??????? 五、氯化反應(yīng)
??????? 以氯原子取代有機(jī)化合物中的氫原子的反應(yīng)稱為氯化反應(yīng)。最常用的氯化劑是液態(tài)或氣態(tài)的氯、氣態(tài)的氯化氫和不同濃度的鹽酸、磷酰氯（三氯氧化磷）、三氯化磷、硫酰氯（二氯硫酰）、次氯酸鈣（漂白粉）等。最常用的氯化劑是氯氣。氯氣由氯化鈉電解得到，通過液化存儲和運(yùn)輸。常用的容器有儲罐、氣瓶和槽車，它們都是壓力容器。氯氣的毒性很大，要防止設(shè)備泄漏。
??????? 在化工生產(chǎn)中用以氯化的原料一般是甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、戊烷、苯、甲苯及萘等，他們都是易燃易爆物質(zhì)。
??????? 氯化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。有些反應(yīng)比較容易進(jìn)行，如芳烴氯化，反應(yīng)溫度較低。而烷烴和烯烴氯化反應(yīng)溫度高達(dá)300-500攝氏度。在這樣苛刻的反應(yīng)條件下，一定要控制好反應(yīng)溫度、配料比和進(jìn)料速度。反應(yīng)器要有良好的冷卻系統(tǒng)。設(shè)備和管道要耐腐蝕，因?yàn)槁葰夂吐然a(chǎn)物（氯化氫）的腐蝕性極強(qiáng)。
??????? 氣瓶和儲罐中的氯氣呈液態(tài)，冬天氣化較慢，有時需加熱，以促使氯氣的氣化。加熱一般用溫水而切忌用蒸汽或明火，以免溫度過高，液氯劇烈氣化，造成內(nèi)壓過高而發(fā)生爆炸。停止通氯時，應(yīng)在氯氣瓶尚未冷卻的情況下關(guān)閉出口閥，以免溫度驟降，瓶內(nèi)氯氣體積縮小，造成物料倒灌，形成爆炸性氣體。
??????? 三氯化磷、三氯氧磷等遇水猛烈分解，會引起沖料或爆炸所以要防水。冷卻劑做好不用水。
??????? 氯化氫極易溶于水，可以用來冷卻和吸收氯化反應(yīng)的尾氣。
??????? 六、裂解反應(yīng)
??????? 廣義地說，凡是有機(jī)化合物在高溫下分子發(fā)生分解的反應(yīng)過程都稱為裂解。而石油化工中所謂的裂解是指石油烴（裂解原料）在隔絕空氣和高溫條件下，分子發(fā)生分解反應(yīng)而生成小分子烴類的過程。在這個過程中還伴隨著其他的反應(yīng)（如縮合反應(yīng)），生成一些特別的反應(yīng)物（如有較小分子的烴縮合成較大分子的烴）。
??????? 裂解是總稱，不同的情況，可以有不同的名稱。如單純加熱不使用催化劑的裂解稱為熱裂解；使用催化劑的裂解稱為催化裂解；使用添加劑的裂解，隨著添加劑的不同，有水蒸汽裂解、加氫裂解等。
??????? 石油化工中的裂解與石油煉制工業(yè)中的裂化有共同點(diǎn)，即都符合前面所說的廣義定義。但是也有不同，主要區(qū)別有二：一是所用的溫度不同，一般答題以600℃為分界，在600℃以上所進(jìn)行的過程為裂解，在600℃以下的過程為裂化；二是生產(chǎn)的目的不同，前者的目的產(chǎn)物為乙烯、丙烯、乙炔、聯(lián)產(chǎn)丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等化工產(chǎn)品，后者的目的產(chǎn)物是汽油、煤油等燃料油。
??????? 在石油化工中用的最為廣泛的是水蒸氣裂解。其設(shè)備為管式裂解爐。
??????? 裂解反應(yīng)在裂解爐的爐管內(nèi)并在很高的溫度（以輕柴油裂解指乙烯為例，裂解氣的出口溫度近800℃）很短的時間內(nèi)（0.7s）完成，以防止裂解氣體二次反應(yīng)而是裂解爐管內(nèi)結(jié)焦。
??????? 爐管內(nèi)結(jié)焦會使流體阻力增加，影響生產(chǎn)。同時影響傳熱，當(dāng)焦層達(dá)到一定厚度時，因爐管壁溫度過高，而不能繼續(xù)運(yùn)行下去，必須進(jìn)行清焦，否則會燒穿爐管，裂解氣外泄，引起裂解爐爆炸。
??????? 裂解爐運(yùn)轉(zhuǎn)中，一些外界因素可能危及裂解爐的安全。這些不安全因素大致有以下幾個。
??????? 1、引風(fēng)機(jī)故障，引風(fēng)機(jī)是不斷排除爐管內(nèi)煙氣的裝置。在裂解爐正常運(yùn)行中，如果由于斷電或引風(fēng)機(jī)機(jī)械故障而使引風(fēng)機(jī)突然停轉(zhuǎn)，則爐膛內(nèi)很快變成正壓，會從窺視孔或燒嘴等處向外噴火，嚴(yán)重時會引起爐膛爆炸。為此，必須設(shè)置連鎖裝置，一旦引風(fēng)機(jī)故障停車，則裂解爐自動停止進(jìn)料并切斷燃料供應(yīng)。但應(yīng)繼續(xù)供應(yīng)稀釋蒸汽，以帶走爐膛內(nèi)的余熱。
