硝基苯还原生产苯胺安全性评价(一)

文件编号：TP-AR-L1569In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析正式样本硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。

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苯胺是重要的有机化工中间体，广泛地应用于橡胶助剂、染料、感光化学品、医药、农药、炸药及聚氨酯等行业。

由于市场需求较大，近几年改建、扩建及新建一批苯胺生产装置。

但在苯胺及配套装置生产过程中使用大量易燃易爆、有毒有害的危险化学品，加之生产工艺条件苛刻，装置及控制技术要求严格，使其生产过程事故具有突发性、灾害性的特点。

因此，有必要对苯胺的安全生产问题进行认真剖析并提出具体的对策。

1 苯胺生产工艺流程简介以目前国内先进的35000t／a硝基苯催化加氢制苯胺生产装置为例。

苯胺生产中的原料氢与系统中的循环氢混合经氢压机增压至0.2MPa后，与来自流化床顶的高温混合气在热交换器中进行热交换，被预热到约180ºC进入硝基苯汽化器，硝基苯经预热后在汽化器中汽化，与过量的氢气合并过热至180ºC～200ºC，进入流化床反应器，与催化剂接触。

硝基苯被还原，生成苯胺和水并放出大量热，利用流化床反应器中的余热锅炉中的软水汽化产生蒸气带走反应热来控制反应温度在250ºC～270℃。

文件编号：RHD-QB-K1569 （解决方案范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析标准版本硝基苯催化加氢制苯胺的安全技术分析标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。

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苯胺是重要的有机化工中间体，广泛地应用于橡胶助剂、染料、感光化学品、医药、农药、炸药及聚氨酯等行业。

由于市场需求较大，近几年改建、扩建及新建一批苯胺生产装置。

但在苯胺及配套装置生产过程中使用大量易燃易爆、有毒有害的危险化学品，加之生产工艺条件苛刻，装置及控制技术要求严格，使其生产过程事故具有突发性、灾害性的特点。

因此，有必要对苯胺的安全生产问题进行认真剖析并提出具体的对策。

1 苯胺生产工艺流程简介以目前国内先进的35000t／a硝基苯催化加氢制苯胺生产装置为例。

苯胺生产中的原料氢与系统中的循环氢混合经氢压机增压至0.2MPa后，与来自流化床顶的高温混合气在热交换器中进行热交换，被预热到约180ºC进入硝基苯汽化器，硝基苯经预热后在汽化器中汽化，与过量的氢气合并过热至180ºC～200ºC，进入流化床反应器，与催化剂接触。

硝基苯被还原，生成苯胺和水并放出大量热，利用流化床反应器中的余热锅炉中的软水汽化产生蒸气带走反应热来控制反应温度在250ºC～270℃。

反应后的混合气与催化剂分离，进热交换器与混合氢进行热交换，用水冷却，粗苯胺及水被冷凝，与过量的氢分离，过量氢循环使用，粗苯胺与饱和苯胺水进入连续分离器，粗苯胺进入脱水塔脱水，然后进精馏塔精馏得到成品苯胺。

苯胺水进共沸塔回收苯胺，废水中含苯胺≤500 mg／L，去污水车间进行二级生化处理。

2 苯胺生产中的主要危险介质分析苯胺生产中的危险介质主要是硝基苯、氢气和苯胺。

硝基苯液相催化加氢制苯胺技术进展苯胺是一种用途十分广泛的有机化工中间体，广泛应用于聚氨酯原料二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、燃料、医药、橡胶助剂、农药及精细化工中间体的生产。

尤其是作为MDI的生产原料，具有很大的市场潜力。

近年来，随着MDI生产的不断发展，苯胺生产能力不断扩大，生产装置趋向大型化。

目前苯胺生产工艺路线主要有硝基苯铁粉还原法、苯酚氨化法和硝基苯催化加氢法，分别占苯胺总生产能力的5%、10%和85%，其中硝基苯催化加氢法又分为固定床气相催化加氢、流化床气相催化加氢和液相催化加氢法。

目前我国除山东烟台万华聚氨酯集团公司采用固定床工艺、山西天脊集团公司采用液相加氢工艺外，全部采用流化床气相催化加氢法。

虽然气相加氢取得了流化床和固定床的混合床技术、催化剂体外再生等一些科技成果，使加氢装置有了很大的改进；但是当年产量达到10万t 以上时，就遇到了设备体积以及产品质量的巨大挑战。

而国外应运而生的液相法加氢制苯胺技术则成功地解决了这一问题，使苯胺的生产技术有了质的飞跃。

由于液相加氢具有反应温度低、副反应少、催化负荷高、设备生产能力大、总投资低等优点，近年来已引起人们的关注。

本文介绍了硝基苯液相催化加氢技术研究进展，为我国硝基苯催化加氢制苯胺技术提供参考建议。

1 传统硝基苯液相加氢制苯胺工艺为了解决硝基苯气相加氢制苯胺反应温度高等问题，英国ICI、日本三井东亚(Mitsui Toatsu)、美国杜邦(DuPont)公司等相继开发出硝基苯液相催化加氢工艺。

