精细化工实验作业

精细化工实验作业（共6篇）

篇1：精细化工实验作业

超临界二氧化碳萃取技术及其应用

专业：化学工程与工艺3班

学生姓名：伊廷法 学

号：2010083340 完成时间：2013年12月17日 超临界二氧化碳萃取技术及其应用

摘 要

超临界流体萃取是近20年来迅速发展起来的一种新型的萃取分离技术。它利用超临界流体为萃取剂直接从固体或液体中萃取分离有效成分。目前，超临界流体萃取已形成了一门新的化工分离技术，在精细化工领域得到了广泛的应用。由于超临界流体萃取技术具有清洁、安全、高质、高效等诸多优点,它被誉为“超级绿色”技术。绿色化工成为未来化学工业的发展方向，作为绿色分离技术的超临界流体萃取技术的发展前景非常广阔。

二氧化碳是一种很常见的气体，但是过多的二氧化碳会造成“温室效应”，因此充分利用二氧化碳具有重要意义。传统的二氧化碳利用技术主要用于生产干冰（灭火用）或作为食品添加剂等。现国内外正在致力于发展一种新型二氧化碳利用技术──CO2超临界萃取技术。运用该技术可生产高附加值的产品，可提取过去用化学方法无法提取的物质，且廉价、无毒、安全、高效。它适用于化工、医药、食品等工业。

关键词：超临界流体； 萃取分离； CO2； 精细化工； 分离技术； 应用前景

一.超临界流体(Super Critical fluid)1.概述

随着环境的温度和压力变化，任何一种物质都存在三种相态-气相，液相，固相，三相成平衡态共存的点叫三相点.液，气两相成平衡状态的点叫临界点.在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力，不同的物质其临界点的压力和温度各不相同.超临界流体(Super Critical fluid，简称SCF)是指温度和压力均高于其临界点的流体，常用来制备成的超临界流体有二氧化碳，氨，乙烯，丙烷，丙烯，水等.物体处于超临界状态时，由于气液两相性质非常相近，以致无法清楚分别，所以称之为「超临界流体」

2.超临界流体的特性

超临界流体具有类似气体的扩散性及液体的溶解能力，同时兼具低黏度，低表面张力的特性，使得超临界流体能够迅速渗透进入微孔隙的物质.因此用于萃取时萃取速率比液体快速而有效，尤其是溶解能力可随温度，压力和极性而变化.超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的.当物质处于超临界状态时，成为性质介于液体和气体之间的单一相态，具有和液体相近的密度，黏度虽高于气体但明显低于液体，扩散系数为液体的10～100倍，因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力，能够将物料中某些成分提取出来.在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地依次把极性大小，沸点高低和分子量大小的成分萃取出来.同时超临界流体的密度，极性和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加，利用预定程序的升压可将不同极性的成分进行分步提取.当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压，升降温的方法使超临界流体变成普通气体或液体，被萃取物质则自动完全析出，从而达到分离提纯的目的，并将萃取与分离两过程合为一体，这就是超临界流体萃取分离的基本原理

3.超临界流体的发展史

超临界流体具有溶解其他物质的特殊能力，1822年法国医生Cagniard首次发表物质的临界现象，并在1879即被Hannay和Hogarth二位学者研究发现无机盐类能迅速在超临界乙醇中溶解，减压后又能立刻结晶析出.但由于技术，装备等原因，时至20世纪30年代，Pila和Gadlewicz两位科学家才有了用液化气体提取「大分子化合物」的构想.1950年代，美，苏等国即进行以超临界丙烷去除重油中的柏油精及金属，如镍，钒等，降低后段炼解过程中触媒中毒的失活程度，但因涉及成本考量，并未全面实用化.1954年Zosol用实验的方法实了二氧化碳超临界萃取可以萃取油料中的油脂.此后，利用超临界流体进行分离的方法沉寂了一段时间，70年代的后期，德国的Stahl等人首先在高压实验装置的研究取得了突破性进展之后，「超临界二氧化碳萃取」这一新的提取，分离技术的研究及应用，才有实质性进展；1973及1978年第一次和第二次能源危机后，超临界二氧化碳的特殊溶解能力，才又重新受到工业界的重视.1978年后，欧洲陆续建立以超临界二氧化碳作为萃取剂的萃取提纯技术，以处理食品工厂中数以千万吨计的产品，例如以超临界二氧化碳去除咖啡豆中的咖啡因，以及自苦味花中萃取出可放在啤酒内的啤酒香气成分.超临界流体萃取技术近30多年来引起人们的极大兴趣，这项化工新技术在化学反应和分离提纯领域开展了广泛深入的研究，取得了很大进展，在医药，化工，食品及环保领域成果累累.4.超临界萃取的典型流程

