摘 要

我们知道，在制造顺酐的过程中都会用到一些具有危险性的物料（例如苯、二甲苯），这给安全生产带来了一定的隐患。纵观过往，因为生产顺酐引起的各类安全事故（火灾、爆炸、中毒）数不胜数，对社会的不良影响非常大。因此对顺酐生产过程中存在的危险性进行详细分析并对之有效控制是很有意义的。本论文就从使用的原辅材料、生产的产品、生产装置、生产工艺等各方面展开研究分析，有针对性地提出安全对策，并对罐区开展安全设计，达到安全生产的目的。

关键词：苯 顺酐 火灾 爆炸 危险性 安全 设计

Hazard Analysis and Tank Safety Design of 100,000 Tons of Maleic Anhydride

Abstract

We know that in the process of manufacturing maleic anhydride will be used in some dangerous materials (such as benzene, xylene), which to the safety of production has brought some hidden dangers. Throughout the past, because the production of maleic anhydride caused by various types of security incidents (fire, explosion, poisoning) countless, adverse effects on the community is very large.Therefore, the risk of the production of maleic anhydride in the process of a detailed analysis and effective control is very meaningful. In this paper, the research and analysis of the raw and auxiliary materials used, the products produced, the production equipment and the production technology are put forward. The safety measures are put forward and the safety design is carried out in the tank area to achieve the purpose of safe production.

KeyWords:Benzene; Maleic anhydride ; Fire; Explosion; Dangerous; Safety; Design

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 工艺路线的选择 1

1.1生产工艺路线 1

1.1.1苯氧化法 1

1.1.2正丁烷氧化法 6

1.1.3C₄烯烃法 8

1.1.4苯酐副产法 8

1.2综述 8

1.3工艺路线的选择 9

第二章 顺酐生产装置危险性分析 10

2.1主要生产装置 10

2.2介质危险性分析 10

2.2.1苯 10

2.2.2邻二甲苯 11

2.2.3顺酐 11

2.3装置、设备危险性分析 12

2.4工艺危险性分析 12

2.4.1苯汽化单元 12

2.4.2苯氧化单元 13

2.4.3熔盐单元 14

2.4.4后处理单元 14

2.4.5醋酐精制单元 15

2.4.6成型车间单元 15

2.5储运过程危险性分析 16

2.5.1罐区 16

2.5.2仓库 17

2.5.3装卸 17

2.5.4管道输送 18

2.6对策措施 18

第三章 罐区安全设计 20

3.1原料及产品的储存量 20

3.2储罐的设计 20

3.2.1物料的理化特性 20

3.2.2火灾危险性辨识 21

3.2.3储罐的选型 21

3.2.4储罐的高度与直径 22

3.3储罐区平面布置 23

3.2.5罐区平面布置规范 23

3.2.6原料罐区平面布置 23

3.2.7产品罐区平面布置 25

3.4消防道路设计 25

参考文献 27

致谢 28

第一章 工艺路线的选择

1.1生产工艺路线

顺酐的生产方法有4种（苯氧化，正丁烷氧化，C₄烯烃、苯酐副产物）^[16]。此分类方法的依据主要是按照各工艺路线所用原料不同来划分的。

1.1.1苯氧化法

过去制造顺酐都是以苯法为主。通俗点讲，就是苯和O₂相互反应从而制得顺酐。主要原辅材料就是液相苯。液相苯被汽化后形成苯蒸气，然后通入适量O₂，在催化剂（V₂O₅-MnO₃为活性组分，α-Al₂O₃或刚玉以载体）的作用下发生气相氧化反应，制得顺酐。反应是在350～400℃下进行的，压力控制为常压。为防止苯被深度氧化，需要加入一些碱金属氧化物（钼、磷、钛、钨）作为添加剂。氧化反应完成后，还要进行苯的分离和提纯工作。在用苯法生产顺酐时，我们要严格控制好混合气中苯的浓度，应在爆炸极限之外，通常控制在1%~1.4%mol，因为进入反应器的苯蒸气和空气极易形成爆炸性混合物，给安全生产带来一定的隐患。

反应器采用特定反应器（列管式固定床反应器）。是究于它独有的优点——可迅速地带走氧化反应过程中释放的多余能量，将反应控制在稳定状态。移走多余热量靠的则是管外的熔盐冷却系统。

相比于另外三种工艺，苯氧化法历史最为久远、生产技术最为精炼。而我国从过去到现在一直都是采用的苯氧化法，我国设计固定床反应器的技术更是相当成熟，在国际上一直处于领先水平。

（1）基本化学反应

主要反应式为：

C₆H₆ 4.5O₂ C₄H₂O₃ 2H₂O 2CO₂ 1804KJ/mol

主要副反应为苯的深度氧化：

C₆H₆ 7.5O₂ 6CO₂ 3H₂O 3264.45KJ/mol

C₆H₆ 6O₂ 3CO₂ 3CO 3H₂O 2416.31KJ/mol