有机-案例

第二章 链烃 第一节 烷烃

【案例分析】 2010年12月7日19时40分，位于河南省三门峡市渑池县的河南义马煤业集团巨源煤业公司发生瓦斯爆炸，事故共造成26人死亡。2011年3月12日1时许，贵州盘县松河乡新成煤业四采区发生瓦斯爆炸。发生事故时有34人正在井下当班，15人安全升井，13人遇难，6人失踪。2011年11月10日6时30分，云南省曲靖市师宗县私庄煤矿发生瓦斯爆炸事故，当班下井43人全部被困。该事故已致21人遇难，23名矿工下落不明。2011年19日19时许，吉林省白山市江源区一煤矿发生瓦斯爆炸事故。当时井下作业人员共41人，事故造成2人遇难，其余39人安全升井，其中1人受伤。 煤矿瓦斯气体主要是CH4（甲烷），所以瓦斯一般是指甲烷。瓦斯爆炸一般是由于瓦斯积聚而造成的。所谓瓦斯积聚是指采掘工作面及其它地点，局部瓦斯浓度达到2%，体积超过0.5立方米。 矿井瓦斯爆炸是一种热一链式反应（也叫链锁反应）。瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。当爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源给予的热能）后，反应分子的链即行断裂，离解成两个或两个以上的游离基（也叫自由基）。这类游离基具有很大的化学活性，成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下，每一个游离基又可以进一步分解，再产生两个或两上以上的游离基。这样循环不已，游离基越来越多，化学反应速度也越来越快，最后就可以发展为燃烧或爆炸式的氧化反应。所以，瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。 瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。 (1)瓦斯浓度 瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5％～16％。 当瓦斯浓度低于5％时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，当瓦斯浓度为9．5％时，其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应)；瓦斯浓度在16％以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。 瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。 (2)引火温度 瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650℃～750℃。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯含量在7％一8％时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。 高温火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以，在有瓦斯的矿井中作业，必须严格遵照《煤矿安全规程》的有关规定。 (3)氧的浓度 实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12％以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的浓度低，并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12％以上，就可能发生爆炸。因此，对火区应严加管理，在启封火区时更应格外慎重，必须在火熄灭后才能启封。 预防瓦斯爆炸的主要从防止瓦斯积聚和消除火源两方面着手。防止瓦斯积聚的措施有： （1）通风是防止瓦斯积聚的主要措施合理选择最佳的通风系统，加强通风管理，做到有效、稳定和连续不断，才能将涌出的瓦斯及时冲淡排出，使采掘工作面和生产井巷中的瓦斯浓度符合《规程》规定的要求。 （2）及时处理局部积存的瓦斯生产中易于积存瓦斯的地点有：回采工作面上隅角，顶板冒落的空洞内，低风速的顶板附近，停风的盲巷，回采工作面采空区边界处及采煤机附近。及时处理局部积存的瓦斯，是矿井日常瓦斯管理的重要内容，也是预防瓦斯爆炸事故、保证安全生产的关键工作。通常采用的主要方法 是：向瓦斯积存地点加大供风量或提高风速，将瓦斯冲淡排出；将盲巷和顶板空洞内积存的瓦斯封闭隔绝；必要时应采取抽放的措施。 （3）高瓦斯矿井或瓦斯突出矿井可采取提前钻孔抽取煤层中的瓦斯。 （4）做好瓦斯的监测监控。 （5）瓦斯防治十二字方针：先抽后采；监测监控；以风定产。 （6）瓦斯防治十六字工作体系：通风可靠；抽采达标；监控有效；管理到位。 第二节 烯烃 【案例分析】 改革开放以来，我国石油和化学工业的发展取得了长足的进步，目前已有10多种主要石油和化工产品的产量居世界前列。乙烯是石油化工的基础性原料，被称为“石化工业之母”，它是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。据报道, 2000～2009年期间，我国乙烯产量的年均增长速度为9.57%，2010年产量达到1380万吨，仅次于美国，成为名副其实的全球第二大乙烯生产国。位列我国石油和化工企业前三甲的是中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司。以2010年为例，其部分下属企业的乙烯生产能力见表1。 表1 2010年中国乙烯主要生产企业及产量统计 序号 生产厂家 生产能力 1 中石化广东茂名分公司 100 2 上海赛科石油化工有限责任公司 119 3 中石油吉林石化分公司 85 4 上海石油化工股份有限公司 84.5 5 中石化镇海炼化有限公司 100 6 中海油壳牌有限公司 95 7 北京燕山石化有限公司 76 8 福建联合石化公司 70 9 扬子石化有限公司 65 10 中石油独山子石化公司 122 注：（单位：万吨/年） 乙烯产品直接繁衍和带动发展塑料深加工、橡胶制品、纺织、包装材料、化工机械、交通运输、餐饮服务等配套产业。大到航空航天、小到吃饭穿衣，乙烯与国民经济、人民生活息息相关，如下所示。

