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의약품 원료 DIET 합성 중 H2O2를 이용한 붕소제거 반응공정에서의 폭주반응 위험성 평가
Hazard Evaluation of Runaway Reaction in Deboronation Process Using H2O2 in DIET Synthesis of Pharmaceutical Raw Material 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.22 no.4, 2018년, pp.49 - 54  

김원성 (한미정밀화학(주)) ,  이근원 (안전보건공단 산업안전보건연구원)

초록
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원료의약품 제조회사에서는 화학반응에 의해 제품이 생산되기 때문에 화학반응 전 단계인 원료 분말을 투입하는 과정에서 화재 폭발사고가 자주 발생하고 있다. 이에 대한 실질적인 화학반응 단계에서 사고원인 분석을 통한 안전대책 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 화학반응 단계에서의 위험성을 알아보고자 붕소제거 반응공정에서 발열에 대한 실험을 진행했다. 연구대상 반응공정은 실제 원료의약품 공장에서 합성하고 있는 제품을 대상으로 반응열량계를 이용하여 열적 거동을 조사하였다. 실제 제조현장의 반응공정에서 냉각실패 등의 이유로 발열할 수 있는 합성반응의 최대온도와 기술적 근거에 의한 최대온도를 비교해서 위험도를 예측하였다. 이러한 결과를 가지고 실제 제조현장에 적용하여 발열에 따른 폭주반응 위험성을 제어하는 안전대책을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the Active Pharmaceutical Ingredient(API) manufacturing company, since the product is produced by the chemical reaction, fire and explosion are frequently occurred in the process of inputting the raw powder as the chemical reaction stage. There are not many studies on safety measures through anal...

주제어

#pharmaceutical Ingredient   #boron removal reaction   #reaction calorimeter   #risk   #runaway reaction  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 원료의약품 DIET를 생산하는 회분식 반응공정을 선택하여 열적 위험성을 평가하였다. 회분식 반응공정은 과산화수소를 이용하여 붕소를 제거하는 공정으로 실험은 반응열량계를 통해 반응공정의 위험도를 분석했다.
  • 본 연구에서는 원료의약품 제조회사에서 생산하고 있는 제품의 반응공정을 선정하고 그에 대한 열적 위험성과 위험요인을 파악하였다.
  • 2와 같이 Metter Toledo 사(스위스)의 반응열량계(reaction calorimeter, RC-1)를 사용하였다. 이 기기는 화학반응에 의한 열 발생 거동에 관한 측정을 행하고, 공정의 안전성 예측과 스케일업(scale up)에 있어서 최적의 조건 설정 등에 이용하는 것을 목적으로 개발된 것이다. 반응용기는 내용적 2L의 유리재질로 열전대, 교정용 히터 및 교반봉을 설치할 수 있다.
  • )를 이용해서 붕소(Boron)를 제거시키는 반응공정에서 반응열량계를 이용하여 실험을 수행하였다. 이 반응공정에서 발생가능성이 높은 열적 위험성 분석하여, 그에 따른 위험등급을 파악하고 현장에 적용할 수 있는 실질적인 안전대책을 제안하고자 한다.

가설 설정

  • 4) 압력방출시스템에서 방출된 반응물을 처리하기 위한 실질적인 버퍼시스템(buffer system)을 구축해야 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
주사산아층군은 어떻게 구분되는가? 주사산아층군은 문어포안산암, 한산도층, 두억리안 산암, 장곡응회암, 연대도안산암 순으로 구분되고 운문사아층군은 풍화리응회암, 장평리층, 추도응회암으로 구분된다. 욕지아층군은 운문사아층군과 부정합 관계를 가지고 미륵산안산암, 마동데사이트, 달아안산암, 두미도안산암 순으로 놓이며, 사량아층군은 오비도층, 곤리도응회암, 남산유문암 순으로 놓인다.
원료의약품 제조회사에서 폭발사고가 잦은 이유는 무엇인가? 원료의약품 제조회사에서는 화학반응에 의해 제품이 생산되기 때문에 화학반응 전 단계인 원료 분말을 투입하는 과정에서 화재 폭발사고가 자주 발생하고 있다. 이에 대한 실질적인 화학반응 단계에서 사고원인 분석을 통한 안전대책 연구는 많지 않다.
미륵도와 욕지도 주변에서 화산암류를 화학조성의 변화 트렌드에 따라 구분한 2개 주요 조성 슈트는 무엇이며 그 특징은 무엇인가? , 2016, 2018), 우리는 화학조성의 변화 트렌드에 의해서도 2개 주요 조성 슈트로 구분됨을 확인하였다. 안산암질암류(주사산 및 욕지아층군) 와 유문암질암류(운문사 및 사량아층군) 간의 조성차 이는 거의 모든 주원소와 몇몇 미량원소(Zr, Hf)에서 명백하다. 유문암질암류는 거의 모든 불호정원소의 농도를 높여주고 안산암질암류에 비해 대부분 변화도에서 더 큰 분산정도를 보여준다. 또한 선기 아층군(주사산 및 운문사아층군)과 후기 아층군(욕지 및 사량 아층군) 간에도 약간의 조성차이가 주원소(Al2O3, K2O, TiO2, MgO)와 미량원소(Ba)에서 명백하게 나타 난다.
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참고문헌 (7)

  1. Hyung-Sub Lee et al, A Study on the Rupture Disk Design and Application at the Two Phase Flow by Runaway Reaction at Batch Reactor, KIGAS Vol. 21(3), 1-8, (2017) 

  2. Keun-Won Lee et al, Evaluation Techniques of Runaway Reaction Hazards in Chemical Process, Proceedings of Fire Science and Engineering Conference, 242-247, (2003) 

  3. In-soo Han et al, Characteristics of Thermal Hazard in Methylthioisocyanate Synthesis Reaction Process, Journal of the KOSOS, 27(5), 77-87, (2012) 

  4. Young Soon Lee, "Accident Prevention Model of Batch Reactor", Reserch 2003-47-431, Occupational Safety and Health Reserch Institute, (2003) 

  5. Keun-Won Lee et al, "Development of Thermal Risk Assessment Technology in Chemical Reaction Process", 2010-Reserch-1037, Occupational and Health Reserch Institute, (2010) 

  6. KOSHA GUIDE P-67-2012, "Technical Guidance on Thermal Risk Assessment for Runaway Reaction Prevention", (2012) 

  7. Francis Stoessel, Thermal safety of chemical process, WILET-VCH Verlag CmbH & Co. KGaA, Weinheim, (2008) 

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