ICS 71.020 CCS G 85
GP
中华人民共和国国家标准
GB/T42300—2022
精细化工反应安全风险评估规范
Specification forsafetyriskassessment of finechemicalreactions
2022-12-30实施
2022-12-30发布
国家市场监督管理总局 发布
国家标准化管理委员会 GB/T42300—2022
目 次
前言
IⅡI
范围规范性引用文件 3 术语和定义评估要求
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4.1 评估对象 4.2 测试与评估内容 4.3评估结果应用 5 评估基础条件 5.1 物料信息 5.2工艺信息 5.3 分析方法 5.4 工艺装置 5.5 研究设备数据测试和求取方法
6
6.1 物料分解热 6.2 工艺温度 6.3 绝热温升 6.4 工艺反应能够达到的最高温度 6.5 绝热条件下最大反应速率到达时间 6.6 表观活化能 7评估标准 8 评估报告附录A（资料性） 精细化工反应安全风险评估报告主要内容范例 A.1 测试条件 A.2 符号与名称对照
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A.3 物料信息 A.4 工艺信息 A.5 分析信息 A.6 研究结果 A.7 工艺过程 A.8 反应终点体系物料 A.9 反应安全风险评估
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16 T GB/T42300—2022
A.10 结论及建议措施 A.11 附图参考文献
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...
I GB/T42300—2022
前 言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国应急管理部提出。 本文件由全国安全生产标准化技术委员会化学品安全分技术委员会（SAC/TC288/SC3)归口。 本文件起草单位：沈阳化工研究院有限公司、中石化安全工程研究院有限公司、天津大学、中国安全
生产科学研究院、浙江龙盛集团股份有限公司。
本文件主要起草人：程春生、魏振云、王如君、卫宏远、张帆、李全国、何旭斌、陈思凝、马晓华、郝琳。
Ⅲ GB/T42300—2022
精细化工反应安全风险评估规范
1范围
本文件规定了精细化工反应安全风险评估要求、评估基础条件、数据测试和求取方法、评估标准和评估报告要求。
本文件适用于精细化工间、半间歇和连续釜式反应安全风险评估。
2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
精细化工finechemicalindustry 以基础化学工业生产的初级或次级化学品、生物质材料等为起始原料，进行深加工而制取具有特定
功能、特定用途、小批量、多品种、附加值高和技术密集的化工产品的工业。
[来源：GB51283--2020，2.0.1，有修改
3.2
间歇反应batchprocess 一种或几种组分一次性加人反应器，反应过程中不再加入任何组分的反应。
3.3
半间歇反应 semi-batchprocess 一种或几种组分预先加人反应器，反应过程中，再加人剩余组分的反应。
3.4
连续釜式反应 continuous tank reaction 反应过程中一边进料一边出料的釜式反应体系。
3.5
绝热条件 adiabaticcondition 体系与环境没有热交换的条件。 注：体系热量无法向外传递，环境热量无法进人体系。
3.6
绝热条件下最大反应速率到达时间 Jtimetomaximumrateunderadiabaticcondition TMRad 绝热条件下，放热反应从起始至达到最大反应速率所需要的时间。
3.7
绝热温升 adiabatic temperature rise Tad 绝热条件下反应放出的热量完全释放导致物料的温升值。
1 GB/T42300—2022
3.8
工艺反应能够达到的最高温度 maximumtemperatureofthesynthesisreaction MTSR 冷却失效情况下，反应体系温度能够达到的最高值。
3.9
工艺温度 temperature of process T, 目标工艺的操作温度。
3.10
技术最高温度 maximumtemperaturefortechnical reaction MTT 反应体系温度允许的最高值。 注：常压反应体系，技术最高温度取设计温度和体系泡点的低值；密闭反应体系，技术最高温度取体系允许最大压
力对应的温度和设计温度的低值。
3.11
表观活化能 apparent activation energy E 化学反应过程中，普通分子变为活化分子需要的能量。 注：表观活化能是化学反应需要克服的一种能量值。
3.12
分解热 heatofdecomposition 一定温度和压力下，物料全部分解时放出或吸收的热量。
3.13
表观反应热 apparentheatofreaction QA 在一定温度和压力条件下，目标工艺过程发生物理或化学变化时所放出或吸收的热量。 注；工艺过程中包括但不限于发生的反应、结晶、溶解、分解过程所放出或吸收的热量之和。
3.14