超临界萃取过程主要由萃取阶段和分离阶段两部分组成。在萃取阶段，超临界流体将所需组成从原谅中萃取出来；在分离阶段，通过改变某个参数，使萃取组分与超临界流体组相分离，并使萃取剂循环适用。根据分离方法的不同，可将超临界萃取流程分为三类，即等温变压流程、等压变温流程和等温等压吸附流程，如下。

（1）恒温降压流程

是利用不同压力下超临界流体萃取能力的不同，通过改变压力使溶质与超临界流体相分离。所谓等温是指在萃取器和分离器中流体的温度基本相同。这是最方便的一种流程，如图1所示。首先使萃取剂通过压缩机到达超临界状态，然后超临界流体进入萃取器与原料混合进行超临界萃取，萃取了溶质的超临界流体经减压阀后压力下降，密度降低，溶解能力下降，从而使溶质与溶剂在分离器中得到分离。然后再通过压缩使萃取剂达到超临界状态并重复上述萃取—分离步骤，直至达到预定的萃取率为止。

1-萃取剂 2-膨胀阀 3-分离槽 4-压缩机

图1等温降压图

（2）恒压升温流程

是利用不同温度下物质在超临界流体中的溶解度差异，通过改变温度使溶质与超临界流体相分离。所谓等压是指在萃取器和分离器中流体的压力基本相同。如图2所示，萃取了溶质的超临界流体经加热升温使溶质与溶剂分离，溶质由分离器下方取出，萃取剂经压缩和调温后循环使用

1-萃取器 2-加热器 3-分离槽 4-泵 5-冷却器

图2等压升温图

（3）等温等压吸附流程

是在分离器内放置仅吸附溶质而不吸附萃取剂的吸附剂，溶质在分离器内因被吸附而与萃取剂分离，萃取剂经压缩后循环使用，如图3所示。

1-萃取器 2-吸收剂3-分离槽 4-泵

图3等温等压吸附图

二.超临界二氧化碳(Supercritical carbon dioxide)

1.概述

二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃，压力高于临界压力Pc=72.9atm的状态下，性质会发生变化，其密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液体的100倍，因而具有惊人的溶解能力.用它可溶解多种物质，然后提取其中的有效成分，具有广泛的应用前景.超临界二氧化碳是目前研究最广泛的流体之一，因为它具有以下几个特点：

(1)CO2临界温度为31.26℃，临界压力为72.9atm，临界条件容易达到.(2)CO2化学性质不活泼，无色无味无毒，安全性好.(3)价格便宜，纯度高，容易获得.2.二氧化碳超临界萃取(Superitical Fluid Extraction-CO2)所谓的二氧化碳超临界萃取是将已经压温加压成超临界状态的二氧化碳作为溶剂，以其极高的溶解力萃取平时不易萃取的物质，以下有几项关于萃取的说明：

