中國報告大廳網(wǎng)訊，在丁酮相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程中，丁酮肟鹽酸鹽作為硅烷生產(chǎn)過程中的主要副產(chǎn)物，其熱危險性對生產(chǎn)、儲存及運輸安全至關(guān)重要。2020 年 8 月，某企業(yè)就因丁酮肟鹽酸鹽分解放熱引發(fā)爆炸事故，這一事件凸顯出深入研究丁酮肟鹽酸鹽熱安全特性的迫切性。目前，丁酮行業(yè)內(nèi)在丁酮肟鹽酸鹽熱危險性研究領(lǐng)域仍處于起步階段，其作用機制與風險規(guī)律尚未得到充分揭示，而丁酮肟鹽酸鹽在實際生產(chǎn)及儲運過程中又易混入水分與丁酮肟等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)對其熱危險性的影響機制尚不明確，因此開展針對雜質(zhì)作用下丁酮肟鹽酸鹽熱危險性的研究，對丁酮行業(yè)安全發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。以下是2025年丁酮行業(yè)技術(shù)分析。
本次針對丁酮肟鹽酸鹽熱危險性的研究，采用差示掃描量熱法進行試驗，所使用的試驗設(shè)備為某型號的差示掃描量熱儀，配備 25μL 高壓鍍金坩堝(含鍍金墊片)，該坩堝采用一次性耐高壓防爆設(shè)計，能有效保障試驗過程的安全性。試驗所需試劑包括丁酮肟鹽酸鹽、去離子水以及丁酮肟，這些試劑均符合試驗對純度和質(zhì)量的要求，為后續(xù)試驗的準確性提供了基礎(chǔ)保障。
精確稱取 2mg 純丁酮肟鹽酸鹽，結(jié)合丁酮肟鹽酸鹽的理化性質(zhì)，將試驗溫度范圍設(shè)定為 50~250℃，升溫速率控制在 8℃/min，通過差示掃描量熱儀對純丁酮肟鹽酸鹽的熱分解過程進行監(jiān)測，獲取其熱分解相關(guān)數(shù)據(jù)。
《2025-2030年中國丁酮市場專題研究及市場前景預測評估報告》指出，由于丁酮肟鹽酸鹽具有一定的吸水性，在潮濕環(huán)境中會吸收空氣中的水分導致含水率升高，為探究不同含水量對丁酮肟鹽酸鹽熱分解特性的影響，試驗采用固定樣品質(zhì)量法。精確稱取 2mg 無水丁酮肟鹽酸鹽，分別與 0.5mg、1.5mg、2.0mg 的去離子水混合，制備成不同含水量的丁酮肟鹽酸鹽樣品。所有樣品均以 8℃/min 的升溫速率進行試驗，利用差示掃描量熱儀監(jiān)測樣品在熱分解過程中的質(zhì)量損失與熱效應變化情況。
丁酮肟是生產(chǎn)丁酮肟鹽酸鹽的主要原料，在生產(chǎn)過程中需過量投料以保證反應充分進行，受此工藝特性影響，粗品丁酮肟鹽酸鹽中的主要殘留雜質(zhì)為未反應的丁酮肟。為研究丁酮肟含量對丁酮肟鹽酸鹽熱分解的影響，精確稱取 2mg 純品丁酮肟鹽酸鹽，分別與 0.5mg、1.5mg、2.0mg 的丁酮肟混合制備試驗樣品，同樣以 8℃/min 的升溫速率進行試驗，借助差示掃描量熱儀監(jiān)測樣品在熱分解過程中的質(zhì)量損失與熱效應變化。
通過對不同含水量丁酮肟鹽酸鹽樣品與純丁酮肟鹽酸鹽的 DSC 曲線對比分析發(fā)現(xiàn)，水分的存在對丁酮肟鹽酸鹽的熱分解影響顯著。含水丁酮肟鹽酸鹽與純丁酮肟鹽酸鹽相比，放熱峰整體下降，且含水量越高，放熱峰下降越明顯，同時放熱峰也向低溫區(qū)偏移。具體數(shù)據(jù)顯示，含水量為 0.5mg、1.5mg、2.0mg 的丁酮肟鹽酸鹽對應的初始分解溫度分別為 99.5℃、100.3℃、111.6℃，均低于無水丁酮肟鹽酸鹽的初始分解溫度;隨著含水量增加，丁酮肟鹽酸鹽的放熱量由純品的 516.6kJ/kg 降低至 136.7~296.0kJ/kg，危險等級也由純品的 2 級降為 1 級。這一結(jié)果表明水分可能通過稀釋效應或改變反應路徑抑制丁酮肟鹽酸鹽的分解，適度濕度環(huán)境有助于提升丁酮肟鹽酸鹽的儲運安全性。