热惯性因子 thermalinertiafactor 实验室测试过程中样品吸收的热量和测试池吸收的热量之和与样品吸收的热量的比值。
3.15
失控反应严重度 severityofrunawayreaction 失控反应下，由于能量释放可能造成破坏的程度。
3.16
失控反应可能性 possibilityof runawayreaction 失控反应导致危险事故发生的概率。
3.17
失控反应可接受程度 acceptabilityofrunawayreaction 失控反应严重度和可能性综合叠加导致风险的可接受程度。
4评估要求
4.1评估对象 4.1.1国内首次使用并投入工业化生产的新工艺、新配方，从国外首次引进且未进行过反应安全风险
2 GB/T42300—2022
评估的工艺。 4.1.2现有的工艺路线、工艺参数或装置能力发生变更且未开展反应安全风险评估的工艺。 4.1.3因为反应工艺问题发生过生产安全事故的工艺。 4.1.4属于精细化工重点监管危险化工工艺及金属有机物合成反应（包括格氏反应）。 4.1.5新建精细化工企业应在编制可行性研究报告或项目建议书前，完成反应安全风险评估。 4.2测试与评估内容 4.2.1反应安全风险评估应包括物料分解热评估、失控反应严重度评估、失控反应可能性评估、失控反应风险可接受程度评估和反应工艺危险度评估。 4.2.2反应安全风险评估应对原料、催化剂、中间产品、产品、副产物、废弃物，以及蒸馏、分馏处理过程涉及的各相关物料进行热稳定性测试，对化学反应过程开展热力学和动力学研究测试与分析。 4.2.3涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、过氧化工艺的精细化工生产装置应完成有关产品生产工艺全流程的反应安全风险评估。 4.3评估结果应用 4.3.1精细化工企业可将反应安全风险评估数据与结果运用到但不限于危险与可操作性分析 (HAZOP)风险分析中，完善管道仪表流程图（P&ID)。 4.3.2已建成的精细化工企业应根据反应安全风险评估结果完善安全管控措施，及时审查和修订安全操作规程。 4.3.3企业应根据反应安全风险评估结果，制定专项应急预案和现场应急处置方案，并定期演练。
5评估基础条件
5.1物料信息
反应安全风险评估需要的物料信息，包括但不限于原料、催化剂、中间产品、产品、副产物、废弃物，以及蒸馏、分馏过程涉及的各相关物料（包括但不限于纯物质及混合物料）的主要成分、组成、含量和来源。 5.2工艺信息
反应安全风险评估需要的工艺信息，包括反应温度、反应压力、物料配比、加料速度、加料时间、保温时间、升温速率、注意事项。 5.3分析方法
开展反应安全风险评估应辅以必要的分析，对工艺过程涉及的原料、中间体和产品进行定性、定量分析。 5.4工艺装置
反应安全风险评估应提供必要的工艺装置信息，包括但不限于工艺涉及的反应压力、反应釜体积、 设计参数、投料系数，工艺涉及的反应器规格/型号、换热介质信息。 5.5研究设备
反应安全风险评估研究设备包括但不限于差示扫描量热仪、快速筛选量热仪、绝热加速度量热仪、 低热情性绝热加速度量热仪、微量热仪、常压反应量热仪、高压反应量热仪、水分测定仪、高效液相色谱
3 GB/T42300—2022
仪和气相色谱仪。
6数据测试和求取方法
6.1物料分解热 6.1.1通过反应风险研究获得物料的起始放热分解温度、分解热等热稳定性数据，以获取的数据为基础，开展物料分解热评估。 6.1.2物料热稳定性研究采取联合测试研究手段，包括但不限于差示扫描量热、压力跟踪差示扫描量热、快速筛选量热、绝热量热、微量热，应根据物料特征进行毫克级到克级测试，测试方法见 GB/T22232、GB/T13464和SN/T3078.1。 6.1.3对于均相物料，起始放热分解温度取6.1.2中联合测试结果的最低值，分解热取6.1.2中联合测试结果的最高值；其中，分解剧烈、分解热大的物料，绝热测试难以获取完整的分解热数据，取毫克级测试结果。 6.1.4对于非均相混合物料，进行6.1.2中联合测试的克级测试，测试装置对非均相物料应具有混合功能，起始放热分解温度取克级联合测试结果的最低值，分解热取克级联合测试结果的最高值。 6.2工艺温度
评估涉及的工艺温度（T，），取工艺温度范围的上限值。 6.3绝热温升
对反应进行量热，并辅以定量、定性分析手段，测试获得工艺过程的表观反应热QA、反应终点体系物料比定压热容数据，反应的绝热温升（△Ta）通过公式（1)计算。
QA mcp
△Tad
.(1)
式中： △Tad—反应的绝热温升，单位为开尔文(K)； QA—表观反应热，单位为千焦耳(kJ); m 反应混合物总质量，单位为千克（kg）； C—-反应终点体系物料比定压热容，单位为千焦耳每千克开尔文[kJ/(kg·K)]。
6.4工艺反应能够达到的最高温度 6.4.1对于间歇、半间歇的恒温反应过程，工艺反应能够达到的最高温度（MTSR)是冷却失效情况下，热累积导致体系的绝热温升与工艺温度之和。恒温反应过程的工艺温度如果存在波动范围，取波动范围的上限值。
间歇反应过程，MTSR通过公式(2)计算。
MTSR=T,+△Td
·(2 )
半间歇反应过程，冷却失效时，立即停止加料，MTSR通过公式（3)计算。
MTSR-(T,+X. T. ·)
·(3)
注：化学计量点之后，X。=1-X；
化学计量点之前,X。= Xa-X= 7m-X。
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