1.1 ICI公司硝基苯液相加氢制苯胺工艺ICI公司在1939年成功开发硝基苯液相加氢制苯胺工艺，采用苯胺作为溶剂，以硅藻土为载体的活性镍为催化剂，载体的粒径为200目，在反应时要及时移走反应中产生的水，防止水浸湿催化剂。

当硝基苯浓度较低时，如当苯胺的摩尔分数大于还原的摩尔分数时，该催化剂具有很好的活性。

一般在100℃、3MPa压力下反应。

采用浆态床反应器或流化床反应器，通过反应压力将反应物混合进行浓缩，从而去除反应热。

苯胺安全生产要点1工艺简述苯胺的工业生产大多采用硝基苯在催化剂的存在下直接加氢还原工艺，按反应器形式可有固定床和流化床之分，其流程大致相同。

基本流程是：纯度98.5%的氢气和纯度99.5%的硝基苯，按一定比例混合并加热气化送进加氢反应器中，在150～250℃和铜-铬等催化剂的作用下，反应生成苯胺和水。

部分未反应的氢气经回收返系统使用，粗苯胺经脱水和精馏脱除高沸点物质后即为精苯胺产品。

本装置生产所用原料和生产的产品，均属易燃、易爆物质且大都为有毒物质，其中硝基苯、苯胺为Ⅱ级毒物。

2重点部位2.1制氢工序该工序系用半水煤气经除去二氧化碳后的水洗气为原料经变压吸附除去氮气，一氧化碳等气体制取高纯度氢气的工序。

除了水洗气本身系可燃气体外，其中还有无色无味的一氧化碳有毒气体成分，制得的高纯度氢气其燃烧爆炸的危险性更大。

另外多级次的吸附、解析操作的程序较为繁杂，操作机构及其制动阀门较多，因而中压（约2.7MPa）系列的动密封点也多。

该工序系防火、防爆、防中毒的重点监督部位。

2.2硝基苯加氢反应器该反应器是生产苯胺的中心部位，也是危险因素较多和集中的部位。

反应器内参加反应的氢气和硝基苯不仅处于高温状态，其反应过程也很激烈，操作控制上有一定难度。

该反应器的密封出现故障或因操作失误器内进入空气时，有造成严重的着火或爆炸事故的危险。

3安全要点3.1制氢工序3.1.1制氢系统的主要危险因素是着火、爆炸和一氧化碳中毒，投料前要严格检查设备、管道及其调节阀等的气密性并进行氮气置换，不合格不准投料。

3.1.2正常生产中应用固定式可燃气检测报警仪和巡检时用便携式检测仪检测相结合的方法，经常检查监视该系统的泄漏情况，及时消除出现的隐患。

3.2硝基苯加氢反应器反应器内要保持正压操作，防止空气窜入形成爆炸性混合物。

3.2.1催化剂升温活化前必须进行氮气置换并经检验合格，氧含量必须低于2%，否则不准投料。

3.2.2加氢反应器再生用压缩空气入口短管，在催化剂非处于再生期间应拆除，以防止阀门内漏或误操作而导致空气窜入反应器。

还原硝基苯为苯胺的简便方法
硝基还原的基本方法，铁粉盐酸是还原硝基为胺基的常用方法，这里用的铁粉是还原性铁粉，不是普通的铁。

还原硝基苯可以用的东西很多：钠硼氢，肼（一般市面上都是卖的85%水合肼）都可以问题是，镍催化剂的好处就在于可以直接催化氢气还原；
如果使用其他的还原剂就压根不需要这个催化剂，镍催化主要是吸附催化，由于不存在酸中心等其它催化机制，因此一般不是催化研究的热点如果要研究，加氢已经是很好的方法了。

化学性质
化学性质活泼，能被还原成重氮盐、偶氮苯等。

遇明火、高热会燃烧、爆炸。

与硝酸反应剧烈。

由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。

作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料。

硝基苯须在较强的条件下才发生亲电取代反应，生成间位产物；有弱氧化作用，可用作氧化脱氢的氧化剂。

硝基苯常用硝酸和硫酸的混合酸与苯反应制取。

主要用于制取苯胺、联苯胺、偶氮苯等。

第1篇一、实验目的1. 了解苯胺的制备原理和方法。

2. 掌握实验操作技能，包括加热、蒸馏、萃取等。

3. 学习有机合成实验的基本步骤和注意事项。

二、实验原理苯胺（C6H5NH2）是一种重要的有机化合物，广泛应用于医药、农药、染料等领域。

本实验采用硝基苯还原法来制备苯胺。

反应方程式如下：C6H5NO2 + 3H2 → C6H5NH2 + 2H2O在实验过程中，硝基苯在酸性条件下与氢气发生加成反应，生成苯胺和水。

为了提高反应速率和产率，通常在催化剂的作用下进行。

三、实验器材与试剂1. 实验器材：反应瓶、冷凝管、蒸馏装置、分液漏斗、滴定管、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

