反应安全风险评估|什么是精细化工反应热风险？( 二 )

MMT，技术原因的最高温度，在常压下是指物料体系的沸点，而在密闭情况下是指发生自动安全卸压，或手动紧急卸压时的温度。这一参数可视为反应体系在温度轴上的一道“安全屏障”，常与MTSR、TD24对比，用于风险评估。
原国家安监总局在2017年发布了风险评估指导意见和导则，明确了具体的评估手段和方法。
评估的核心是可能性和严重度，即危险会不会发生，如果发生会严重到什么程度，从而科学指导工艺优化，来避免风险发生。
物料热稳定性评估是基于工艺温度与TD24对比关系确定的，如果 Tp > TD24，说明物料在工艺条件下不稳定，需优化已有工艺条件，或采取一定的技术控制措施，保证物料在工艺过程中的安全和稳定。

燃爆危险性评估基于分解热数据进行分级。分解放热量大的物质，绝热温升高，反应加速特性明显，潜在较高的燃爆危险性。

目标反应安全风险的可能性评估，基于绝热条件合成反应最高温度MTSR对应的致爆时间TMRad进行分级。TMRad, MTSR 与失控反应进一步触发二次反应的可能性相关，也决定了一旦触发二次反应后的人工处置时间。

目标反应 - 失控严重度评估，基于绝热条件下工艺反应的温升程度进行分级。该温升与反应放热量成正比。反应释放出的热量越大，失控后体系温升越显著，易导致温度超过某些组分的热分解温度，发生分解反应及二次分解反应，产生气体或造成某些物料本身的气化，导致体系压力的快速增加，甚至造成反应容器的破裂以及爆炸事故的发生。

风险矩阵对失控反应的可能性与严重度进行组合与综合评估，并按照可接受风险、有条件接受风险和不可接受风险，分别用不同的区域表示，便于参考应用。

工艺危险度评估，根据工艺温度、MT百思特网SR、MTT、TD24之间的大小关系进行评级，并根据风险等级预估后果，进行工艺优化改进。不同工艺危险度等级的风险控制措施如表所示，对于危险度3级以上的工艺，需进一步获取二次反应起始温度、最高温度、最大压力、最大温度升高速率、最大压力升高速率、绝热温升，以及失控反应体系温度与压力关系等参数，确定更高级别的风险控制措施。对于4级和5级的工艺过程，在必须产业化时，应努力优先开展工艺优化或改变工艺方法以降低风险。
反应安全风险评估过程示例：
工艺是在标准大气压下，向反应釜中加入物料A和B，升温至60℃，滴加物料C，体系在75℃时沸腾。滴完后60℃保温反应1小时。在这个环节中，工艺温度为60℃，技术最高温度MTT为75℃ 。

测试结果，合成反应绝热温升 △Tad,syn = 78.2 K，那么MTSR就等于60+78.2=138.2℃，TD24=75.6℃ 。

根据研究结果，目标反应安全风险评估结果如下：
（1）此反应的绝热温升△Tad为78.2 K，该反应失控的严重度为“2级” 。
（2）最大反应速率到达时间为1.1小时对应的温度为138.2℃，失控反应发生的可能性等级为3级，一旦发生热失控，人为处置时间不足，极易引发事故。
（3）风险矩阵评估的结果：风险等级为II级，属于有条件接受风险，需要建立相应的控制措施。
（4）反应工艺危险度等级为4级（Tp<MTT<TD24<MTSR）。合成反应失控后体系最高温度高于体系沸点和反应物料的TD24，意味着体系失控后将可能爆沸并引发二次分解反应，导致体系发生进一步的温升。需要从工程措施上考虑风险控制方法。
（5）自分解反应初期活化能大于反应中期活化能，样品一旦发生分解反应，很百思特网难被终止，分解反应的危险性较高。
本章节对化工热安全领域面临的现象，风险评估方法，及使用的相关参数进行了介绍。涉及到的重要参数有：Tp, MTT, MTSR, TMRad, TD24, △Tad；在较高危险等级下需要获取的其他相关参数有：二次反应起始温度、最高温度、最大压力、最大温度升高速率、最大压力升高速率；失控反应体系温度与压力关系。总结来看，风险评估实质上是对绝热自加速反应的评估，那么绝热百思特网自加速背后的机理是什么？获取哪些热学数据后，可以进行热风险评估相关参数的理论计算？请关注接下来的内容：《反应机理篇》。