H.E.L化工工藝安全研究—Simular

制藥、精細化學和農(nóng)藥工業(yè)中使用的工藝，可能其中化學、熱化學和熱力學性質不為人所知，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險。通常在這些過程中使用經(jīng)驗設計的多用途間歇和半間歇反應釜。間歇反應釜由于系統(tǒng)的復雜性和強烈的非線性動力學，更容易發(fā)生失控。此外，這些經(jīng)驗設計的間歇反應釜工藝的環(huán)境影響比大規(guī)模連續(xù)工藝要高得多，因為副產(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，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)性的復雜性，因為其研究困難，這是由于H₂O₂的非期望、條件依賴的分解以及對反應系統(tǒng)熱力學和動力學的有限了解。N-氧化物的生產(chǎn)是基于化學家實驗室中對基礎化學的良好研究。然而，這對于工業(yè)過程來說是不夠的，因為對于化學工程師來說，效率、安全性和環(huán)境問題也非常重要，也需要考慮。

案例：本質上更安全的反應器：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.