过氧化苯甲酸叔丁酯合成反应热危险性分析

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.015

中国安全科学学报 ›› 2017, Vol. 27 ›› Issue (11): 85-90.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.11.015

过氧化苯甲酸叔丁酯合成反应热危险性分析

崔富陞^1,2, 蒋军成^1,2 教授, 张文兴^1,2, 倪磊^1,2 讲师, 江佳佳^1,2 讲师

1 南京工业大学安全科学与工程学院,江苏南京 210009
2 江苏省危险化学品本质安全与控制技术重点实验室,江苏南京 210009

收稿日期:2017-07-10 修回日期:2017-09-25 发布日期:2020-10-21
通讯作者: ** 蒋军成(1967—),男,江苏淮安人,博士,教授,博士生导师,主要从事危险化学品、化工过程安全等方面的研究。E-mail:jcjiang_njtech@163.com。
作者简介:崔富陞(1992—),男,山西寿阳人,硕士研究生,主要研究方向为化工过程安全。E-mail:acuifusheng@126.com。
基金资助:
国家自然科学基金资助(21436006);江苏省自然科学基金资助(BK20141457,BK20150953);江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX16_0619)。

Thermal hazard analysis for synthesis of tert-butyl peroxybenzoate

CUI Fusheng^1,2, JIANG JunCHENG^1,2, ZHANG Wenxing^1,2, NI Lei^1,2, JIANG Jiajia^1,2

1 College of Safety Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing Jiangsu 210009, China
2 Jiangsu Key Laboratory of Hazardous Chemicals Safety and Control, Nanjing Jiangsu 210009, China

Received:2017-07-10 Revised:2017-09-25 Published:2020-10-21

摘要/Abstract

摘要： 为尽量减小过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)2步合成反应的热危险性,采用反应量热仪(RC1e)研究反应物用量对反应过程的摩尔反应热(ΔH_m)、绝热温升(ΔT_ad)以及最高合成反应温度(MTSR)的影响;气相色谱表征TBPB的产率以及叔丁基过氧化氢(TBHP)的转化率,并分析其与ΔH_m、ΔT_ad以及MTSR之间的关系;差示扫描量热仪(DSC)测试反应产物的热分解特性,判断其发生热分解的可能性与严重度。结果表明:TBPB第2步合成反应的ΔH_m、ΔT_ad、MTSR都比第1步反应大。苯甲酰氯的增加会同时提高反应的ΔH_m、ΔT_ad以及MTSR。由苯甲酰氯过量引起的产率下降,伴随着反应热危险性的升高。苯甲酰氯的增加,会降低第2步反应产物发生热分解的可能性与严重度。

关键词: 反应量热仪(RC1e), 过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB), 气相色谱, 差示扫描量热仪(DSC), 热危险性, 最高合成反应温度(MTSR)

Abstract: For the sake of minimizing the thermal hazard of two step synthesis reaction of TBPB, an RC1e was used to study the effect of reactant amount on the reaction heat (ΔH_m), adiabatic temperature rise (ΔT_ad), and MTSR of the reaction. Gas chromatography was used to detect the yield of TBPB and the conversion rate of tert-butyl hydroperoxide (TBHP). The relationships between them and ΔH_m, ΔT_ad, and MTSR were analyzed. DSC was used to study the thermal decomposition characteristics of the products of the synthesis reaction of TBPB. Moreover, the possibility and severity of thermal decomposition were estimated for the products. Results show that ΔH_m, ΔT_ad, and MTSR of the second step in the synthesis reaction are higher than those in the first step, that increasing in benzoyl chloride can enhance ΔH_m, ΔT_ad, and MTSR, that excess of benzoyl chloride can reduce the yield and increase the thermal hazard of the reaction, and that an increase in benzoyl chloride, can reduce the possibility and severity of thermal decomposition of the products in the second step.

Key words: reaction calorimeter (RC1e), tert-butyl peroxybenzoate (TBPB), gas chromatography, differential scanning calorimetry (DSC), thermal hazard, maximum temperature of the synthesis reaction (MTSR)

中图分类号:

X937

崔富陞, 蒋军成教授, 张文兴, 倪磊讲师, 江佳佳讲师. 过氧化苯甲酸叔丁酯合成反应热危险性分析[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(11): 85-90.

CUI Fusheng, JIANG JunCHENG, ZHANG Wenxing, NI Lei, JIANG Jiajia. Thermal hazard analysis for synthesis of tert-butyl peroxybenzoate[J]. China Safety Science Journal, 2017, 27(11): 85-90.

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