(1)溶解作用

在超临界状态下，CO2对不同溶质的溶解能力差别很大，这与溶质的极性，沸点和分子量密切相关，一般来说有以下规律：亲脂性，低沸点成分可在104KPa(约1大气压)以下萃取，如挥发油，烃，酯，醚，环氧化合物，以及天然植物和果实中的香气成分，如桉树脑，麝香草酚，酒花中的低沸点酯类等；化合物的极性基团(如-OH，-COOH等)愈多，则愈难萃取.强极性物质如糖，氨基酸的萃取压力则要在4×104KPa以上.另外化合物的分子量愈大，愈难萃取；分子量在200～400范围内的成分容易萃取，有些低分子量，易挥发成分甚至可直接用CO2液体提取；高分子量物质(如蛋白质，树胶和蜡等)则很难以二氧化碳萃取.(2)特点

将超临界二氧化碳大量地拿来做萃取之用是因为它具有以下几个萃取技术上的特点

A.超临界CO2流体常态下是无色无味无毒的气体，与萃取成分分离后，完全没有溶剂的残留，可以有效地避免传统溶剂萃取条件下溶剂毒性的残留.同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染，是一种天然且环保的萃取技术.B.萃取温度低，CO2的临界温度为31.265℃，临界压力为72.9atm，可以有效地防止热敏性成分的氧化，逸散和反应，完整保留生质物体的生物活性；同时也可以把高沸点，低挥发度，易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来.C.萃取和分离合二为一，当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速回复成为分离的两相(气液分离)而立即分开，不存在物料的相变过程，不需回收溶剂，操作方便；不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本，并且符合环保节能的潮流.D.萃取操作容易，压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数.在临界点附近，温度压力的微小变化，都会引起CO2密度显着变化，从而引起待萃物的溶解度发生变化，可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的.压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离；因此技术流程短，耗时少，占地小，同时对环境真正友善，萃取流体CO2可循环使用，并不会排放废二氧化碳导致温室效应！成为真正「绿色化」生产制程.E.超临界流体的极性可以改变，一定温度条件下，只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提取不同极性的物质，可选择范围广.超临界二氧化碳萃取技术的工艺

3.1 工艺流程

从钢瓶放出来的CO2，经气体净化器，进入液体槽液化（一般液化温度在0～5℃左右，用氟里昂制冷）；然后由液泵经预热、净化器打入萃取罐，减压后，因CO2溶解能力下降，萃取物与CO2分离萃取物从分离罐底部放出，CO2从分离罐上部经净化器后进入液化槽循环使用

3.2 工艺流程图

图4超临界二氧化碳萃取的工艺流程图

4.超临界流体萃取过程的影响因素

谭明臣等[1]研究了影响超临界流体萃取效果的各种因素，主要包括以下方面：物料的预处理方式、萃取压力、萃取温度、CO2流量、萃取时间、夹带剂和分离压力及分离温度。

预处理过程中影响萃取效果的主要因素是物料含水量及粒度，二者对萃取的过程影响很大，严重时会使得萃取过程无法进行。

超临界流体的溶解能力与压力有明显的相关性，而且不同萃取物受压力影响的范围不同。实际中要考虑设备投资、安全和生产成本等因素，综合考虑产品资源和整体操作参数。

温度对萃取过程的影响比较复杂，在恒定压力下，萃取率的高低取决于此温度下是密度的影响还是溶质的挥发性增大对溶解度的影响占优势。应该注意的是，对于热敏性的物质，需控制比较合适的萃取温度。

溶剂流量过低，萃取率不高；但是流量过大时，会导致萃取剂耗量增多，从而增加成本。所以在实际处理过程中，必须综合考虑，通过试验来确定合适的萃取剂流量。

在确定萃取时间时，应综合考虑设备能耗和萃取率的关系，选择能使系统能耗经济的最佳时间和方式。

夹带剂从热力学和动力学两个方面影响被萃取组分的萃取率。但夹带剂的使用会因萃取物中夹带剂的分离及残渣中夹带剂的回收，而增加设备及能耗。故是否选用夹带剂及添加的种类、数量等问题，都应视具体萃取对象慎重决定。

