一、背景意义
化工是国民经济重要支柱产业,但危险化学品生产使用伴随诸多风险,园区规模化、装置大型化及占化工企业数量 40% 的中小型精细化工企业以间歇或半间歇操作为主,存在生产技术粗放、安全基础薄弱等问题。开展精细化工反应安全风险评估,获取安全性数据并应用于工艺优化等方面,是实现精确工艺、精细设计、精准生产和量化风险管控的技术途径,也是防范安全事故、实现本质安全和绿色发展的科技举措。
二、应用范围
标准规定了精细化工反应安全风险评估要求、评估基础条件、数据测试和求取方法、评估标准和评估报告要求。
三、术语定义(部分关键术语)
精细化工:以基础化学品等为原料,深加工制取特定功能、小批量、高附加值产品的工艺。
绝热条件下最大反应速率到达时间(TMRad):绝热条件下放热反应从起始至达到最大反应速率所需时间,也称致爆时间。
绝热温升(ΔTad):绝热条件下放热反应反应物完全转化时体系放出热量导致的温度升高值。
热失控时工艺反应能够达到的最高温度(MTSR):冷却失效时放热反应物料累积最大时体系能达到的最高温度。
四、评估要求
对象:精细化工反应。
测试与评估内容:获取物料分解热、TMRad、表观活化能及反应工艺的工艺温度、MTT、ΔTad、MTSR 等数据。
五、数据测试和方法
物料
分解热:通过反应风险研究获起始分解温度、分解热等数据评估。
TMRad、表观活化能:用快速筛选量热(Tsu)和绝热量热(Phi - TEC 绝热仪)测试。
反应工艺:用反应量热法(如 Dual - Simular 反应量热仪)测工艺温度、MTT、ΔTad、MTSR,其中 MTSR = Tp + ΔTad。
六、评估标准
| 评估类型 | 等级 | 关键指标 | 后果说明 |
|---|---|---|---|
| 分解热评估 | 1 | 分解热 < 400J/g | 潜在爆炸危险性 |
| 2 | 400≤分解热≤1200J/g | 分解放热量较大,潜在爆炸危险性较高 | |
| 3 | 1200 < 分解热 < 3000J/g | 分解放热量大,潜在爆炸危险性高 | |
| 4 | 分解热≥3000J/g | 分解放热量很大,潜在爆炸危险性很高 | |
| 失控反应严重度评估 | 1 | ΔTad≤50K 且无压力影响 | 单批次物料损失 |
| 2 | 50<ΔTad<200K | 工厂受一定程度破坏 | |
| 3 | 200≤ΔTad<400K | 工厂严重损失 | |
| 4 | ΔTad≥400K | 工厂毁灭性损失 | |
| 失控反应可能性评估 | 1 | TMRad≥24h | 很少发生,人为处置时间足够 |
| 2 | 8<TMRad<24h | 偶尔发生 | |
| 3 | 1<TMRad≤8h | 很可能发生,处置时间不足 | |
| 4 | TMRad≤1h | 频繁发生,处置时间不足 |
七、评估报告
报告目录包括项目简介、测试条件、热稳定性测试信息、合成反应过程安全性研究、反应安全风险评估(分解热评估、反应过程风险评估等)、结论及建议措施、附图。
《精细化工反应安全风险评估规范》解析--GBT 42300-2022.pptx