CN104866966A - 化学品活性反应危害预测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化学品活性反应危害预测方法，其包括：第一步，分组，将化学活性反应特征相似的化学品归为一个化学反应组，比如酮、醚、氧化剂和还原剂等化学反应组；第二步，建立数据库，建立两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害的数据库；第三步，判断，判定加入的化学品所属的化学反应组；第四步，预测，预测所有化学品混合后两两化学反应组可能发生的活性反应；第五步，形成禁配表，确定反应危害，两两化学品可能发生的活性反应形成禁配表，并通过一系列语句描述任意两个化学品间的反应危害。其能很好地预测化学品活性反应的危险性，为泄漏事故应急响应、活性危险化学品储存管理、工厂工艺安全、风险分析等提供参考。

Description

化学品活性反应危害预测方法及系统

技术领域

本发明涉及化工安全生产技术领域，特别涉及一种化学品活性反应危害预测方法及系统。

背景技术

我国是化学品生产和使用大国，目前生产45000种化学品。各种不同的化学品在生产、储存、运输和使用过程中，可能相互接触或环境条件变化，发生剧烈的化学反应，导致放热、燃烧、爆炸、沸溢等危害，有的还放出有毒气体，可能造成灾难性化学事故。1984年印度博帕尔联合碳化物公司农药厂储罐内的异氰酸甲酯与水接触发生剧烈反应，最终导致大量异氰酸甲酯泄漏，事故造成4000名居民中毒死亡，200000人深受其害；1993年广东深圳清水河化学危险品仓库各种化学品混存，仓内混存的氧化剂(过硫酸铵)和还原剂(硫化碱)接触发生激烈氧化还原反应，形成热积累，导致起火燃烧，引发周围物质爆炸，事故造成2亿多元巨额损失。

化学品在生产、储存、运输和使用过程中可能混入其他化学品或环境条件变化而导致危害。因此，需要一种化学品活性反应危害预测方法，以预测化学品危害，预防化学事故。

中国专利申请号201210441367.8公开了一种确定自反应性化学物质热危险性的方法，具体步骤如下：1.自反应性化学物质实验样本及其热危险性实验数据的收集；2.分子结构的描述；3.样本集的划分；4.特征结构的选取；5.预测模型的建立；6.预测模型的验证、修正与确定；7.预测模型的应用。

各种不同的化学品在生产、储存、运输和使用过程中，可能相互接触或环境条件变化，发生剧烈的化学反应，导致放热、燃烧、爆炸、沸溢等危害，有的还放出有毒气体，可能造成灾难性化学事故。因此，需要一种化学品活性反应危害预测方法，以预测化学品危害，预防化学事故。目前要掌握某种化学品活性反应危害，一般通过资料查询甚至实验测试来确定化学品活性反应危害，难以快速掌握化学品活性危害，特别是在化学事故应急响应过程中。

本发明的目的是提供一种化学品活性反应危害预测方法及系统，能很好地预测化学品活性反应的危险性，为泄漏事故应急响应、活性危险化学品储存管理、工厂工艺安全、风险分析等提供参考。本发明有针对性地解决了该问题。

发明内容

本发明提供所要解决的技术问题是提供一种化学品活性反应危害预测方法及其系统，能很好地预测化学品活性反应的危险性，为泄漏事故应急响应、活性危险化学品储存管理、工厂工艺安全、风险分析等提供参考。

