甲苯二異氰酸酯生產工藝的火災危險性分析及對策研究
發布時間：2010-01-14 共1頁
甲苯二異氰酸酯(TOLUENE DIlSOCYANATE)英文縮寫為TDI。TDI廣泛地用于制造聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯彈性體(聚氨酯彈性體廣泛地應用于實芯輪胎、膠帶、膠輥襯里、油封、密封圈、模墊、電器元件灌封、粘臺劑及涂層等)、涂料、粘臺劑，還可用于乙烯基聚合物的薄膜、天然橡膠的表面加工、涂料的耐藥品性添加劑、紡織加工等方面。聚氨酯粘合劑對金屬、術材、橡膠、織物、大部分塑料都有很好的親和性。TDI的應用，已隨著聚氨酯工業的迅速發展而越來越廣泛 下面筆者淺談TDI生產工藝的火災危險性及預防措施。 l TDI生產的工藝流程及化學反應方程式
1．1 TDI的工藝流程 TDI工藝過程第一步是硝化(在這里采用二次二硝化的方法)，在35℃~45℃以重量份數為25%～30%的硝酸和重量份數為55% ～58 %的硫酸所組成的混酸來硝化甲苯，得到含鄰硝基物為55% ～60%，間硝基物為2 %～5% 和對硝基物為35% ～40的%混臺產物，將這三種異構體從混合物中分離出來．再以60% 硝酸和30 %硫酸所組成混酸分別硝化這三種異構體，從而得到2，4一二硝基甲苯 第二步是還原將二硝基甲苯溶于甲醇中，以鈀一碳為觸媒，在150-200大氣壓和100℃下還原二硝基苯為二胺基甲苯第三步為光氣化，將二胺基甲苯溶于氯苯中，按常規光氣化法即可制得甲苯二異氰酸酯。 1_2 化學反應方程式(這里只寫主反應)
1．2．1 甲苯的硝基化制取二硝基甲苯
1．2．2 二硝基甲苯的還原(即氫化)制取甲苯二胺 2 TDI生產的火災危險性 TDI生產中易燃易爆物料很多。生產過程中的原料、中間產品如甲苯、氫氣、二硝基甲苯、一氧化碳、甲苯二胺等都是易燃易爆的物質。 2．1 TDI生產的硝化階段的火災危險性 原料甲苯是一無色易燃的液體，蒸氣有毒，爆炸極限為1.27% ～7%。中間產品硝基苯是有毒的可燃液體，其爆炸下限為1．8% ；二硝基甲苯雖不屬高爆等級的物品，但當引爆后，它具有77% 的TNT爆炸強度，是一種易燃易爆的高危險物質，急劇加熱易爆炸，其單獨貯存有一定的危險；反應中使用的催化劑為濃硫酸和濃硝酸 濃硫酸遇水能大量放熱，甚至引起爆炸，它對大多數金屬有強腐蝕作用，硝酸是一強氧化劑，與有機材料接觸會著火，放出劇毒氣體。
2．2 二硝基甲苯還原階段的火災危險性 氫氣是易燃的氣體，遇到氯氣能發生猛烈的化學反應，在4% ～75% 的濃度范圍內，氫氣與空氣形成了強烈的爆炸性混合物；在還原工序用的催化劑干燥后，在空氣中還會自燃，并且生成的甲苯二胺也是一有毒的易燃液體。
2．3 合成光氣階段的火災危險性 一氧化碳是一種有毒的易燃氣體，空氣中含有12%～ 75% 的一氧化碳，就構成了爆炸性混合物，并由于火花、火焰存在及有熱源時就能夠爆炸，在空氣中是高允許濃度為30 mg／m3；氯氣雖是非燃燒和非爆炸的．正如氯氣能使一定的物質燃燒一樣．許多有機化學品迅速與氯氣發生反應，如與無水氨氣反應，急劇加熱易爆炸 光氣雖然不易燃易爆．但它是劇毒氣體．遇水有腐蝕性，空氣中最高允許濃度為0．000 01 。TDI為無色有毒的可燃液體，遇到熱源、火種時也可劇烈燃燒
3 防火防爆對策
3．1 杜絕一切火源在TDI生產的各工序中．為防止火災，要嚴格執行防火制度。在生產中進行檢修要使用不引起火花的工具．嚴禁用鐵器敲打設備和管線，嚴禁穿帶釘子的鞋，在任何操作廠房內都需要穿安全鞋；不得在暖氣或高溫設備上烘烤易燃物品。
3．2 防止靜電放電液體在管道內的流速不應過大，如甲苯加入量應為1 800 kg／’h，硝基苯的加人量應控制為2 835 kg／h，二硝基甲苯加人量應控制在1 900 kg／h～3 800 kg／h，甲苯二胺的加人量應控制在2 207 kg／h 灌注液體時，應防止液體飛濺和劇烈的攪拌現象；向貯槽輸送液體的管道．要放在液面之下或將液體沿容器的內壁緩慢流下，以免發生靜電；TDI生產各工序的金屬設備．要有安全可靠的接地措施，防止靜電的積累 3．3 為防止電火花的產生，在TDI生產中的一些工序，如氫氣鋼瓶附近或使用氫氣的地方的電器設備，應該使用本質安全型的防爆電氣設備
3．4 要控制好混合物的組成．使其組成處在爆炸極限之外，防止氣體混合物的爆炸，其次，要控制和消除各種用以點火的能量。
3．5 由于二硝基甲苯有潛在爆炸破壞的能力，所以它的貯槽應該和裝置分開設置。二硝基甲苯貯存應稀釋成乳液(二硝基甲苯與水的體積比為1：3)
3．6 防止跑冒滴漏，生產中接觸的物料大都是易燃易爆的有毒物質，生產設備、工藝管線和貯罐等出現跑冒滴漏易釀成火災。因此，日常生產中要作好安全檢查，不留任何死角，及時采取補救措施，修復存有跑冒滴漏的部位。
