H.E.L化工工藝安全研究—Simular

制藥、精細(xì)化學(xué)和農(nóng)藥工業(yè)中使用的工藝，可能其中化學(xué)、熱化學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)不為人所知，由此對工藝安全有怎樣的影響也是未知的，因此會給工藝安全帶來潛在的風(fēng)險。通常在這些過程中使用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計的多用途間歇和半間歇反應(yīng)釜。間歇反應(yīng)釜由于系統(tǒng)的復(fù)雜性和強(qiáng)烈的非線性動力學(xué)，更容易發(fā)生失控。此外，這些經(jīng)驗(yàn)設(shè)計的間歇反應(yīng)釜工藝的環(huán)境影響比大規(guī)模連續(xù)工藝要高得多，因?yàn)楦碑a(chǎn)品與期望產(chǎn)品的比例非常高，其中之一就是烷基吡啶的N-氧化。N-氧化是一個均相催化反應(yīng)，其中使用過量的H₂O₂水溶液作為氧化劑，磷酸鎢酸作為催化劑。該過程具有挑戰(zhàn)性的復(fù)雜性，因?yàn)槠溲芯坷щy，這是由于H₂O₂的非期望、條件依賴的分解以及對反應(yīng)系統(tǒng)熱力學(xué)和動力學(xué)的有限了解。N-氧化物的生產(chǎn)是基于化學(xué)家實(shí)驗(yàn)室中對基礎(chǔ)化學(xué)的良好研究。然而，這對于工業(yè)過程來說是不夠的，因?yàn)閷τ诨瘜W(xué)工程師來說，效率、安全性和環(huán)境問題也非常重要，也需要考慮。

案例：本質(zhì)上更安全的反應(yīng)器：在110-125°C的溫度范圍內(nèi)提高了3-吡啶N-氧化的效率

Inherently safer reactors: Improved efficiency of 3-picoline N-oxidation in the temperature range 110–125°C. Pineda-Solano, A., Saenz-Noval, L., Nayak, S., Waldram, S., Papadaki, M., & Mannan, M. S. (2012). Process Safety and Environmental Protection, 90, 404–410.