化工过程本质安全化设计

全书从设计角度出发，从源头上降低化工系统固有危险性，提升化工过程的本质安全度，使其在生命周期内具有更宽的稳定运行条件，降低事故发生概率。同时在事故发生后有系统足够可控性，尽可能地减轻事故后果，控制次生衍生灾害的发生。 全书围绕本质安全化设计的强化、替代、减弱和四大基本原则，结合典型案例，详细阐述了化工过程本质安全化设计的内涵、基本原理、方法以及应用，具有较强的系统性。

《化工过程本质安全化设计》是“危险化学品安全丛书”的一个分册。本书依据作者研究团队以及国内外化工过程安全评估与设计的近期新研究进展，从基础到应用较全面地阐述了化工过程本质安全化设计的相关理论和方法。首先介绍了化工过程安全的基本概念和基础知识，详细叙述了分别针对物料危险性和反应过程危险性的化工过程本质安全度评估方法，重点阐述了基于强化、替代、减弱和等本质安全化设计原则的化工过程与化工装置本质安全化设计以及化工装置平面布局安全设计方法与实例。最后，介绍了五个典型危险化学工艺的本质安全化评估与设计实例。《化工过程本质安全化设计》适合化工行业从事研发、设计、生产和安全等工作的科技和管理人员阅读,也可供高等院校化工、安全工程及相关专业的师生参考。

 

第一章绪论1
第一节化工安全概述1
一、我国化工安全现状1
二、化工生产的危险性及其分类3
三、化工事故的特征及主要原因4
第二节化工过程本质安全化设计内容7
一、化工设计7
二、化工安全设计8
三、化工过程本质安全化设计24
第三节化工过程本质安全化设计的发展33
一、化工过程本质安全化设计的由来33
二、化工过程本质安全化设计展望35
参考文献37
第二章化工过程本质安全度评估39
第一节基本概念及基础知识39
一、化学反应热效应39
二、化学反应热平衡43
三、失控反应47
四、反应热失控风险评估53
第二节化工物料的固有风险评估55
一、易燃易爆化工物料的固有结构危险性及致灾机理55
二、易燃易爆化工物料危险特性的定量预测58
三、易燃易爆化工物料的固有安全风险评估63
第三节化工物料的热危险性评估69
一、热危险性评价的理论模型69
二、基于实验测试的化工物料热危险性评估82
第四节化学反应过程热危险性评估93
一、基于特征温度的反应热危险性评估93
二、基于事故概率与临界判据的反应热失控定量风险评估方法103
第五节化工过程安全评估128
一、指数型安全评估方法128
二、基于数学模型的安全评估方法138
三、其他本质安全评估方法143
四、化工过程安全评估方法的比较143
参考文献145
第三章化工过程本质安全化设计151
第一节基于过程强化原则的本质安全化设计151
一、过程强化原则的优点与不足151
二、过程强化原则下不同类型反应器选择152
三、强化原则提高精馏过程本质安全度169
四、强化原则提高换热过程本质安全度173
五、强化原则在微化工技术中的应用175
第二节基于替代原则的本质安全化设计178
一、替代原则的优点与不足178
二、使用更安全的非反应性物料179
三、选择危险性更低的工艺187
四、基于替代原则的本质安全设计实例192
第三节基于减弱原则的本质安全化设计202
一、减弱原则的优点与不足202
二、减弱原则的应用202
三、基于减弱原则的本质安全设计实例204
第四节基于原则的本质安全化设计206
一、原则206
二、原则在优化反应条件中的应用206
参考文献209
第四章化工装置本质安全化设计215
第一节基于简化原则的化工装置本质安全化设计215
一、简化原则的优点与不足215
二、工厂设计复杂原因分析216
三、简化原则的应用217
第二节基于强化、减弱、原则的本质安全化设计220
一、强化原则在化工装置本质安全化设计中的应用220
二、减弱原则在化工装置储存和运输本质安全化设计中的应用227
三、原则在化工装置本质安全化设计中的应用228
第三节基于其他原则与方法的化工装置本质安全化设计244
一、正确组装工艺设备244
二、使用更易于观察工艺状态的设备244
三、设备应能容忍错误安装或操作245
四、设备应易于控制245
五、计算机控制注意事项246
六、加强操作指令的可读性247
七、工厂全生命周期的本质安全设计247
参考文献248
第五章化工装置平面布局安全设计250
第一节化工装置外部安全距离设计250
一、基于事故后果的化工装置外部安全距离设计250
二、基于定量风险评价的化工装置外部安全距离设计256
三、基于指数法的化工装置外部安全距离设计267
第二节基于连锁效应的化工装置平面布局安全设计273
一、化工装置事故连锁效应273
二、连锁效应风险评估275
三、基于风险的化工装置区布局优化技术285
四、基于保护层的事故连锁效应削弱技术289
第三节基于性能化的化工装置平面布局安全设计297
一、性能化目标的确定297
二、性能化目标判定准则的确定299
三、事故模式的确定308
四、基于性能化思想的设计框架流程311
参考文献313
第六章化工过程本质安全化评估与设计实例317
第一节过氧化叔丁酯合成工艺本质安全化评估与设计317
一、工艺简介317
二、过氧化叔丁酯合成工艺本质安全化评估流程318
三、过氧化叔丁酯合成工艺本质安全评估与设计319
第二节正丁基溴化镁格氏试剂制备工艺本质安全化评估与设计324
一、工艺简介324
二、正丁基溴化镁格氏试剂等温合成工艺的安全性评估325
三、正丁基溴化镁格氏试剂合成工艺的本质安全化设计327
第三节1-乙酰氨基-3,5-二甲基金刚烷合成工艺的本质安全化评估与设计328
一、工艺简介328
二、医药中间体合成工艺的安全性评估329
三、医药中间体合成工艺的本质安全化设计333
第四节二环酮合成工艺的本质安全化评估与设计334
一、工艺简介334
二、狄尔斯-阿尔德反应过程安全评估334
三、狄尔斯-阿尔德反应过程本质安全化设计339
第五节基于微化工技术的二硝基萘合成工艺优化设计342
一、工艺简介342
二、微通道中二硝基萘合成工艺设计342
三、工艺参数对二硝基萘收率及选择性的影响343
四、微反应器中二硝基萘硝化的很优工艺346
参考文献346
索引349