??????? 2、燃料氣壓力降低裂解爐正常運(yùn)行中，如果燃料系統(tǒng)大幅度波動，燃料氣壓力過低，則可能造成裂解爐燒嘴回火，使燒嘴燒壞，甚至?xí)鸨ā?br /> ??????? 裂解爐內(nèi)采用燃料油做燃料是，如燃料油的壓力降低，也會使油嘴回火。因此，當(dāng)燃料油壓降低時應(yīng)自動切斷燃料油的供應(yīng)，同時停止進(jìn)料。當(dāng)裂解爐同時使用油和氣為燃料是，如果油壓降低，則在切斷燃料油的同時，將燃料氣切入燒嘴，裂解爐可繼續(xù)維持運(yùn)轉(zhuǎn)。
??????? 3、其他公用工程故障，裂解爐其他公用工程中斷，則廢熱鍋爐汽包液面迅速下降，如果不及時停爐，必然會使廢熱鍋爐爐管、裂解爐對流段鍋爐給水預(yù)熱管損壞。
??????? 此外，水、電、蒸汽出現(xiàn)故障，均能使裂解爐造成事故。在這種情況先，裂解爐應(yīng)能自動停車。
??????? 七、聚合反應(yīng)
??????? 由低分子單體合成聚合物的反應(yīng)稱為聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)的類型很多，按聚合物和單體元素組成結(jié)構(gòu)的不同，可分成加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)兩大類。
??????? 單體加成而聚合起來的反應(yīng)叫做加聚反應(yīng)。氯乙烯聚合成聚氯乙烯就是加聚反應(yīng)。
??????? 加聚反應(yīng)產(chǎn)物的元素組成與原料單體相同，僅結(jié)構(gòu)不同，其分子量是單體分子量的整數(shù)倍。
??????? 另外一種聚合反應(yīng)中，除了生成聚合物外，同時還有低分子副產(chǎn)物生成，這類聚合反應(yīng)稱為縮聚反應(yīng)。例如己二胺和己二醇反應(yīng)生成尼龍-66的縮聚反應(yīng)。
??????? 縮聚反應(yīng)中的單體分子中都有官能團(tuán)，根據(jù)單體官能團(tuán)的不同，低分子副產(chǎn)物可能是誰、醇、氨、氯化氫等。
??????? 由于聚合物的單體大多數(shù)都是易燃易爆物質(zhì)，聚合反應(yīng)多在高壓下進(jìn)行，反應(yīng)本身又是放熱過程，所以如果反應(yīng)條件控制不當(dāng)，很容易出事故。例如乙烯在溫度為150~3000℃；壓力為130~300MPa的條件下聚合成聚乙烯。在這種條件先，乙烯不穩(wěn)定。一旦分解，會產(chǎn)生巨大的熱量。進(jìn)而反應(yīng)加劇，可能引起暴聚，反應(yīng)器和分解器可能發(fā)生爆炸。
??????? 聚合反應(yīng)過程中的不安全因素
??????? 1、單體在壓縮過程中或在高壓系統(tǒng)中泄漏，發(fā)生火災(zāi)爆炸。
??????? 2、聚合反應(yīng)中加入的引發(fā)劑都是化學(xué)活潑性很強(qiáng)的過氧化物，一旦配料比控制不當(dāng)，容易引起暴聚，反應(yīng)器壓力驟增易引起爆炸。
??????? 3、聚合反應(yīng)未能及時導(dǎo)出，如減半發(fā)生故障、停電、停水，由于反應(yīng)釜內(nèi)聚合物粘壁作用，使反應(yīng)熱不能導(dǎo)出，造成局部過熱或反應(yīng)釜急劇升溫，發(fā)生爆炸，引起容器破裂，可燃?xì)馔庑埂?br /> ??????? 針對上述不安全因素，應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測報警器，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備、管道有可燃?xì)怏w泄漏，將自動停車。
??????? 對催化劑、引發(fā)劑等要加強(qiáng)存儲、運(yùn)輸、調(diào)配、注入等工序的嚴(yán)格管理。反應(yīng)釜的攪拌和溫度應(yīng)有檢測和聯(lián)鎖，發(fā)現(xiàn)異常能自動停止進(jìn)料。高壓分離系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置爆破片、導(dǎo)爆管，并有良好的靜電接地系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)異常，及時泄壓。
