危险和可操作性研究在格氏反应安全生产上的应用.pdf

危险和可操作性研究在格氏反应安全生产上的应用
张舟(凯美科瑞亚(苏州)化工有限公司,江苏苏州215433)
摘要:格氏反应是目前有机合成中应用极为广泛的危险エ艺文一,为确保格氏反应生产过程中的安全运行,故对工艺过程进行危险
和可操作性研究(HAZ0P)。
关键词:危险和可操作性研究(HAZ0P);格氏反应;安全;禁氧禁水
0引言
时,能够实时监测反应物料实际温度。反应釜上需设视镜,以及
有机卤代物在干燥的態类中能和镁層作用生成有机卤化时观察反应的引发现象,可通过温度变化在线监控判断反应的
镁,RMgx,俗称 Grignard试剂以下称格氏试剂),格氏试剂是引发反应金应设置取样口,通过对反应液物质变化最终确定格
有机卤化镁与醚的络合物。
氏反应是否已进行,因为格氏反应最危险的阶段是引发阶段。
简要介绍本文述及的格氏反应。首先,先做小格氏,印制得2原料的选择
格氏试剂引发剂RMgX,将引发剂移至高位槽备用;其次,制
⑩溶剂:在以乙醚作溶剂的格氏反应中,由于乙醚的蒸气
备大格氏,将较长碳链的鹵代烷R'X、镁粒在引发剂RMgX的压较大,反应液被乙醚气氖所包围,因而空气中的氧对反应影
诱导下,生成有机卤化镁RMgX;最后,利用R'MgX活泼
响不明显。在格氏试剂制备中,溶剂的选择也是个关键。通常选
性,与R'-COOH、R'-CHO、R'-OI等之类的物质进行偶联用绝对乙醚作溶剂。这是由于乙飈分子中的氧原子具有孤对电
反应,以达到增加碳链的目的。
子,它可以和格氏试剂形成可溶于溶剂的配合物。若使用其他
无论是有机卤化镁的结构特点,还是赖以存在的络合溶剂,如烷烃,反应生成物会因不溶于溶剂而覆盖在金属镁表
剂一醚类,或是极为活泼,或是易燃、易爆的危险化学品,另面,从而使反应终止。除了乙醚外,四氢呋喃也是进行格氏反应
在制造格氏试剂的过程中往往会有一个诱导期,作用非常慢,的良好溶剂。尤其是当某些卤代烃,如氯乙烯、氯苯等在乙醚中
诱导期过后,反应又会变得非常剧烈甚至失控,前段时间某上难以和镁反应,若以四氢呋喃替代乙醚作溶剂,则可以顺利地
市药企就曾发生过格氏反应引发失控造成的爆炸事故。
发生反应。由于四氢呋喃的沸点比乙醚高,因而以四氢呋喃作
故格氏反应(涉及格氏试剂引发剂的制备、格氏试剂的制溶剂进行格氏反应比用乙醚要安全一些。
备和格氏试剂与其他物质反应三部分),虽然没有被国家安监
②反应物金属镁:镁的用量和细度应根据主反应的活性及
总局纳入重点监管危险化工工艺,但格氏反应的危险性是显而转化率来确定。可选用镁粒而避用镁粉,对于镁粒,应尽量选择
易见的,应该引起我们的重视
规则的镁薄片。镁粒或薄片应表面鲜亮,外观暗淡的说明已氧
为确保生产的安全运行,以格氏反应的PFD、PI&D、化,慎用。一般地,镁会过量投入,过量的镁渣应通过滤系统进行
MSDS、SOP及设备、仪表的设计基准书和成绩报告书为研究收集再利用,回收镁渣的取用,应在氮封条件下保存或投料。
依据,组织设计代表、安全经理、现场代表、设备及自控主管组
成研究小组,结合公司内外典型的事故案例,利用风险评估矩
3自控系统
阵方法,以格氏反应的压力、温度、流量等工艺参数为偏差对
前文言及,格氏反应,虽然没有被国家安监总局纳入重点
象,围绕无、多、少、高、低、伴随、逆流、异常、粉尘、静电等等引监管危险化工工艺,但格氏反应的危险性是显而易见的,故应
导词,对格氏反应的工艺过程进行了危险和可操作性研究(以照高危工ど引用DCS控制,在取样分析确定格氏应进行后
下简述为HAZ0P)。并在设计、建设、投运阶段,有的放矢地逐的过程中,应监控反应金内温、回流溶剂的液温及回流量,并建
步进行落实。
立连锁。
通过对格氏反应系统各个阶段的危险和可操作性研究,企业4安全设施
对 HAZOP研究成果进行了采纳和运用,确保了格氏反应的安全
反应釜除常规的压力表、温度计、流量计外,必须有防爆
性,充分体现安全生产,以人为本的理念,现将有关汇报如下。
膜、安全阀等安全泄压装置,并设置应急事故槽。
1设备的选型、公用系统
5安全管理要求
格氏试剂的生产中,一般地要求反应系统氧含量控制在
企业应结合安全标准化的要求,制定和完善格氏反应工
2%以下,系统水份控制在S0opm以内,即所谓的禁氧禁水,同艺操作规程、原辅规格、及保存规定,如果是回收利用溶剂的,
时,在反应过程中,反应釜应设置氮气封。反应釜应选用不锈钢应建立定期检验制度以及各类应急处置方案,并加强对关键岗
材质,搅拌的桨叶应足够低,搅拌效果强,不但要将反应液搅拌位人员的培训与考核。涉及格氏反应的装置应加强维护保养,
起来,而且要将镁料搅动起来,以保证反应充分。温度计套管可严格执行设备检维修制度,切忌设备帯病作业。
焊接在反应釜的底部,能接触到反应液,以保证在反应物料較少
下转135页
2015年04月化x矿」107
方方数据