合成氨工艺安全基础(周凯生)

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1、2021年7月26日聚合工艺安全基础2021年7月26日培训内容第一部分聚合工艺及危险因素分析第二部分聚合过程重大危险源2021年7月26日一、聚合工艺基本知识（一）聚合反应原理（二）聚合工艺生产流程（三）聚合工艺生产基础（四）聚合工艺生产特点及危险特性二、聚合作业及危险因素分析（一）聚合物料的危险性（二）聚合工艺危险因素第一部分聚合工艺及危险因素分析2021年7月26日一、聚合反应的基本原理1.聚合物基本概念由一种或几种结构单元通过共价键连接起来的分子量很高的化合物。又称高分子化合物。例如聚氯

2、乙烯是由氯乙烯结构单元重复而成，其分子式可简写为【—CH2—CHCl—】n，式中n为结构单元（或重复单元）数,称聚合度。尼龙-66【—NH—(CH2)6—NH—CO(CH2)4CO—】n则由两种结构单元—NH—(CH2)6—NH—和—CO(CH2)4CO—多次重复而成，聚合物的分子量一般很高，达104 ～106 。若聚合物的分子量已经很高，再增加几个结构单元并不显著影响其物理机械性能者，称高聚物；泛指的聚合物多是单体通过聚合形成的高聚物；若聚合物的聚合度很低(几至几十)，再增加几个结构单元对其性

3、能有明显影响者,则称低聚物或齐聚物。第一部分聚合工艺及危险因素分析2021年7月26日2.聚合物分类与命名可从不同角度对聚合物进行分类。按主链元素组成分类：可分为碳链、杂链和元素有机聚合物三大类：①碳链聚合物的主链完全由碳原子构成，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯等。它们在聚合物中占很大比例,是主要的通用聚合物,系塑料工业和橡胶工业的基础。②杂链聚合物的主链除碳原子外，尚有氧、硫、氮等杂原子，如聚醚、聚酯、聚酰胺、聚氨酯和聚砜等，它们主要用作工程塑料和合成纤维。③元素有机聚合物的主链主要由硅

4、、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成，侧链一般为有机基团如甲基、乙烯基和苯基等。如有机硅树脂等（即聚硅氧烷）。它们主要用作耐油、耐高温和耐燃等特种材料。主链和侧链均由碳以外的元素构成的聚合物，专称无机聚合物。第一部分聚合工艺及危险因素分析第一部分聚合工艺及危险因素分析按性质和用途分类：可分为橡胶、化学纤维、塑料、胶粘剂和涂料，前三者通常称为合成材料。①橡胶是弹性体，分子间次价力小（约8.4kJ/mol）,在很低应力下可发生很大的可逆形变(可达500％～1000％),起始模量很低(＜1MPa)，但模

5、量随形变的发展而增大。无负荷时为无定形结构，拉伸时晶区的熔融温度(Tm)要低于使用温度,玻璃化温度很低(Tg＝－40～－110℃)。制品需经交联（硫化）以防止拉伸时大分子滑移，增大可逆形变。聚异戊二烯、顺式-1,4-聚丁二烯和丁苯-30共聚物等都是符合上述要求的高弹性橡胶。橡胶也可进一步分为热塑性橡胶（如SBS等）和硫化（加热硫化）橡胶(如聚丁二烯橡胶等)。②纤维却是次价力大(>21kJ/mol)、形变能力小(<10％～15％)、模量高(>3.5GPa)的材料,一般是结晶聚合2021/7/26第

6、一部分聚合工艺及危险因素分析聚合物的命名一按来源或结构命名均聚物:"聚"+单体名称(加聚)共聚物:"聚"+单体1名称+单体2名称...缩聚物:"聚"+重复单元名称二按结构特征:聚醚,聚酯,聚酰胺...三商品名称:1合成纤维:"...+纶"涤纶,丙纶,锦纶,腈纶,维尼纶,氯纶2合成橡胶:"...+橡胶"丁苯橡胶,乙丙橡胶,顺丁橡胶,丁腈橡胶,氯丁橡胶3合成树脂:"...+树脂"酚醛树脂,醇酸树脂四英文缩写名:(表1-1,1-2)五系统命名法2021/7/262.主要工序不同的聚合厂，生产工艺流程不

7、完全相同，但是无论哪种类型的聚合厂，生产过程均包括以下几个主要生产工序：第一部分聚合工艺及危险因素分析2021/7/26(1)原料气制备工序(2)脱硫工序(3)变换工序(4)脱碳工序(5)少量一氧化碳和二氧化碳脱除工序(6)压缩工序(7)氨合成工序第一部分聚合工艺及危险因素分析2021/7/26（一）原料气的制取1.固体燃料气化的基本原理固体燃料气化是用汽化对固体燃料进行热加工，生成可燃性气体的过程，简称造气。煤气的成分取决于燃料和汽化剂的种类，以及进行气化的条件。根据所用的汽化剂的煤气分为以下

8、四种:第一部分聚合工艺及危险因素分析2021/7/26（1）空气煤气:以空气为汽化剂制取的煤气，又称为吹风气。（2）水煤气:以水蒸气(或水蒸气与氧混合气)为汽化剂制的煤气。（3）混合煤气:以空气和适量的水蒸气为汽化剂制取的煤气，一般作燃料用。第一部分聚合工艺及危险因素分析2021/7/26二、聚合工艺介绍（4）半水煤气:是混合煤气组成负荷[m(H2+CO)/m(N2)=3.1-3.2]的一个特例。可用蒸汽与适量的空气或蒸汽与富氧空气为汽化剂制得，也可用水煤气与吹风气混合配制。2021/7/26L