还有，分离条件的选择也很重要，合理调整分离釜的工艺参数，是使得不同物质分离的关键所在

三.超临界萃取分离技术在精细化工领域中的应用

超临界萃取分离技术与传统的分离方法相比在溶解能力、传递性能和溶剂回收等方面都具有许多优点:

(1)SCF不仅具有与普通液体溶剂相近的溶解能力,而且拥有与气体一样的传递特性,即比液体溶剂渗透快，能更快地达到平衡；

(2)SCF选用化学稳定性好、临界温度接近常温、无毒、无腐蚀性的物质作为提取剂,替代传统的有毒溶剂,真正实现生产过程绿色化；

(3)SCF的提取能力取决于流体密度,可通过调节主要操作参数(温度和压力)来比较容易地加以控制；

(4)溶剂回收简单方便，通过等温降压或等压升温，提取物就可与提取剂分离，而提取剂只需重新压缩就可循环使用，节省能源。

目前超临界萃取分离技术已广泛应用到精细化工领域的各个方面。

1.超临界萃取分离技术在天然香料提取中的应用

1.1 精油的萃取

采用传统的水蒸气蒸馏法来提取精油,只能收集到漂浮在水面上的油珠，得到的挥发油量极小，而且只能提取其中的水溶性成分,部分脂溶性成分如酮、酯等物质则不能被取出，并且高温操作条件下对有效成分造成破坏严重。超临界萃取避免了水蒸气蒸馏过程中热敏组分的分解，以及可能由水解和增溶作用造成的组分的流失[2]。蔡定建应用科技2009年7月21日第十七卷第14期等人[3]采用超临界萃取技术从桂树皮中提取桂皮油，在相对较低的压力和温度下就获得了高质量的桂皮油。最佳提取工艺条件为:萃取压力120bar,萃取温度45℃,萃取时间150min,桂皮油的收率为3.75%，其出油率高于传统的水蒸气蒸馏法。张峰等人[4]采用超临界二氧化碳萃取玫瑰精油，最佳工艺条件为：压力24MPa，温度35℃，萃取时间2h。由于二氧化碳是非极性分子，而玫瑰精油中的香味主要来自于具有一定极性的芳樟醇等醇类，因此在萃取时需加入少量极性溶剂作夹带剂对萃取过程进行强化，提高萃取收率。研究表明选择水和乙醇-水作为夹带剂，可以增加精油收率，且不影响玫瑰油的品质。夹带剂的流量为0.17L/min时，玫瑰油的收率最高可达1.38%，远高于水蒸气蒸馏法0.3%的收率。另外，超临界流体萃取还广泛用于从甜橙皮中提取橙皮油[5]，从八角茴香中提取八角茴香油[6]以及生姜中特性成分姜油的提取[7]等。

1.2 浸膏的萃取

浸膏的传统生产方法是使用有机溶剂在低温时浸提。姚渭溪等人[8]采用超临界流体二氧化碳提取桂花浸膏。研究表明，用超临界流体萃取所得浸膏在气味和色泽方面均优于化学溶剂提取的浸膏，且产物收率从0.3%提高到0.5%。另外，超临界二氧化碳萃取工艺还用于啤酒花浸膏的生产，萃取率高，产品质量好，具有很大的开发价值[9]。

超临界萃取分离技术在食品添加剂中的应用

2.1 天然色素的萃取

西北大学的王玉琪等人[10]采用超临界萃取法制备辣椒红色素。采用传统的溶剂法提取的辣椒红色素有机溶剂的残留量较高，使产品的应用受到很大的限制。王玉琪等以溶剂法生产出的辣椒树脂为原料，采用超临界CO2萃取法进行辣椒红色素的分离纯化，最优工艺参数为：萃取压力20MPa，萃取温度35℃，萃取时间6h。制取的辣椒红色素产品符合国家标准，主要指标色价、己烷残留等均优于国标要求。另外,超临界萃取技术还用于番茄红素[11]等天然色素的提取。