2. 试剂：硝基苯、浓硫酸、氢氧化钠、金属钠、盐酸、无水乙醇、活性炭等。

四、实验步骤1. 准备反应液：将一定量的硝基苯和浓硫酸混合，搅拌均匀，加入一定量的氢氧化钠溶液，继续搅拌，使反应液呈碱性。

2. 加入金属钠：将金属钠加入反应液中，观察反应现象。

金属钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，反应放热，有助于硝基苯的还原。

3. 蒸馏：将反应液通过蒸馏装置进行蒸馏，收集馏分。

蒸馏过程中，控制温度在50-60℃。

4. 萃取：将馏分加入分液漏斗中，用无水乙醇进行萃取。

萃取过程中，控制分液漏斗的旋塞，使两层液体充分混合。

5. 分离：静置分层后，将有机层（下层）放入烧杯中，加入活性炭，搅拌均匀，进行吸附。

6. 滤液：将吸附后的滤液通过滤纸进行过滤，得到滤液。

7. 中和：将滤液加入适量盐酸，调节pH值至中性。

8. 结晶：将中和后的溶液冷却至室温，静置结晶。

过滤、洗涤、干燥，得到苯胺固体。

五、实验结果与分析1. 实验结果：制备得到的苯胺固体为淡黄色，纯度为95%。

2. 结果分析：本实验中，硝基苯在酸性条件下与氢气发生加成反应，生成苯胺和水。

通过控制反应条件，提高反应速率和产率。

在实验过程中，金属钠的加入有助于硝基苯的还原。

通过蒸馏、萃取、吸附、中和、结晶等步骤，最终得到纯度为95%的苯胺固体。

实习报告一、实习背景及目的随着我国化工产业的快速发展，苯胺作为一种重要的化工原料，在医药、染料、塑料等领域具有广泛的应用。

为了更好地了解苯胺的生产工艺及应用，提高自己的实践能力，我选择了苯胺生产实习作为本次实习的内容。

本次实习旨在了解苯胺的生产流程、掌握生产工艺及设备操作要点，并学习相关安全防护知识。

二、实习内容与过程1. 生产工艺流程学习在实习期间，我认真学习了苯胺的生产工艺流程，包括原料准备、反应釜操作、产品分离、精制等环节。

通过学习，我了解到苯胺生产主要采用硝基苯还原法，具体流程为：首先，将硝基苯与还原剂（如铁粉）混合，加热反应得到苯胺；然后，将反应液进行冷却、分离，得到粗苯胺；最后，通过精制工艺（如结晶、过滤、洗涤等），得到高纯度的苯胺产品。

2. 设备操作与维护在实习过程中，我参与了苯胺生产设备的操作与维护。

学会了如何正确操作反应釜、离心机、蒸发器等设备，并了解了设备的工作原理及操作注意事项。

同时，我还学习了设备维护保养的基本知识，如如何检查设备运行状态、更换磨损零件等。

3. 安全防护知识学习苯胺生产过程中存在一定的安全风险，因此在实习期间，我重点学习了安全防护知识。

了解了苯胺生产过程中可能出现的危险因素，如爆炸、中毒、火灾等，并掌握了相应的安全防护措施。

此外，我还学会了如何正确佩戴防护用品，如防毒面具、防护手套、防护服等。

4. 实习成果通过本次实习，我全面了解了苯胺的生产工艺流程，掌握了设备操作要点及安全防护知识。

在实际操作过程中，我能够严格按照操作规程进行，确保生产安全。

同时，我还学会了如何处理生产过程中遇到的问题，如设备故障、工艺参数异常等。

三、实习总结本次苯胺生产实习让我深刻认识到理论与实践相结合的重要性。

通过实习，我不仅学到了苯胺生产的相关知识，还提高了自己的动手能力、应变能力和安全意识。

同时，我也意识到自己在实践中还存在许多不足，如对某些设备的了解不够深入、操作技能有待提高等。

硝基苯还原成苯胺机理
硝基苯还原成苯胺的机理是一个涉及化学反应和物质转化的过程。

本过程主要包括三个关键步骤：亲核加成、负离子迁移和质子化。

在亲核加成步骤中，一种氢氧根离子或醇根离子攻击硝基苯分子中的硝基基团。

这导致一个负离子中间体的形成，该中间体具有较高的亲电性，与另一分子反应。

接下来，负离子迁移步骤发生，其中负离子中间体的一个氢原子迁移到相邻的碳原子上。

这个步骤是通过负离子中间体内部的电子重新排列来实现的。

最后一个步骤是质子化，其中一个质子（H+离子）与迁移后的负离子中间体
结合，形成苯胺分子。

这个质子可以来自于水分子、酸性试剂或其他质子源。

总的来说，硝基苯还原成苯胺的机理是一个多步反应过程，其中亲核加成、负离子迁移和质子化是关键步骤。

这个过程涉及化学键的形成和断裂，需要适当的
条件和反应物。

了解这个机理有助于我们理解和控制苯胺的合成过程。