內容摘要在中級注安師《化工安全》的考試科目中，氮化工藝作為一個重要考點，其涉及的知識點廣泛，包括化學反應原理、工藝過程、裝置設計以及安全管理等多個方面。這一部分內容不僅理論性強，而且與實際應用緊密相關，因此成為考生普遍反映的易混易錯點。本文旨在對氮化工藝的相關知識點進行詳細解析，幫助考生澄清誤區，提高答題準確率。
考點來源：第二章第一節危險化工工藝及安全技術
考點 ：重氮化工藝與偶氮化工藝
重氮化工藝
反應類型：絕大多數是放熱反應
工藝簡介
一級胺與亞硝酸在低溫下作用，生成重氮鹽的反應，如：脂肪族、芳香族和雜環的一級胺。涉及重氮化反應的工藝過程為重氮化工藝。通常重氮化試劑是由亞硝酸鈉和鹽酸作用臨時制備的。除鹽酸外，也可以使用硫酸、高氯酸和氟硼酸等無機酸。脂肪族重氮鹽很不穩定，即使在低溫下也能迅速自發分解，芳香族重氮鹽較為穩定。
典型工藝
①順法
對氨基苯磺酸鈉與 2-蔡酚制備酸性橙-Ⅱ染料;芳香族伯胺與亞硝酸鈉反應制備芳香族重氮化合物等。
②反加法
間苯二胺生產二氟硼酸間苯二重氮鹽;苯胺與亞硝酸鈉反應生產苯胺基重氮苯等。
③鹽析法
氨基偶氮化合物通過鹽析法進行重氮化生產多偶氮燃料等。
工藝危險特點
①重氮鹽在溫度稍高或光照的作用下，特別是含有硝基的重氮鹽極易分解，有的甚至在室溫時亦能分解。在干燥狀態下，有些重氮鹽不穩定，活性強，受熱或摩擦、撞擊等作用能發生分解甚至爆炸;若酸用量不足，生成的重氮鹽容易和未反應的芳胺偶合，生成重氮氨基化合物;在酸量不足的情況下，重氮鹽容易分解，且溫度越高分解越快。
②重氮化生產過程中所使用的亞硝酸鈉是無機氧化劑，175℃時能發生分解、與有機物反應導致著火或爆炸。
③反應原料具有燃爆危險性。如：2，6-二氯對三氟甲基苯胺、鄰氨基苯磺酸。
重點監控單元
重氮化反應釜、后處理單元
重點監控工藝參數
①重氮化反應釜內溫度、壓力、液位、pH 值;
②重氮化反應釜內攪拌速度;
③亞硝酸鹽流量;
④反應物質的配料比;
⑤后處理單元溫度等。
安全控制基本要求
①反應釜溫度和壓力的報警和聯鎖;
②反應物料的比例控制和聯鎖系統;
③緊急冷卻系統;
④緊急停車系統;
⑤安全泄放系統;
⑥后處理單元配置溫度監測、惰性氣體保護的聯鎖裝置等。
宜采取的控制方式
①將重氮化反應釜內溫度、壓力與釜內攪拌、亞硝酸鈉流量、重氮化反應釜夾套冷卻水進水閥形成聯鎖關系，在重氮化反應釜處設立緊急停車系統，當重氮化反應釜內溫度超標或攪拌系統發生故障時自動停止加料并緊急停車。安全泄放系統。
②重氮鹽后處理設備應配置溫度檢測、攪拌、冷卻聯鎖自動控制調節裝置，干燥設備應配置溫度測量、加熱熱源開關、惰性氣體保護的聯鎖裝置。
③安全設施，包括安全閥、爆破片、緊急放空閥等。
偶氮化工藝
反應類型：放熱反應
工藝簡介
合成通式為 R-N=N-R 的偶氮化合物的反應為偶氮化反應，式中 R 為脂烴基或芳烴基，兩個 R 基可相同或不同。涉及偶氮化反應的工藝過程為偶氮化工藝。脂肪族偶氮化合物由相應的肼經過氧化或脫氫反應制取。芳香族偶氮化合物一般由重氮化合物的偶聯反應制備。
典型工藝
水合肼和丙酮氰醇反應，再經液氯氧化制備偶氮二異丁腈。
工藝危險特點
①部分偶氮化合物極不穩定，活性強，受熱或摩擦、撞擊等作用能發生分解甚至爆炸;
②偶氮化生產過程所使用的肼類化合物，高毒，具有腐蝕性，易發生分解爆炸，遇氧化劑能自燃;
③反應原料具有燃爆危險性。
重點監控單元
偶氮化反應釜、后處理單元
重點監控工藝參數
①偶氮化反應釜內溫度、壓力、液位、pH 值;
②偶氮化反應釜內攪拌速度;
③肼流量;
④反應物質的配料比;
⑤后處理單元溫度等。
安全控制基本要求
①反應釜溫度和壓力的報警和聯鎖;
②反應物料的比例控制和聯鎖系統;
③緊急冷卻系統;
④緊急停車系統;
⑤安全泄放系統;
⑥后處理單元配置溫度監測、惰性氣體保護的聯鎖裝置等。
宜采取的控制方式
①將偶氮化反應釜內溫度、壓力與釜內攪拌、肼流量、偶氮化反應釜夾套冷卻水進水閥形成聯鎖關系，在偶氮化反應釜處設立緊急停車系統，當偶氮化反應釜內溫度超標或攪拌系統發生故障時自動停止加料并緊急停車。安全泄放系統。
②偶氮鹽后處理設備應配置溫度檢測、攪拌、冷卻聯鎖自動控制調節裝置，干燥設備應配置溫度測量、加熱熱源開關、惰性氣體保護的聯鎖裝置。
③安全設施，包括安全閥、爆破片、緊急放空閥等。
【習題】一級胺與亞硝酸在低溫下作用，生成重氮鹽的反應稱為重氮化反應，脂肪族重氮鹽很不穩定，即使在低溫下也能迅速自發分解，下列關于重氮化工藝描述正確的是()。
A.重氮鹽在室溫下不會發生分解
B.重氮鹽后處理不需要重點監控
C.亞硝酸鈉是無機氧化劑，175℃時能發生分解，遇點火源易著火或爆炸
D.需要監控反應系統內的 pH 值
【參考答案】D
隨著2024年中級注安考試日期的臨近，希望廣大考生能夠針對氮化工藝這一部分內容，加強復習和練習，澄清知識上的混淆和誤區，從而在2024年中級注安師《化工安全》考試中發揮出自己的水平，取得滿意成績！
