HMX合成过程的热失控危险性分析(3)
1992 中国湖北 化工厂 硝铵炸药 22/13
1993 中国深圳 仓库 硝铵炸药 15/141
1994 中国山东 运输车辆 雷管 5/95
1996 中国湖南 生产车间 环三亚甲基三胺 134/117
1974年，位于英国弗利克斯镇的Nypro工厂发生了严重的爆炸事故，这起事故后，Kletz提出只有改变原来的工艺，通过工艺从本质出发，才能将危险永久的隔绝或者是减弱的[8]。而后在1977年，Kletz在ICI的周年庆典的演讲上第一次提出了化工工艺和本质安全的概念[8]。在化工生产中，本质安全基本表现在“反应失 控”上，世界著 名的Ciba-Geigy公司曾对在1971-1980年间工 厂发生的事 故进行统 计，超 过一半的事故都是因 为反应失 控或接近于失 控造成的。因此，这里对奥克托今生产工艺本 质安全性的研究也需要从其反应失控的危 险性来考虑。
HMX合成的方法有多种，这里主要考虑的是醋酐法，即巴克曼（Bachmann）法。它是以硝酸和醋酐作为硝解剂，有硝酸铵参与反应的情况下，以醋酐为介质硝解乌洛托品来制造HMX的一种方法，这种方法，几经改进，一直沿用至今，并且仍是目前最为广泛使用的一种方法。
所以，对醋酐法合成HMX工艺进行深入分析，通过RC1等设备测得其放热量、放热速率、比放热速率、绝热温升等参数对工艺评估，对HMX工艺改进、事故预防及治理将有重要意义。
1.2 国内外研究概况
1.2.1 热分析及量热技术简介
研究HMX生产过程的热失控风险，需要依 靠许多热分析和量 热技术。热分析是在程序控制温度下，测 量物质的物 理性质与温 度关系的一种技术[10]。由于这种测量方法是在等温或非等温条件下，因此操作方便且快速；此外附加样本数量小，能够使样本间热的转换减少，因此数 据的重现性会有所提 高。近几十年来，热分析动力学在许多方面都有所应用，如食品科学、医学、环境保护、冶金、陶瓷、物理、地质、考古、生物化学、航空航天、地球化学、化工等。此外，工
业生产中，工艺条件的评价也需要应用热分析动力学。
最常用的热分析及量热技术有差示扫描量热法（DSC）、绝热加速度量热法（ARC）等。DSC在筛选实验中拥有许多功能，得到定量数据只需要少量的试样。ARC是一种能够评估在绝热条件下，放热性物质反应危险性的方法。ARC可以得出试样绝热分解过 程中反应时间-温度-压 力变化的关 系，进而通过数 学分析等手 段，计算出放 热反应的动力学参 数及相关数 据。根据这些参数可以对反应对象的危险性进行精 确的预测[11,12]。
此外，对化学反应的热失控危险性进行研究还需要用一种非常重要的量热设备——反应量热仪（RC1）。该设备主要用于研究合成过程安全、工艺研发及改进和工业设计等，它能在模拟实际工艺条件下的反应，操作便捷，可以控制反应釜内搅拌转速、温度、压力等[13]。
1.2.2 HMX的合成工艺
HMX是一个重要的爆炸化合物，因此国内外许多专家都在研制其合成方法，下面将对HMX的合成工艺做简单介绍。
（1）DADN法合成HMX
主要分两步：向冰盐浴冷却的无水硝酸中迅速加入N2O5，进行蒸馏后通入O3，制备强有力的硝化剂N2O5，加入无水HNO3制成相应浓度的N2O5-HNO3溶液；在冷水浴下，将DADN加入到N2O5-HNO3溶液中，制得HMX，的绿在96%以上[14]。
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