2.2 天然食品抗氧化剂茶多酚的萃取

茶多酚具有显著的杭氧化性和积极的清除自由基的能力，是一种理想的天然食品抗氧化剂。另外茶多酚还是良好的除臭剂、保色剂、保鲜剂，在食品工业中具有广泛的应用前景。

李军、王朝瑾等人[12,13]均研究了超临界二氧化碳萃取茶多酚的工艺。研究表明，茶多酚的萃取需加入乙醇水溶液作夹带剂。在压力为350bar、温度为50℃时茶多酚的萃取率为10.5%。产品不含咖啡因,这是目前其他茶多酚萃取方法所无法比拟的优势。

3.超临界萃取分离技术在生物碱的提取中的应用

生物碱是动植物中一类具有碱性的含氮物质。它们大多是极有价值的药物。中草药含有很多种生物碱，其疗效大多是由此而来。由于生物碱往往具有一定的极性,因此在萃取时也需加入少量极性溶剂作夹带剂，提高生物碱在超临界二氧化碳中的溶解度,提高和维持萃取的选择性[14]。如在咖啡碱的提取中，纯超临界CO2几乎不能从干燥的咖啡豆中萃取出咖啡碱，而预先加入水，可减弱咖啡碱与咖啡母体间化学健的强度，使咖啡碱游离出来溶于超临界CO2之中[15]。又如在益母草总生物碱的提取研究中，葛发欢[16]等采用常规方法提取时总生物碱的收率仅为0.20%，纯度为2.67%。采用超临界萃取技术，以氯仿为夹带剂，优化工艺条件后，益母草总生物碱收率达1.73%，纯度为26.6%，大大提高了产品质量。与传统提取方法相比，超临界萃取最大的优点在于可在近常温条件下提取分离不同极性、不同沸点的化合物，几乎保留药材中所有的有效成分，没有有机溶剂残留。因此，其产品纯度高，收率高，操作简单，节约能源[17]。

4.在其它领域中的应用

随着SFE研究的不断深入以及应用领域的不断拓展，新型超临界流体技术如超临界流体色谱、超临界流体化学反应、超临界流体干燥、超临界流体沉析等技术的研究，都取得了较大进展，显示了超临界流体萃取技术良好的应用前景。近年来，最引人注意的研究领域，主要在机能性成分的萃取，纤维染色技术，半导体的清洗，特殊药用成分的颗粒生产等.流体的应用，则以二氧化碳，水与丙烷三种为主.由于二氧化碳在使用安全性上的考量，将在未来超临界流体应用上，持续占有重要的地位.超临界水的应用，预期将会是下一波的主流.而在某些食品的应用上，丙烷相较于二氧化碳在制造成本上的优点，也越来越受重视.目前国际上超临界流体萃取的研究重点已有所转移，为得到纯度较高的高附加值产品，对超临界流体逆流萃取和分馏萃取的研究越来越多.超临界条件下的反应的研究成为重点，特别是超临界水和超临界二氧化碳条件下的各类反应，更为人们所重视.超临界流体技术应用的领域更为广泛，除了天然产物的提取，有机合成外还有环境保护，材料加工，油漆印染，生物技术和医学等；有关超临界流体技术的基础理论研究得到加强，国际上的这些动向值得我们关注.四.超临界流体未来展望