为解决上述技术问题，本发明提供一种化学品活性反应危害预测方法，其包括：

第一步，分组，将化学活性反应特征相似的化学品归为一个化学反应组，比如酮、醚、氧化剂和还原剂等化学反应组；

第二步，建立数据库，建立两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害的数据库；

第三步，判断，判定加入的化学品所属的化学反应组；

第四步，预测，预测所有化学品混合后两两化学反应组可能发生的活性反应；

第五步，形成禁配表，确定反应危害，两两化学品可能发生的活性反应形成禁配表，并通过一系列语句描述任意两个化学品间的反应危害。

所述第一步中，可以将化学品归类分为烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烷烃、卤代烯烃、卤代炔烃、卤代芳烃、卤代丙烯基类化合物、醇、醚、醛、酮、有机酸、羧基酯、硝酸酯、硫酸酯、有机酰卤、无机酰卤、二甲亚砜、酸酐、酰胺、脂肪胺、芳香胺、腈与异腈、硝基烷烃、硝基芳香族化合物、酚、环氧化合物、丙烯酰基化合物、金属烃基化合物、金属烷氧化合物、金属羰基化合物、金属乙炔化合物、有机过氧化物、硼烷、烷基硼烷、硅烷、卤代硅烷、有机叠氮化合物、四氯化碳、活泼金属、非活泼金属、卤素与卤间化合物、非金属单质、金属氧化物、非金属氧化物、金属卤化物、非金属卤化物、金属氢化物、非金属氢化物、硫化物、磷化物、无机酸、硝酸、硫酸、无机碱、氨、无机过氧化物、无机叠氮化物、卤素的含氧酸盐、硝酸盐和亚硝酸 盐、铬酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐、金属氨基化物、金属氰化物及硫氰酸盐、氧气、异氰酸酯、N-卤代化合物、过氧化氢、水、氧化氮、氧化剂73个化学反应组。

所述第二步进一步具体为按照上述化学反应组，描述两两化学反应组混合或化学反应组自反应时可能发生的活性危害，并建立数据库，该数据库包括化学反应组本身的危害、以及两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害。

所述数据库包括化学反应组本身的危害、以及两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害。

所述第三步判定化学品所属化学反应组是根据化学品结构、官能团或化学属性判定的，例如甲烷属于烷烃，三氯甲烷属于卤代烷烃，钠属于活泼金属等。

所述第四步进一步具体为依据数据库中活性反应危害数据，预测两两化学反应组可能发生的活性反应及其产生的危害。

所述第五步进一步具体为根据预测的活性反应危害信息，形成矩阵结构的禁配表，该表是因活性相克类别的化学品相混后，可能会导致事故的危险反应。表中用简单的字母表示是否发生活性反应危害、化学品自反应危害等，并用标准语句描述活性反应产生的危害。

本发明还提供了一种化学品危害预测系统，其包括：

分组模块，将化学活性反应特征相似的化学品归为一个化学反应组，比如酮、醚、氧化剂和还原剂等化学反应组；

建立数据库模块，建立两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害的数据库；

判断模块，判定加入的化学品所属的化学反应组；

预测模块，预测所有化学品混合后两两化学反应组可能发生的活性反应；

形成禁配表模块，两两化学品可能发生的活性反应形成禁配表，并通过一系列语句描述任意两个化学品间的反应危害。

本发明有益的技术效果在于：

采用本发明的化学品活性反应危害预测方法及系统能很好地预测化学 品间的活性危害，适用所有化学品，且操作方便，根据化学品所属的化学反应组，实现化学品氧化性、还原性、放出有毒有害气体、放热、遇水反应等危险性预测。利用本发明的方法可以根据化学品结构相似、具有相同官能团或固有化学属性相同等化学反应组快速、准确地预测化学品间的活性反应危害，为泄漏事故应急响应、活性危险化学品储存管理、工厂工艺安全、风险分析等提供参考。本发明不用大量的资料查询，也不需要实验室测试，尤其是在化学事故应急响应过程中，可快速预测化学品活性危害，为化学事故应急决策提供技术支持。

具体实施方式

本发明提供化学品活性反应危害预测方法，其包括：

第一步，分组，将化学活性反应特征相似的化学品归为一个化学反应组，比如酮、醚、氧化剂和还原剂等化学反应组；

第二步，建立数据库，建立两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害的数据库；

第三步，判断，判定加入的化学品所属的化学反应组；

第四步，预测，预测所有化学品混合后两两化学反应组可能发生的活性反应；

第五步，形成禁配表，确定反应危害，两两化学品可能发生的活性反应形成禁配表，并通过一系列语句描述任意两个化学品间的反应危害。

所述第一步中，可以将化学品归类分为烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烷烃、卤代烯烃、卤代炔烃、卤代芳烃、卤代丙烯基类化合物、醇、醚、醛、酮、有机酸、羧基酯、硝酸酯、硫酸酯、有机酰卤、无机酰卤、二甲亚砜、酸酐、酰胺、脂肪胺、芳香胺、腈与异腈、硝基烷烃、硝基芳香族化合物、酚、环氧化合物、丙烯酰基化合物、金属烃基化合物、金属烷氧化合物、金属羰基化合物、金属乙炔化合物、有机过氧化物、硼烷、烷基硼烷、硅烷、卤代硅烷、有机叠氮化合物、四氯化碳、活泼金属、非活泼金属、卤素与卤间化合物、非金属单质、金属氧化物、非金属氧化物、金属卤化物、非金属卤化物、金属氢化物、非金属氢化物、硫化物、磷化物、无机酸、硝酸、硫酸、无机碱、氨、无机过氧化物、无机叠氮化物、卤素的含氧酸盐、硝酸盐和亚硝酸 盐、铬酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐、金属氨基化物、金属氰化物及硫氰酸盐、氧气、异氰酸酯、N-卤代化合物、过氧化氢、水、氧化氮、氧化剂73个化学反应组。

