氟、氟化与氟化工

什么是氟

氟在化学元素周期表上位于卤族元素的第一位，是世界上最活泼的非金属元素，常态下是淡黄色气体，具有很强的腐蚀性和毒性，几乎能与所有的元素，包括某些惰性气体形成化合物，与水会发生强烈反应生成氟化氢，氟的发现过程充满坎坷和危险，前后经历了近百年，不少科学家为之献出健康和生命，被称为化学界的死亡元素。

氟元素虽然很危险，随着科学的进步以及氟化工行业的发展，人类找到了与氟和谐共处的方式，并且，利用氟制造出各种氟化工产品，广泛应用到化工、医药、航天、航空、汽车等各个领域，常见的氟化工产品包括氟制冷剂、高效灭火剂、含氟塑料、含氟涂料等，氟化工被誉为“黄金产业”，也是我国目前重点发展的精细化工行业之一。

什么是氟化

氟化是分子中引入氟原子的反应，涉及氟化反应的工艺过程为氟化工艺。属于强放热反应，放出大量的热可使反应物分子结构遭到破坏，甚至着火爆炸。氟化剂通常为氟气、卤族氟化物、惰性元素氟化物、高价金属氟化物、氟化氢、氟化钾等。

什么是氟化工

氟化工是指以含氟材料为主要产品的化工产业，包括无机氟化工、有机氟化工、精细氟化工等。氟化工的主要化学反应是氟化反应。氟化反应是分子中引入氟原子的反应，涉及氟化反应的工艺过程为氟化工艺，氟化反应属于强放热反应，强放热反应一般是指焓值大于200KJ/mol的反应，这类反应速率大，并且伴随着强烈的放热，过量的热能容易导致超温超压，引发火灾或设备爆炸。加上氟化过程中涉及氟化氢、氯气等有毒、有害、腐蚀性强的化学物质，一旦泄露或不小心接触到，还会发生中毒事故，因此，氟化工艺也成为了国家安全监管局首批重点监管的危险化工工艺之一。

★

氟化工艺

典型工艺探花视频

1

探花在线观看

探花在线观看

直接氟化：

黄磷氟化制备五氟化磷等。

1

金属氟化物或氟化氢气体氟化：

SbF3、AgF2、 CoF3等金属氟化物与烃反应制备氟化烃；氟化氢气体与氢氧化铝反应制备氟化铝等。

1

置换氟化：

三氯甲烷氟化制备二氟一氯甲烷；四氯嘧啶与氟化钠制备2，4，6-三氟-5-氟嘧啶等。

1

其他氟化物的制备：

浓硫酸与氟化钙(萤石)制备无水氟化氢等。

工艺危险特点

■反应物料具有燃爆危险性；

■氟化反应为强放热反应，不及时排除反应热量，易导致超温超压，引发设备爆炸事故；

■多数氟化剂具有强腐蚀性、剧毒，在生产、贮存、运输、使用等过程中，容易因泄漏、操作不当、误接触以及其他意外而造成危险。

重点监控单元

氟化剂储运单元

重点监控工艺参数

氟化反应釜内温度、压力；

氟化反应釜内搅拌速率；

氟化物流量；

助剂流量；

反应物的配料比；

氟化物浓度。

安全控制的基本要求

1.反应釜内温度和压力与反应进料、紧急冷却系统的报警和联锁；

2.搅拌的稳定控制系统；

3.安全泄放系统；

4.可燃和有毒气体检测报警装置等。

★

对氟化工企业要重点排查什么

为强化氟化企业安全风险辨识和管控，提高安全生产保障能力，防范生产安全事故，国家应急部发布了《氟化企业安全风险隐患排查指南》，企业可以根据指南要求，进行安全隐患工作核查，重点检查内容包括对工艺、设备等方面的特殊安全要求。

1

规范小试、中试管理，规范新工艺的安全论证，采用危险与可操作性分析（HAZOP）方法全面辨识工艺运行的安全风险，生产工艺全流程反应安全风险评估情况。

2

结合工艺安全风险分析结果，对涉及到的氟化等重点监管危险化工工艺装置装设自动化控制系统、紧急停车系统，并投入使用；氟化工艺装置的上下游配套装置自动化控制情况。

3

装置的安全排放、泄压保护等重要保护措施的可靠性。

4

无水氟化氢装卸、取样的管控情况。

5

含氟尾气处理（吸排风装置、净气装置、高空排气装置等）、副产物储存及后处理排放管控情况。

6

应急处置措施培训，应急器材的使用情况。

开展危险与可操作性分析（HAZOP）、反应安全风险评估、装置排放、泄压工作，需要具备专业的人员和先进的实验设备以及实验场所，尤其是HAZOP分析，对团队的专业能力和技术水平要求较高，不仅要求分析人员具备深厚的知识底蕴和丰富的实践经验，还要充分掌握HAZOP分析方法，因此，企业可以通过委托第三方专业机构进行分析和评估，以保障分析和评估结果的质量和有效性。

国内对氟化工产品的需求日益增加，氟化工产能和规模也逐日提升。因此，建立完善的安全管理措施和安全防护手段，提高氟化工安全生产水平，保证生产中操作人员的安全及企业财产安全，对氟化工企业来说首当其冲。只有从源头上预防事故发生，才能提高氟化工企业的安全效益。