目前国际上超临界流体萃取与造粒技术的研究和应用正方兴未艾，技术发展应用范围包括了：萃取(extraction)，分离(separation)，清洗(cleaning)，包覆(coating)，浸透(impregnation)，颗粒形成(particle formation)与反应(reaction).德国，日本和美国已处于领先地位，在医药，化工，食品，轻工，环保等方面研究成果不断问世，工业化的大型超临界流体设备有5000L～10000L的规模，日本已成功研制出超临界色谱分析仪，而台湾亦有五王粮食公司运用超临界二氧化碳萃取技术进行食米农药残留及重金属的萃取与去除.近年来，最引人注意的研究领域，主要在机能性成分的萃取，纤维染色技术，半导体的清洗，特殊药用成分的颗粒生产等.流体的应用，则以二氧化碳，水与丙烷三种为主.由于二氧化碳在使用安全性上的考量，将在未来超临界流体应用上，持续占有重要的地位.超临界水的应用，预期将会是下一波的主流.而在某些食品的应用上，丙烷相较于二氧化碳在制造成本上的优点，也越来越受重视.目前国际上超临界流体萃取的研究重点已有所转移，为得到纯度较高的高附加值产品，对超临界流体逆流萃取和分馏萃取的研究越来越多.超临界条件下的反应的研究成为重点，特别是超临界水和超临界二氧化碳条件下的各类反应，更为人们所重视.超临界流体技术应用的领域更为广泛，除了天然产物的提取，有机合成外还有环境保护，材料加工，油漆印染，生物技术和医学等；有关超临界流体技术的基础理论研究得到加强，国际上的这些动向值得我们关注.小结

由于超临界流体萃取技术具有清洁、安全、高质、高效等诸多优点,它被誉为“超级绿色”技术。随着社会经济的高速发展，人们对精细化工产品的要求也越来越高。绿色化工成为未来化学工业的发展方向。因此，作为绿色分离技术的超临界流体萃取技术的发展前景非常广阔。

我国对超临界萃取技术的研究还处于起步阶段。由于超临界流体萃取技术的设备要求高，所以开发国产的高压注射泵，耐高压且操作方便的萃取釜以及抗CO2穿透的密封圈材料的合成都是当前要解决的问题。另外，目前最常用的超临界二氧化碳仅适合于提取脂溶性的成分，而对具有一定极性的醇、生物碱等物质，还需加入一定量的夹带剂，这就给工业化生产带来了一定难度。随着研究的进一步深入，超临界流体萃取理论的不断完善，待萃取物在超临界流体中的溶解度数据库的建立以及萃取范围的拓宽等，相信超临界萃取技术将成为未来首选的绿色分离技术之一。

参考文献

[1] 谭明臣, 邢存章, 高菲.超临界流体萃取工艺优化[J].轻工业学院学报, 2007, 4(21): 91-94.[2]高彦祥，超临界CO2萃取香料精油的研究[J]。食品与发酵工业，1996（6）：8-12 [3]蔡定建，周玉琴，毛春林。赵林杰萃取GC-MS分析桂皮又成分研究[J]。中国食品添加剂，2008（6）：91-98 [4]张峰，刘芸，王志祥。超临界CO2萃取玫瑰精油的研究[J]。精细与专用化学品，2008（16）13:11-13 [5]郭明学。超临界CO2萃取甜橙皮油的研究[J]，化学工程，1990，（1）：28-31 [6]李飘英，邹德正。用超临界技术提取八角茴香油的研究[J]。广西大学精细化工研究所会议论文，1993:79-85 [7]周晓东。超临界CO2萃取升降特性组分—姜油的研究[J]。精细月专用化学品，2004,12（9）：13-15 [8]姚渭溪。超临界二氧化碳提取桂花浸膏的研究[J]。香料香精化妆品，1997，（2）：22-25 [9]李疆。周红。超临界萃取技术及其在啤酒花浸膏生产上的应用[J]。酿酒，2008,35（3）：53-55 [10]王玉琪，陈开勒，姚瑞清。超临界萃取法制备辣椒红色素[J]。化学工程，2008,36（38）：18-21 [11]孙庆杰，丁宵林。超临界CO2萃取番茄红素的初步研究[J]。食品也发酵工业，1999,24（1）：3-6 [12]李军，冯耀声。超临界二氧化碳萃取茶多酚的研究[J]。天然产物研究与开发，1996,8（3）：42-47 [13]王朝瑾，马红青。超临界二氧化碳萃取茶多酚的工艺研究。第七届全国天然有机化学学术研讨会会议论文，2008-09-1 [14]李卫民，金波，冯毅凡，中药现代化与超临界流体萃取技术[M]。北京：中国医药科技出版社，2002,74-75,95-98 [15]Li Shufen，Hartland Stanley.New industry process for extracting coca butter and xanthines with supereritical carbon dioxide[J].JAOCS,1996,423-423 [16]葛发欢，史庆龙，许静芬。超临界CO2萃取益母草总生物碱[J]。中药材，2001（6）：415 [17]蔡艳华，赵卫红，钟本和。中草药中生物碱的提取与分离[J]。四川化工，2005.8（1）：21-24

