工业生产格氏试剂危险分析与控制措施.pdf

安全管理
工业生产格氏试剤危险分析与控制措施
金军江丁春燕王锋(浙江庆药股份有限公司新昌制药厂浙江新昌312500)
摘要:格氏试剂的制备是个强放热反应,而格氏试剂本身又热,金内温度、压力急剧上升,反应釜泄爆甚至爆炸;要解决此安
极为活波,能与水、氧气、二氧化破反应并放热,一旦反应条件失全风险,一方面需要加大套用四氢味喃含水量的监控,另一方面
控,极易导致超压泄爆。本文结合格氏试剂氯乙烯镁的实际生需要加强投料过程中釜内温度变化的监控,因四氢呋喃一般是使
产,探讨了エ业制备格氏试剂存在的主要危险及控制施。
用冷冻盐水冷却叫收,温度比较低,投入反应釜后正常情况下釜
关键词:格氏试剂;エ业生产;氯乙烯:危险分析;安全控制内温度会下降,如果发此温度有上.升趋势,则说明四氢呋喃内很
格氏反应( Grignard反应)是有机化学中用途最广泛的反应可能含水,应立即停止投料,査明原因后再决定是否继续操作。
之一,即利用有机镁试剂( Grignard试剂,格氏试剂)与醛、反为防止系统进水,特别要注意设备泄滿尤其是内盘管、冷凝器的
应,然后水解制备醇的反应,该反应过程中最重要的环节即格氏泄漏,必须把好设各制造关和年度监测关,包括材料选用、焊接工
试剂的制各。
艺和质量等,从要求
山卤代烃与镁在謎类溶剂中直接反应,是制各格氏试剂的最
(2)四氢呋喃含氯乙烯:后续溶剂回收岗位二三级冷阱会使
泛的方法
用深冷冷凝,冷凝下来的四氢味喃也要套用至格氏试剂制备闵
RX Mg
Rmgx
位,该四氢吠喃内含有一定含量的氯乙烯,使用时必须考虑在配
料时減去这一部分氯乙烯,否则引发反应过程可能相当刷烈,温
以异成盛为原料通过格氏法合成异植物生产过程中大量度、床力难以拦制,导徴反应签泄爆甚至爆炸;要解決此安全风
用到格に试剂氯と烯镁,下面以エ业生ア氯と烯镁为例探讨生ア。险,一方面需要加大套用四氢峡喃中氯乙烯含量的监控,及时调
过程各个环节存在的主要危险及宜采用的控制措施、注意事项。整氯乙烯投料量,另ー方面反应系统最好配备温度、压力报警装
氯乙烯镁制备工艺过程简单描述
置及压力与放空系统的连锁装置。必要吋主动放空沚压。
将四氢呋喃(含套用四氢呹喃)、镁粒(镁屑)、投入己有母液
3.物料的初始反应引发:工?上.间歇反应装置生产格氏试
(氯乙烯镁四氢喃溶液,作为反应的引发剂)的反应益,并一次剂,存在个引发反应的过程,引发是否顺利般取决于四氢陝
性加入氯乙烯(VCM)配比投料量的1020%,加毕,关闭氯と烯。喃含量、母液(引发剂)质量及数量、引发前加入氯乙烯的量(包括
滴加阀门,用蒸汽将汜合物升温剑5565コ后关蒸汽,排尽蒸汽,四氯呋中溶解的以及从滴加糟一次性加入的)等因素,大多数
判断开始反应(工业上般称为引发反应成功)后迅速通入冷
情况下会比较順利,大约几分钟后反应釜内温度会迅速
上升,这
水,控制反应温度为:60-700,在一定时间内滴加入剩余VCM,时候只要及时通入冷却水,控制温度在合理范围内,继续将剩余
滴加定毕续反应90分钟,控制温度在6070,使反应完全,保氯乙烯滴加完即可。但如果引发过程不顺利,就可能带末较大交
温反应毕,开启冷却水将釜温冷至45以下并静止10分钟以上,全风险。如引发过程超过1小时,一般认为引发反应已经失败,
使木反应完全的镁粉得以沉淀。沉淀后格氏试剂转料去进行格这时候严禁通过补加氯と烯的方式来续尝试引发,因为这样如
氏反应,反应完毕?收溶剂四氢呋喃,并套用至格氏试剂的制备,果引发成功,因反应金内氯乙烯较多,很容易导致反应剧烈,短时
回收四氢喃中含有一定量的氯乙烯。
可内温度、压力迅速上升,造成反应釜泄爆、爆炸等安全事故及后
CH=CHMGCI
CH=CHCI Mg
CH=CHMGCI
续安全环保事故:可以通过将反应金内温度适当提高,继续保温
THIF
段时间,尝试是否有引发可能,如保温30分钟无引发迹象,不
氯乙烯
镁桥
氯乙师镁
官再尝试引发,按照正常程序冷却、静止进行下一步处理
二、试剂制备各邱节主要危险及控背施
4.末引发成功物料的处理:木引发的物料中存在大量四氢呋
格氏试剂制备过程用到的反应物、溶剂均为易燃、易爆或有喃,少量格氏试剂,不可直接通过加热方式回收其中的四氢呋喃,
存物料,危险性较大,同时反应过程放热烈,而产物格氏试剂本因为格氏试剂在溶液中不是简单的 CH2CH Mgc,而是与溶剂形
サ又极为活泼,能与水、氧气、一氯化反应并放热,过程要求元成类似四元环的稳定结构,旦溶剂回收出来后,格氏试剂将极
水、密闭、隔绝空
且反应条件失控,极易导纹超温超床批爆,不稳定,很可能导致爆炸:需要先用近量后续格氏反应使用的醛
发生火灾、爆炸、人员中毒、环境污染等事故。
或将其中的格氏试剂反应掉,再用常规的方法?收其中的溶
1.氯乙烯的使用:氯乙烯常湿常床ト为气体,无色有毒,比空剂
气重,容易在地沟处沁积,可以与空气中氧形成具有爆炸危險性
的过氧化物,闪点低(-78コ)、空气中爆炸桜限4-22%,容易导致
Mg.
2RMGX
爆炸、中毒等事故,储存使用过程要严防泄湘。氯乙烯一般情況
下带压储存,为液体,当泄时汽化吸热,泄浦点会产生白,相
对比较容易发现。主要控制措施包括:高点设置可燃和有毒气体
检测报啓装置,定时定点巡查,管道连接尽量焊接,法垫片宜选
用金属缠绕地
Mg.
R2mg+Mgx2
2.套用四氢呋喃的使用:工业生产中使用的四呋喃均为循
R
环套用,后续工序将四氢喃回收后再送至格氏试剂岗位使用,
5.反应过程停电或反应釜减速机故障:反应过程中如果发生
使用吋有两个题需要注意
停电或减速机异常停机,必须立即关闭氯乙烯滴加阀门,如果继
(1)四氢吠喃含水:如果因为夹套、内盘管、冷凝器等故障旱滴加,导致金内大量氯乙烯积聚,供也恢复正常重新开机时,釜
致四氧呋喃带水,投料时其中水分将与反应総内母液刷烈反应放内温度、压力可能急刷上.升,带来安全风险,所以试剂制条反应
釜最好配备电动机运转状态与氯乙烯滴加阀门之间的连锁控制
2014年5月化狸47