所述第二步进一步具体为按照上述化学反应组，描述两两化学反应组混合或化学反应组自反应时可能发生的活性危害，并建立数据库，该数据库包括化学反应组本身的危害、以及两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害。

所述数据库包括化学反应组本身的危害、以及两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害。

所述第三步判定化学品所属化学反应组是根据化学品结构、官能团或化学属性判定的，例如甲烷属于烷烃，三氯甲烷属于卤代烷烃，钠属于活泼金属等。

所述第四步进一步具体为依据数据库中活性反应危害数据，预测两两化学反应组可能发生的活性反应及其产生的危害。

所述第五步进一步具体为根据预测的活性反应危害信息，形成矩阵结构的禁配表，该表是因活性相克类别的化学品相混后，可能会导致事故的危险反应。表中用简单的字母表示是否发生活性反应危害、化学品自反应危害等，并用标准语句描述活性反应产生的危害。

发生生产误操作、储存时混存等事件时，通过本方法预测多个(类)化学品混合后可能造成的危害。

本发明还提供了一种化学品危害预测系统，其包括：

分组模块，将化学活性反应特征相似的化学品归为一个化学反应组，比如酮、醚、氧化剂和还原剂等化学反应组；

建立数据库模块，建立两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害的数据库；

判断模块，判定加入的化学品所属的化学反应组；

预测模块，预测所有化学品混合后两两化学反应组可能发生的活性反应；

形成禁配表模块，两两化学品可能发生的活性反应形成禁配表，并通过一系列语句描述任意两个化学品间的反应危害。

以下实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1

本实施例为甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲醇和水的活性反应危险性分析，见表1，甲苯-2，4-二异氰酸酯属于异氰酸酯，甲醇属于醇类。