篇2：精细化工实验作业

一.名词解释

1.农药

2.有机磷农药

3.染料

4.颜料

5.香料

二.问答

1.农药的基本要求有哪些？

篇3：精细化工实验教学改革实践

1 精细化工实验传统教学模式

精细化工实验传统教学模式的实验内容几乎都是验证性实验,所有实验内容都是教师结合相应的理论课程内容精心选出来的实验,每个实验都有指导书,包括实验目的、实验原料及用量、实验设备、实验原理、实验步骤等,学生预习的过程只是把实验教材内容照抄一遍。教学模式大多采用灌输式教学模式,一般是教师先讲学生后做,学生不需要进行太多思考,只要按照老师所讲的去做,就可以完成学习任务。这样的教学过程学生只是机械地完成任务,难以激发学生的学习兴趣,难以培养学生的学习积极性和解决实际问题的能力及创新意识,已经不适应培养现代人才的需求。为了改变这种灌输式的实验教学模式,广西工业职业技术学院于2006年提出以“激发学生学习兴趣,提高学习积极性,增强学习能力,培养创新意识和创新能力”为指导思想,对精细化工实验教学进行改革。

2 实验教学内容的改革[4]

2.1 开发实用型综合性实验

广西工业职业技术学院石油与化学工程系精细化工实验是学生在学习了化学实验技术、化学化工信息检索、精细化学品合成技术、精细化工工艺学等课程后开设的一门专业实验课程。此时,学生已经具备了一定的实验操作技能和基本理论知识,但是学生的实际操作技能还不熟练,自主学习的能力有待提高,理论知识的应用还需进一步巩固。为了激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,在精细化工实验中我们首先设计一些综合性比较强的实用型实验项目,包括合成、配方设计和产品检测的综合性实验项目,例如沐浴露项目(包括十二烷基硫酸钠的合成、沐浴露的配制、沐浴露的检测)、醋酸乙烯乳胶漆项目(包括乳胶的合成、乳胶漆的配制、乳胶漆的检测)等。通过完成实验项目增强学生的成就感,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,同时让学生接触更多仪器,强化学生的实验技能训练。

2.2 增设技术开发型探索性实验

为了培养学生的创新意识和创造能力,我们通过与企业合作,选择一些技术开发型项目作为学生探索性实验,例如,针对双乙酸钠工业生产产品很难达到质量要求的情况,2006年,我们选择该项目作为学生探索性实验内容。

3 实验教学方法的改革

实验教学方法是决定实验教学质量的最主要因素,为此,我们在实验中采取了以学生为主,教师为辅,“教、学、做”一体化的教学方法,具体采取下列几种措施。

3.1 改革实验室管理制度和实验实施时间

为了确保学生能根据自己的学习需要进行实验,我们采取由实验室管理员统一管理药品和仪器,学生需要时可向实验室管理员申请领用的办法。实验室实行从上午8时至下午6时全天开放,并将以往以指定课时完成实验的方式,改为在实训周内完成实验的方式,学生可以根据实验的需要自行安排实验时间,指导教师采取轮流值班制度,负责对学生进行现场指导。

