內(nèi)容摘要對于2024年中級注安師《化工》考試中關(guān)于烷基化與胺基化工藝的易混易錯點，考生需要明確這兩個化工工藝的區(qū)別與聯(lián)系。烷基化和胺基化是兩種常見的化學反應(yīng)過程，它們在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用，如合成橡膠、染料、藥物等。這兩種工藝在操作過程中的安全風險也不容忽視，因此對安全措施的理解與應(yīng)用尤為重要。以下將從多個角度解析這兩個工藝的關(guān)鍵知識點：
考點來源：第二章第一節(jié)危險化工工藝及安全技術(shù)
考點 ：烷基化工藝與胺基化工藝
烷基化工藝
反應(yīng)類型：放熱反應(yīng)
工藝簡介
把烷基引入有機化合物分子中的碳、氮、氧等原子上的反應(yīng)稱為烷基化反應(yīng)。涉及烷基化反應(yīng)的工藝為烷基化工藝，可分為 C—烷基化反應(yīng)、N—烷基化反應(yīng)、O—烷基化反應(yīng)等。
典型工藝
①C—烷基化反應(yīng)
乙烯、丙烯以及長鏈α—烯烴，制備乙苯、異丙苯和高級烷基苯等。
②N—烷基化反應(yīng)
苯胺和甲醚烷基化生產(chǎn)苯甲胺等。
③O—烷基化反應(yīng)
硫酸二甲酯與苯酚制備苯甲醚等。
工藝危險特點
①反應(yīng)介質(zhì)具有燃爆危險性。
②烷基化催化劑具有自燃危險性，遇水劇烈反應(yīng)，放出大量熱量，容易引起火災(zāi)甚至爆炸。
③烷基化反應(yīng)都是在加熱條件下進行，原料、催化劑、烷基化劑等加料次序顛倒、加料速度過快或者攪拌中斷停止等異常現(xiàn)象容易引起局部劇烈反應(yīng)，造成跑料，引發(fā)火災(zāi)或爆炸事故。
重點監(jiān)控單元：烷基化反應(yīng)釜
重點監(jiān)控工藝參數(shù)
①烷基化反應(yīng)釜內(nèi)溫度和壓力。
②烷基化反應(yīng)釜內(nèi)攪拌速度。
③反應(yīng)物料的流量及配比。
安全控制基本要求
①反應(yīng)物料的緊急切斷系統(tǒng);
②緊急冷卻系統(tǒng);
③安全泄放系統(tǒng);
④可燃和有毒氣體檢測報警裝置等。
宜采取的控制方式
①將烷基化反應(yīng)釜內(nèi)溫度和壓力與釜內(nèi)攪拌、烷基化物料流量、烷基化反應(yīng)釜夾套冷卻水進水閥形成聯(lián)鎖關(guān)系。
②當烷基化反應(yīng)釜內(nèi)溫度超標或攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障時自動停止加料并緊急停車。
③安全設(shè)施包括安全閥、爆破片、緊急放空閥、單向閥及緊急切斷裝置等。
胺基化工藝
反應(yīng)類型：放熱反應(yīng)
工藝簡介
胺化是在分子中引入胺基(R2N—)的反應(yīng)，包括 R—CH，烴類化合物(R：氫、烷基、芳基)在催化劑存在下，與氨和空氣的混合物進行高溫氧化反應(yīng)，生成腈類等化合物的反應(yīng)。涉及上述反應(yīng)的工藝過程為胺基化工藝。
典型工藝
①鄰硝基氯苯與氨水反應(yīng)制備鄰硝基苯胺。
②對硝基氯苯與氨水反應(yīng)制備對硝基苯胺。
③間甲酚與氯化銨的混合物在催化劑和氨水作用下生成間甲苯胺。
工藝危險特點
①反應(yīng)介質(zhì)具有燃爆危險性;
②在常壓下 20℃時，氨氣的爆炸極限為 15%—27%，隨著溫度、壓力的升高，爆炸極限的范圍增大。因此，在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下，氨的氧化反應(yīng)放出大量熱，一旦氨氣與空氣比失調(diào)，就可能發(fā)生爆炸事故;
③由于氨呈堿性，具有強腐蝕性，在混有少量水分或濕氣的情況下無論是氣態(tài)或液態(tài)氨都會與銅、銀、錫、鋅及其合金發(fā)生化學作用;
④氨易與氧化銀或氧化汞反應(yīng)生成爆炸性化合物(雷酸鹽)。
重點監(jiān)控單元：胺基化反應(yīng)釜
重點監(jiān)控工藝參數(shù)
①胺基化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力。
②胺基化反應(yīng)釜內(nèi)攪拌速率。
③物料流量。
④反應(yīng)物質(zhì)的配料比。
安全控制基本要求
①反應(yīng)釜溫度和壓力的報警和聯(lián)鎖;
②反應(yīng)物料的比例控制和聯(lián)鎖系統(tǒng);
③緊急冷卻系統(tǒng);
④緊急停車系統(tǒng);
⑤安全泄放系統(tǒng);
⑥可燃和有毒氣體報警裝置等。
宜采取的控制方式
①將胺基化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力與釜內(nèi)攪拌、胺基化物料流量、胺基化反應(yīng)釜夾套冷卻水進水閥形成聯(lián)鎖關(guān)系。
②胺基化反應(yīng)釜處設(shè)置緊急停車系統(tǒng)。
③安全設(shè)施，包括安全閥、爆破片、單向閥及緊急切斷裝置等。
【習題】胺化是在分子中引入胺基(R2N-)的反應(yīng)，包括 R-CH3 烴類化合物(R：氫、烷基、芳基)在催化劑存在下，與氨和空氣的混合物進行高溫氧化反應(yīng)，生成腈類等化合物的反應(yīng)。下列有關(guān)胺基化工藝說法錯誤的是()。
A.氨的氧化反應(yīng)放出大量熱，可能發(fā)生爆炸事故
B.設(shè)置氨氣檢測報警裝置
C.在混有少量水分或濕氣的情況下無論是氣態(tài)或液態(tài)氨都會與銅、銀、錫、鋅及其合金發(fā)生化學作用
D.不需要監(jiān)控氣相氧含量
【參考答案】D
總之，考生需要充分理解烷基化與胺基化工藝的定義、反應(yīng)機理、工藝條件、安全風險和防護措施以及設(shè)備與材料的選擇。這不僅有助于在考試中避免混淆，更能夠提升在化工生產(chǎn)安全管理中的實際操作能力。