??????? 第二節(jié)? 化工單元操作的危險性及基本安全技術(shù)
??????? 一、加熱
??????? 溫度是化工生產(chǎn)中最常見的需要控制的條件之一。加熱時控制溫度的重要手段，其操作的關(guān)鍵是按規(guī)定嚴(yán)格控制溫度的范圍和升溫速度。
??????? 溫度過高會使化學(xué)反應(yīng)速度加快，若是放熱反應(yīng)，則放熱量增加，一旦散熱不及時，溫度失控，發(fā)生沖料，甚至?xí)鹑紵捅ā?br /> ??????? 升溫速度過快不僅容易使反應(yīng)超溫，而且會損壞設(shè)備。列如，升溫過快會使帶有襯里的設(shè)備及各種加熱爐、反應(yīng)爐等設(shè)備損壞。
??????? 化工生產(chǎn)中的加熱方式有直接禍加熱（包括煙道氣加熱）、蒸汽或熱水加熱、載體加熱以及電加熱。加熱溫度在100℃以下的，常用熱水或蒸汽加熱。100--140℃用蒸汽加熱；超過140℃則用加熱爐直接加熱或加熱載體加熱；超過250℃時，一般用電加熱。
??????? 對高壓蒸汽加熱時，要防止熱載體循環(huán)系統(tǒng)堵塞，熱油噴出，釀成事故。
??????? 使用電加熱時，電氣設(shè)備要符合防爆要求。
??????? 直接用火加熱危險性最大，溫度不易控制，可能造成局部過熱燒壞設(shè)備，引起易燃物質(zhì)的分解爆炸。當(dāng)加熱溫度接近或超過物料的自燃點(diǎn)時，應(yīng)采用惰性氣體保護(hù)。若加熱溫度接近物料分解溫度，此生產(chǎn)工藝就為危險工藝，必須設(shè)法進(jìn)行工藝改進(jìn)，如負(fù)壓或加壓操作。
??????? 二、冷卻
??????? 在化工生產(chǎn)中，把物料冷卻到大氣溫度以上是，可用空氣或循環(huán)水做為冷卻介質(zhì)；冷卻溫度在15度以上，可以用地下水；冷卻溫度在0-15℃之間，可采用冷凍鹽水。
??????? 還可以借用某種沸點(diǎn)較低的介質(zhì)蒸發(fā)從需冷卻的物料中取得熱量來實(shí)現(xiàn)冷卻。常用的介質(zhì)有氟利昂、氨等。此時，物料的冷卻溫度可達(dá)-15℃左右。更低溫度的冷卻，屬于冷凍的范圍。如石油氣、裂解氣的分離采用深度冷凍，介質(zhì)需冷卻至-100℃以下。冷卻操作時冷卻介質(zhì)不能中斷，否則會造成積熱，系統(tǒng)溫度、壓力驟增，引起爆炸。開車時，應(yīng)先通過冷卻介質(zhì)；停車時，應(yīng)先撤出物料，后停冷卻系統(tǒng)。
??????? 有些凝固點(diǎn)較高的物料，遇冷易變得粘稠或凝固，在冷卻時要注意控制溫度，防止物料卡主攪拌器或堵塞設(shè)備及管道。
??????? 三、加壓
??????? 凡操作壓力超過大氣壓力都屬于加壓操作。加壓操作所使用的設(shè)備要符合壓力容器的要求。加壓系統(tǒng)不得泄漏，否則在壓力下物料以高速噴出，產(chǎn)生靜電，極易發(fā)生火災(zāi)爆炸。
??????? 所用的各種儀表及安全設(shè)施（如爆破泄壓片、緊急排放管等）都必須齊全好用。
??????? 四、負(fù)壓操作
??????? 負(fù)壓操作機(jī)低于大氣壓下的操作。負(fù)壓操作系統(tǒng)的設(shè)備也和壓力設(shè)備一樣，必須符合強(qiáng)度要求，以防止負(fù)壓下把設(shè)備抽癟。
??????? 負(fù)壓設(shè)備必須有良好的密封，否則一旦空氣進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，形成爆炸混合物，易引起爆炸。當(dāng)需要恢復(fù)常壓時，應(yīng)待溫度降低后，緩緩放進(jìn)空氣，以防自燃或爆炸。
??????? 五、冷凍
??????? 在某些化工生產(chǎn)過程中，如蒸發(fā)、氣體的液化、低溫分離，以及某些物質(zhì)的輸送、儲藏等，長需將物料降到0℃更低的溫度，這就需要冷凍。
??????? 冷凍操作的實(shí)質(zhì)是利用冷凍劑不斷地由冷凍物質(zhì)取出熱量，并傳給其他物質(zhì)（水或空氣），以使被冷凍物體溫度降低。制冷劑本身通過壓縮-冷卻-蒸發(fā)（或節(jié)流、膨脹）循環(huán)過程，反復(fù)使用。工業(yè)上常用的制冷劑有氨、氟利昂。在石油化工生產(chǎn)中常用乙烯、丙烯為深冷分離裂解氣的冷凍劑。
??????? 對于制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器以及管路，應(yīng)注意耐壓等級和氣密性，防止泄漏。此外還應(yīng)注意低溫部分的材質(zhì)選擇。