2024年3月8日，應急管理部辦公廳關(guān)于印發(fā)《淘汰落后危險化學品安全生產(chǎn)工藝技術(shù)設(shè)備目錄（第二批）》的通知要求：間歇或半間歇釜式硝化工藝應改為微通道反應器、管式反應器或連續(xù)釜式硝化生產(chǎn)工藝。但是《精 細 化 工 反 應 安 全 風險評估規(guī)范》（GB/T 42300-2022）描述的測試方式以及危險度計算方式，不適用于連續(xù)反應，但如何測試與計算，目前還沒有技術(shù)標準，這給硝化反應的企業(yè)以及設(shè)計單位造成了許多困惑。

筆者最近參與了兩個管式反應的硝化反應HAZOP 分析，發(fā)現(xiàn)管式硝化反應器也可能隱藏重大的安全問題。例如： 某企業(yè)計劃使用管式硝化反應器，有機物料和混酸（硝酸與硫酸）預混后，進入管式反應器，前段大約0.5米的管道（無夾套換熱），然后進入管式反應器（有夾套換熱）。根據(jù)反應風險評估報告，硝化反應的絕熱溫升為140K，工藝控制溫度為50℃，反應后硝化液的熱分解起始點為150℃，且為產(chǎn)氣分解，TD24為128℃。反應風險評估報告計算MTSR考慮場景：反應一旦發(fā)生冷卻失效，立即停止進料，管道反應器內(nèi)沒有反應的物料繼續(xù)反應所放出的熱量被反應器內(nèi)所有物料及反應器本身吸收，體系絕熱溫升為38℃，失控后體系能夠達到的最高溫度為88℃（MTSR）。依據(jù)這個反應風險評估報告， 這個硝化反應是非常安全的。

筆者認為，對于硝化管道反應器，反應物料停止進料后，管式反應器混合點附近的累積度非常高，混合點的物料繼續(xù)反應放熱，管道反應器混合點以后的管道以及物料，不能吸收前面的反應熱，因此計算MTSR 時，應該計算局部MTSR, 局部MTSR為管道反應器前部，應以100%累積度進行計算。

對于此硝化反應，不考慮靜止后有機物與混酸分層停止反應這個場景（因為有機物的分界面上繼續(xù)反應，反應放熱可能超過物料沸點，導致局部沸騰），最壞情形下局部MTSR 應該為190℃， 硝化反應液的起始分解溫度為150℃，TD24為128℃，因此硝化物在管道反應器前部有分解爆炸的危險。

對于此管道反應器，筆者建議業(yè)主加大硫酸的加入量， 用硫酸吸收反應熱, 加入的硫酸量后，計算局部MTSR 小于TD24，起碼不能超過TD8。

此外，筆者還看到用間歇反應的滴加方式測試MTSR， 把此計算結(jié)果作為管道反應器的危險度評估，這就更加不合理了。

結(jié)論：管式反應器內(nèi)部硝化液的存量比釜式反應器的存量小許多，但是相比于釜式硝化反應器， 一旦遇到停電時，管式反應器的物料靜止時，在管式反應器前部的反應物料累積度為100%，反應體系中的物料和設(shè)備不能吸收前部反應熱，假如反應的絕熱溫升超過硝化產(chǎn)物的分解溫度，且硝化產(chǎn)物分解絕熱溫升較大于200℃，管道反應器前部有爆炸的危險，前部爆炸的能量可能引起火災，后部熟化釜升溫后，導致硝化物爆炸，

對于其他形式的連續(xù)化反應器，其實也有類似的問題。半間歇反應器一般是某種物料緩慢滴加，因此任意時刻，只要停止進料，則其累積度都不會太高。而對于連續(xù)化反應器，兩股物料按照當量比進料，起始點的累積度是100%，累積度隨反應器中物料的位置不同而不同。在不考慮其他因素的影響下，起始點，甚至預混處的危險性是最大的。一旦冷卻失效（甚至有很多在起始點、預混處沒有設(shè)計冷卻的），反應的熱累積度為100%，MTSR是工藝溫度與絕熱溫升之和（MAT），對于含有不穩(wěn)定性物料的體系，將會非常危險。而對于開發(fā)連續(xù)化反應的體系，一般反應速度都比較快，這將更容易達到MAT的狀態(tài)。

因此，筆者建議，對于連續(xù)化反應器的風險評估，應與其設(shè)計者進行充分溝通，了解實際的進料情況、換熱方式、停料后可能出現(xiàn)的狀態(tài)，一方面對風險進行實際的辨識和評估，另一方面也幫助設(shè)計者進行有效的安全設(shè)計。