硝酸异辛酯制备工艺过程热风险评估

摘要

通过全自动反应量热器测试硝酸异辛酯制备反应的热力学数据，研究了不同反应温度、加料速率等参数对反应放热特性的影响，计算了反应失控条件下的绝热温升、反应所能达到的最高温度等参数.采用加速量热仪测定了硝酸异辛酯分解温度并计算获得其动力学参数，根据热失控危险等级分类标准进行热失控危险等级划分和评估分级.研究结果表明：分段加料与匀速加料反应的Q_r和反应釜内与夹套间的温差T_r-T_j相比都有明显下降，热反应风险降低；反应条件的变化对反应热的影响较大，反应热在271.32～452.91 kJ·mol^-1内变化；硝酸异辛酯的分解温度为147.545～187.022℃;对实验结果进行修正后得到的动力学参数为活化能712.93 kJ·mol^-1,指前因子3.854×10¹⁹ s^-1,反应级数0.79.由上述热力学和动力学参数推算可知，在不同的反应温度和搅拌速率下，硝酸异辛酯的合成反应属于第五级，热危险性最高，应重新设计工艺以确保安全.

关键词

硝酸异辛酯 / 自动反应量热仪 / 热风险 / 评估

基金资助

2025年度江苏航空职业技术学院院级重点课题资助项目(JATC25010128); 镇江市第六期“169工程”资助(镇人才[2021]4号)