文档介绍：“烷基化工艺危险性分析”团队设计总体报告 
1、研究意义
化工企业事故具有突发性、复杂性、激变性、群体性,一旦发生重大事故可
能导致严重事故后果,不仅人身、财产损失,甚至巨大的环境灾难,如吉林石化
事件、印度博帕尔事件。因此在化工企业中,尤其是涉及高危工艺的企业应该、
也必须加装安全自动控制系统,以提高系统本质安全和应急处置能力。为提升化
工企业的危险工艺装置的系统安全度,国家安全生产监督总局、江苏省安监局陆
续下发重要文件,如《国务院安委会办公室关于切实加强化工企业安全生产工作
的紧急通知》、《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作
的指导意见》,督促企业安全自动化改造,特别是涉及到危险工艺的企业必须加
装独立的安全自动控制系统,如安全仪表系统(SIS)或紧急停车系统(ESD)
等。
然而,危险工艺的自动化改造目前问题多多,以目前国家安监总局安监三司
拟定的 13 种危险工艺――***化、硝化、磺化、裂解、聚合、***化、加氢、重氮
化、氧化、过氧化、氨基(氧)化、烷基化和电解来说,通过对每一个工艺的反
应速率、热稳定性等对危险工艺进行细致的、有条理的分析研究,找到危险化工
工艺的安全性论证方法,这无论对企业还是对监管部门,都是有重大意义和应用
前景。
2、主要实验方法
作为生产高分子单体苯乙烯的中间体——乙苯,其生产是依靠苯的烷基化完
成的,论文对这一烷基化过程进行了动力学研究,以求出相关必要动力学参数。
在此基础上查找、分析和预测该烷基化系统中存在的危险有害因素及可能导致的
事故的严重程度,提出合理可行的安全对策措施,使本套实验室装置的安全系数
进一步提高。从而实现本质安全化,实现全过程的安全控制。
主要实验药品 
苯(Benzene),C6H6,,密度 ,
(℃),( ℃), 分析纯 AR,宜兴市第二化学试剂厂
乙苯(ethylbenzene),C8H10,,密度 ,
mp-℃,℃, 分析纯 AR,上海科丰化学试剂有限公司
盐酸(Hydrochloric acid),HCl,分子量 ,含量 36~38%,分析纯
AR 级,宜兴市第二化学试剂厂
无水三***化铝(anhydrous aluminum chloride),AlCl3,分子量 ,
分析纯 AR 级,上海美兴化工股份有限公司
无水乙醇(absolute ethyl alcohol),CH3CH2OH,分子量 ,密度 20℃
~,俗称酒精,分析纯 AR 级,江苏强盛化工有限公司
主要物质的 MSDS 见附录所示。
  实验原料及催化剂制备 
(1) 乙烯的制备
实验室中采用的是用乙醇脱水的方法制备乙烯,实验装置如下图所示:
 
1—乙醇蒸发器;2—固定床反应器;3—冷凝器;4—气液分离器; 
5—乙烯收集器;6—调压器;7—电热套
图 3-1 催化剂红油制备流程
(2)三***化铝络合物的制备(俗称红油) 
因 AlCl3 极易吸水,且容易被氧化,最终影响反应的产率,所以称量时要快,
称量完毕后立即加入四口烧瓶中,加入 AlCl3 时应加到瓶底,不要将 AlCl3 粘在烧
瓶口或瓶壁口造成浪费,实验装置如下图所示: 
 
1-可调电炉;2-水浴锅;3-三口烧瓶;4-温度计;5-搅拌器;6-回流冷凝器;7-缓冲瓶;
8-水洗瓶
图 3-2 蒸馏装置
将分液好的三***化铝络合物进行常压蒸馏,出去其中的残余的苯。这样得到
的“红油”其含苯的量较少,对苯烷基实验时的影响低 
 
1‐可调电炉;2‐油浴;3‐烧瓶;4‐球形冷凝器;5‐温度计;6‐冷凝器;7‐接引管;8‐锥形
瓶;
图 2-3 乙醇脱水反应工艺流程图
3、研究试验方法及技术路线
  研究方法 
本项目主要采取试验、理论分析、设计及评估相结合的方法。具体的技术途
径如图 3-1 所示:
试验
方
数据整理
案
二评
估 
次危险工艺分析
评
估 
提出改造方案
通过评估 
试验设计 
通过评估 
总结报告
图 3-1 研究方法
研究主要拟分为以下几部分:
1、试验
利用鼓泡塔为反应器,通过气液相反应生成乙基苯,对其反应动力学方程进
行研究,了解该反应的反应速率,物质热稳定性。
2、安全分析
对烷基化