第三节 二烯烃 【案例分析】 三元乙丙橡胶(EPDM)是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。 第四节 炔烃 【案例分析】 2008年8月26日6时40分，广西广维化工股份有限公司发生爆炸事故，事故导致20人死亡、60受伤，厂区附近3km范围18个村屯及工厂职工、家属共11500多名群众疏散。据估算，截止9月11日，事故造成直接经济损失约7586万元。 原因分析：反应液CC-601C储罐气相部分是以乙炔为主的可燃气体，与进入罐内的空气混合形成爆炸性气体，爆炸性气体从液位计钢丝绳孔逸出，被钢丝绳与滑轮升降活动产生的静电火花引燃导致罐内气体发生爆燃（闷爆）。随后，大量可燃液体和乙炔漏出，形成蒸气云团，向厂区扩散，遇火源后发生波及全厂的空间大爆炸和火灾。 预防措施：罐场操作规程不完善，储罐的物料没有温度控制要求，液位控制指

乙 烯

增塑剂

醋酸纤维酯 聚氯乙烯塑料 包装袋、管材 洗涤剂、乳化剂、防冻液等 杀虫剂、植物生长调节剂

合成润滑油、高级醇、聚乙二醇 聚乙烯 食品袋、地膜等 涤纶 纺织材料

乙醇 燃料、化工原料 聚乙烯纤维 无纺布 标不明确。

第三章 环烃 第一节 脂环烃 【案例分析1】 [用途]环己烷主要用于制备环己醇和环己酮，也用于合成尼龙-66。在涂料工业中广泛用作溶剂，是树脂、脂肪、石蜡油类、丁基橡胶等的极好溶剂。 [生产方法]工业上，环己烷最初是通过原油蒸馏直接分离获得，其纯度为85％。美国亨布尔石油公司和菲利浦石油公司通过使轻质馏分油中甲基环戊烷异构化，将环己烷纯度提高到99％。进入60年代，随着聚酰胺生产的发展，对环己烷需要量迅速增长，用原油分离获得的环己烷无论在数量上或质量上都不能满足要求，因此用苯为原料加氢生产环己烷的方法得到迅速发展。迄今，80％～85％的环己烷均由苯加氢制得，其余仍由原油直接蒸馏获得。 [危害]环己烷对眼和上呼吸道有轻度刺激作用，持续吸入可引起头晕、恶心、倦睡和其他一些麻醉症状。液体污染皮肤可引起瘙痒感。 [危险特性]极易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸；与氧化剂接触发生强烈反应，甚至引起燃烧；在火场中，受热的容器有爆炸危险；其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。 第二节 芳香烃 【案例分析】 焦化厂维修班王某，因长期使用苯清洗机器零件，（每月3～5次，每次2～3小时，历时约3年），于1980年下半年开始，头晕、心慌无力，失眠时有发生，1981年上述症状加重。于10月化验为贫血，用铁剂等治疗后效果不佳。1982年9月经地、省、京等医院确诊为“再生障碍性贫血”病。在京治疗后有所缓解，王某1983年2月25日回维修班工作。再次接触苯，情况如上。之后，病情迅速恶化，造成职业病。 原因分析：（1）长期直接接触苯，造成职业病。（2）治疗后，应彻底调离本岗，杜绝其再次接触苯。 预防措施：（1）严禁用苯清洗零部件。（2）一旦造成职业中毒，应治疗后彻底脱离与苯接触的环境。