表1 异氰酸酯、醇和水的活性危险性禁配表

	醇	异氰酸酯	水
				醇
异氰酸酯	N	SR
				水	Y	N

异氰酸酯与醇的活性反应危险性分析：

N-可能发生化学反应，产生活性危害，包括以下危害：

1、常温下发生放热反应；

2、发生剧烈反应，有爆炸危险；

3、可能发生剧烈的聚合反应，可能引起压力升高；

4、可能产生其他危害。

异氰酸酯与水的活性反应危险性分析：

N-可能发生化学反应，产生活性危害，包括以下危害：

1、反应产物有腐蚀性；

2、反应产物可燃；

3、反应放出气体，可能引起压力升高；

4、常温下发生放热反应；

5、可能发生剧烈的聚合反应，可能引起压力升高；

6、反应产物可能有毒。

异氰酸酯自反应危险性分析：

SR-可能发生自反应，产生活性危害，包括以下危害：

1、与空气充分混合易形成爆炸性混合物；

2、可能发生具有危险性的聚合反应。

醇与水的活性反应危险性分析：

Y-不发生危险反应。

实施例2

本实施例为甲丙醚、硝酸、硝基苯、丁烯的活性反应危险性分析，见表2，丁烯属于烯烃类，甲丙醚属于醚，发烟硝基苯属于硝基芳香族化合物。

表2 醚、硝酸、硝基芳香族化合物和烯烃的活性危险性禁配表

	烯烃	醚	硝酸	硝基芳香族化合物
					烯烃
醚	C
					硝酸	N	N
硝基芳香族化合物	Y	Y	N

醚与烯烃活性反应危险性分析：

C-可能产生某种危害

硝酸与烯烃活性反应危险性分析：

N-可能发生化学反应，产生活性危害，包括以下危害：

1、反应产物可能可燃；

2、反应放出气体产物，可能引发压力升高；

3、常温下发生放热反应；

4、发生非常剧烈反应，有爆炸危险；

5、反应产物可能有毒。

硝酸与甲丙醚活性反应危险性分析：

N-可能发生化学反应，产生活性危害，包括以下危害：

1、常温下发生放热反应；

2、反应放出气体产物，可能引发压力升高；

3、发生非常剧烈反应，有爆炸危险；

4、反应产物可能有毒。

硝基苯与硝酸反应危险性分析：

N-可能发生化学反应，产生活性危害，包括以下危害：

1、反应产物可能爆炸或对撞击和摩擦敏感；

2、反应放出气体产物，可能引发压力升高；

3、发生非常剧烈反应，有爆炸危险；

4、反应产物可能有毒。

硝基苯与丁烯反应危险性分析：

Y-不发生危险反应。

硝基苯与甲丙醚反应危险性分析：

Y-不发生危险反应。

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种化学品活性反应危害预测方法，其特征在于，包括：

第一步，分组，将化学活性反应特征相似的化学品归为一个化学反应组，比如酮、醚、氧化剂和还原剂等化学反应组；

第二步，建立数据库，建立两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害的数据库；

第三步，判断，判定加入的化学品所属的化学反应组；

第四步，预测，预测所有化学品混合后两两化学反应组可能发生的活性反应；

第五步，形成禁配表，确定反应危害，两两化学品可能发生的活性反应形成禁配表，并通过一系列语句描述任意两个化学品间的反应危害。

2.如权利要求1所述的化学品活性反应危害预测方法，其特征在于：所述第一步中，可以将化学品归类分为烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烷烃、卤代烯烃、卤代炔烃、卤代芳烃、卤代丙烯基类化合物、醇、醚、醛、酮、有机酸、羧基酯、硝酸酯、硫酸酯、有机酰卤、无机酰卤、二甲亚砜、酸酐、酰胺、脂肪胺、芳香胺、腈与异腈、硝基烷烃、硝基芳香族化合物、酚、环氧化合物、丙烯酰基化合物、金属烃基化合物、金属烷氧化合物、金属羰基化合物、金属乙炔化合物、有机过氧化物、硼烷、烷基硼烷、硅烷、卤代硅烷、有机叠氮化合物、四氯化碳、活泼金属、非活泼金属、卤素与卤间化合物、非金属单质、金属氧化物、非金属氧化物、金属卤化物、非金属卤化物、金属氢化物、非金属氢化物、硫化物、磷化物、无机酸、硝酸、硫酸、无机碱、氨、无机过氧化物、无机叠氮化物、卤素的含氧酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐、铬酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐、金属氨基化物、金属氰化物及硫氰酸盐、氧气、异氰酸酯、N-卤代化合物、过氧化氢、水、氧化氮、氧化剂73个化学反应组。

3.如权利要求1或2所述的化学品活性反应危害预测方法，其特征在于：所述第二步进一步具体为按照上述化学反应组，描述两两化学反应组混合或化学反应组自反应时可能发生的活性危害，并建立数据库，该数据库包括化学反应组本身的危害、以及两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害。

4.如权利要求1至3所述的化学品活性反应危害预测方法，其特征在于：所述数据库包括化学反应组本身的危害、以及两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害。

5.如权利要求1至4所述的化学品活性反应危害预测方法，其特征在于：所述第三步判定化学品所属化学反应组是根据化学品结构、官能团或化学属性判定的，例如甲烷属于烷烃，三氯甲烷属于卤代烷烃，钠属于活泼金属等。

6.如权利要求1至5所述的化学品活性反应危害预测方法，其特征在于：所述第四步进一步具体为依据数据库中活性反应危害数据，预测两两化学反应组可能发生的活性反应及其产生的危害。

7.如权利要求1至6所述的化学品活性反应危害预测方法，其特征在于：所述第五步进一步具体为根据预测的活性反应危害信息，形成矩阵结构的禁配表，该表是因活性相克类别的化学品相混后，可能会导致事故的危险反应。表中用简单的字母表示是否发生活性反应危害、化学品自反应危害等，并用标准语句描述活性反应产生的危害。

8.一种化学品危害预测系统，其特征在于，包括：

分组模块，将化学活性反应特征相似的化学品归为一个化学反应组，比如酮、醚、氧化剂和还原剂等化学反应组；

建立数据库模块，建立两两化学反应组混合可能发生的活性反应危害的数据库；

判断模块，判定加入的化学品所属的化学反应组；

预测模块，预测所有化学品混合后两两化学反应组可能发生的活性反应；

形成禁配表模块，两两化学品可能发生的活性反应形成禁配表，并通过一系列语句描述任意两个化学品间的反应危害。