[分享]甲苯二异氰酸酯生产工艺的火灾危险性分析及对策研究

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果永红王学军姚建宏沧州市消防支队(061000)<br/>甲苯二异氰酸酯(TOLUENEDIlSOCYANATE)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。<br/>lTDI生产的工艺流程及化学反应方程式<br/>1．1TDI的工艺流程<br/>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。<br/>1_2化学反应方程式(这里只写主反应)<br/>1．2．1甲苯的硝基化制取二硝基甲苯<br/><img src="http://www.safeass.com/img/200643102555.gif" alt=""/><img alt=""/><br/>1．2．2二硝基甲苯的还原(即氢化)制取甲苯二胺<br/><img src="http://www.safeass.com/img/200643102616.gif" alt=""/><img alt=""/><br/>2TDI生产的火灾危险性<br/>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。<br/>2．1TDI生产的硝化阶段的火灾危险性<br/>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。<br/>2．2二硝基甲苯还原阶段的火灾危险性<br/>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。<br/>2．3合成光气阶段的火灾危险性<br/>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30mg／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0．00001。TDI为无色有毒的可燃液体，遇到热源、火种时也可剧烈燃烧<br/>3防火防爆对策<br/>3．1杜绝一切火源<br/>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。<br/>3．2防止静电放电<br/>液体在管道内的流速不应过大，如甲苯加入量应为1800kg／'h，硝基苯的加人量应控制为2835kg／h，二硝基甲苯加人量应控制在1900kg／h～3800kg／h，甲苯二胺的加人量应控制在2207kg／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．要有安全可靠的接地措施，防止静电的积累<br/>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<br/>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。<br/>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)<br/>3．6防止跑冒滴漏，生产中接触的物料大都是易燃易爆的有毒物质，生产设备、工艺管线和贮罐等出现跑冒滴漏易酿成火灾。因此，日常生产中要作好安全检查，不留任何死角，及时采取补救措施，修复存有跑冒滴漏的部位。<br/>第一作者：果永红，女，33岁，沦州市消防支队防火检查工程师，061000<br/>

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