對含不同含量丁酮肟雜質(zhì)的丁酮肟鹽酸鹽樣品進行試驗分析，結(jié)果顯示丁酮肟雜質(zhì)對丁酮肟鹽酸鹽的熱分解產(chǎn)生了顯著影響，使得丁酮肟鹽酸鹽的分解反應變得更為復雜，分解過程由純丁酮肟鹽酸鹽時的單放熱峰轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗖竭B續(xù)放熱峰。具體數(shù)據(jù)如下：含 0.5mg 丁酮肟時，丁酮肟鹽酸鹽分別在 50.5℃、142.7℃時出現(xiàn)明顯放熱峰，比放熱量分別為 256.6kJ/kg、553.2kJ/kg;含 1.5mg 丁酮肟時，分別在 71.2℃、100.7℃、173.0℃出現(xiàn)明顯放熱峰，比放熱量分別為 59.1kJ/kg、60.5kJ/kg、425.6kJ/kg;含 2.0mg 丁酮肟時，分別在 81.2℃、117.3℃、159.5℃出現(xiàn)明顯放熱峰，比放熱量分別為 15.0kJ/kg、100.2kJ/kg、469.4kJ/kg。而純丁酮肟鹽酸鹽的起始反應溫度在 144.9℃，分解峰值溫度為 177.0℃。當丁酮肟鹽酸鹽中混入丁酮肟后，其初始放熱溫度變?yōu)?50.5~81.2℃，熱穩(wěn)定性急劇降低，且不同丁酮肟含量下的最大峰比放熱量為 425.6~553.2kJ/kg，根據(jù)分解熱評估標準，含丁酮肟雜質(zhì)的丁酮肟鹽酸鹽最大放熱峰的危險等級為 2 級，分解放熱量較大，存在較高的潛在爆炸危險。這表明丁酮肟可能催化丁酮肟鹽酸鹽發(fā)生多步復雜分解反應，在生產(chǎn)過程中需嚴格控制丁酮肟的殘留量。
本次通過對純品丁酮肟鹽酸鹽、含水丁酮肟鹽酸鹽以及含丁酮肟雜質(zhì)的丁酮肟鹽酸鹽進行差示掃描量熱試驗，得出以下關(guān)鍵結(jié)論，為丁酮行業(yè)中丁酮肟鹽酸鹽的安全管理提供了重要依據(jù)。
首先，水分的存在能顯著降低丁酮肟鹽酸鹽的熱危險性。隨著含水量的增加，丁酮肟鹽酸鹽的放熱量大幅減少，危險等級從純品的 2 級降至 1 級，這一發(fā)現(xiàn)表明在丁酮肟鹽酸鹽的儲運過程中，維持適度濕度環(huán)境有助于提升其安全性，可據(jù)此制定更合理的儲運環(huán)境控制標準。
其次，丁酮肟雜質(zhì)的存在會加劇丁酮肟鹽酸鹽的熱不穩(wěn)定性。丁酮肟的引入使丁酮肟鹽酸鹽的初始分解溫度急劇下降，從純品的 144.9℃降至 50.5~81.2℃，且分解過程變?yōu)槎嗖竭B續(xù)放熱，危險等級升至 2 級，存在較高潛在爆炸危險。因此，在丁酮肟鹽酸鹽的生產(chǎn)過程中，必須嚴格控制丁酮肟的殘留量，針對含丁酮肟的丁酮肟鹽酸鹽體系，需采取強化溫控、隔離儲存及實時監(jiān)測等安全措施，避免多階段放熱反應的鏈式觸發(fā)，保障丁酮生產(chǎn)相關(guān)環(huán)節(jié)的安全運行。
整體而言，本次研究明確了水分和丁酮肟兩種雜質(zhì)對丁酮肟鹽酸鹽熱危險性的不同影響規(guī)律，為丁酮行業(yè)在丁酮肟鹽酸鹽的生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)热鞒贪踩芾硖峁┝丝茖W的數(shù)據(jù)支撐和切實可行的安全措施建議，對推動丁酮行業(yè)安全、穩(wěn)定發(fā)展具有重要的實踐意義。
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