能,结果表明高斯计键能数据比实验值略低；硝基苯和硝基苯酚的热解和起爆的引发键是C-NO2键；亚硝基苯的热解引发键是C-NO键；苯胺的热解引发键为N-H键。
(2)使用了C80微量量热仪、裂解炉-气相-质谱联用仪(PY-GC-MS)等设备,研究了危险介质及可能混合物的热分解特性,为改善此类物质热化学性和加强苯胺生产本质安全水平提供相应的理论依据。
国内外生产现状：1.国外生产与市场2004年世界苯胺生产能力约384万t,同比2003年增长了近15%,世界苯胺的生产与消费主要集中在美国、西欧和亚洲地区。
其中美国苯胺生产能力占世界总生产能力的25.6%,西欧占34.1%,日本占9.6%,中国占11.7%,东欧占9.7%,其他国家占9.3%。
近年来全球苯胺生产与发展呈现以下几大趋势,一是世界大型的苯胺装置主要由MDI生产商控制,苯胺扩产均与MDI项目联系在一起;二是由于全球MDI需求增长迅速,新建和扩建苯胺装置明显加快,2005年生产能力比2000年增加了48%,年均增长率超过12%,呈现快速增长局面,仅2003～2004年就新增生产能力就达到77万t/a;三是亚洲地区尤其是中国和中东地区生产能力增加迅猛,2003年中国开始已取代日本成为亚洲产能最大国家,主要是伴随着大型MDI装置建设而配套建设的大型装置;四是相比其他有机原料,苯胺生产工艺技术进展不大,生产工艺逐渐趋于硝基苯气相催化加氢,新型的生产工艺经济性不够,因此在未来相当长时间内无法与硝基苯气相催化加氢竞争。
表1为2004年世界苯胺主要生产企业与产能。
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