3.2 实用型综合性实验重点强调预习和操作技能训练

对于实用型综合性实验,要求学生进行实验之前必须认真预习,预习时不能只把实验指导书的内容照抄一遍作为预习报告,而是在教师的引导下查阅资料,了解产品的生产方法,原料和产物的物理、化学性质,产品的分析检验标准,仪器类型、规格的选择;要求学生以框流程图的形式写出实验步骤;要求学生写好实验预习报告,并在实验前交给老师检查,合格后方可进行实验,如果没有实验预习报告或实验预习报告不合格者不准进行实验;实验过程中仪器的安装和操作一律要求学生独立进行,教师不作讲解,只负责在课堂上巡视,发现问题及时加以纠正,加强学生实验技能规范化训练。

3.3 探索性实验由学生自行设计实验方案

在探索性实验中,我们采取分小组完成的方式进行实验。将学生分成若干个小组,每个小组4～5位学生,各学习小组分4个阶段完成实验。

(1)第一阶段为查阅资料,确定方案阶段。在此阶段学生通过图书馆、互联网查阅有关资料,制订实验方案;初稿完成后,学生与老师进行讨论并结合实验室条件对实验方案初稿进行修改,形成可以操作的实验方案。通过这个阶段培养学生的自主学习能力、处理信息的能力、分析问题和解决问题的能力以及自主获取知识的能力。

(2)第二阶段为实验阶段。在此阶段学生领到所需仪器和药品后,开始进行实验。由于实验过程由学生自主去完成,因此在实验过程中往往会出现许多问题,如仪器安装不正确、实验过程条件控制不符合要求、产品质量不合格等,指导教师应及时给予引导,培养学生独立思考、独立分析问题、独立解决问题的能力,真正做到“以学生为主,教师为辅”的教学方式。例如,在做双乙酸钠制备实验时,学生一开始以为这是一个很简单的实验,只要按照书本上的实验方法去做就能够完成任务,但在着手实验的过程中,出现了有些小组实验产物不能结晶析出,有些小组虽然有产品结晶析出,但经过检测得知产品不符合质量要求等问题。通过指导教师指导,学生互相讨论及反复实践,发现是因为水的用量太多导致无产品结晶析出,而原料配比或结晶条件不合理等因素会导致产品不合格,为此教师进一步引导学生采用单因素和正交试验法解决原料配比和结晶条件的问题,最终找到解决问题的方案。通过该阶段的训练,引导学生积极思维,培养学生的创造意识和创新能力,增强学生的成就感,提高学生的学习热情。

(3)第三阶段为实验报告撰写阶段。在此阶段要求学生将自己的实验过程和结果进行整理,然后按照科技论文书写格式写成研究性论文。通过这个阶段,让学生加深对科研程序的了解,增强科技论文写作的能力,为毕业论文的撰写和今后开展科研工作打下基础。

(4)第四阶段为讨论阶段。在此阶段各个小组选派1名代表对本组实验中的成功经验进行总结,对失败的原因进行分析。通过这个阶段,使学生了解到更多实验问题以及解决问题的方法,使学生解决问题的能力得到更大提高。

4 考核办法的改革

考核是对教学效果进行检查的过程,正确的考核方式可以提高学生的学习积极性,反之将挫伤学生的学习积极性。我们在精细化工实验考核中重在能力的考核,具体做法是由教师拟出与综合能力培养有关的问题和参考答案,包括生产流程的设计、设备的安装、实验方案设计、仪器的安装、仪器的使用、实验过程的控制、故障排除、实验数据的处理与分析等,由学生抽题作答,教师根据评分标准对学生进行逐一考核。这种以综合能力评价学生的考核方式对提高学生学习积极性、培养学生综合素质起到了积极作用。

5 结论

实践证明,与传统教学方法相比,通过以上精细化工实验教学改革有利于调动学生的学习积极性,促进学生主动思考问题,提高学生的动手操作能力、观察问题的能力、创新能力、团结协作能力等。同时,实验教学的改革对指导教师的专业素质和综合能力提出了更高的要求,促使教师不断学习,真正达到教与学共同提高的双赢效果。

参考文献

[1]龚盛昭,税永红,高瑞英,等.精细化工实验与实训[M].北京:科学出版社,2008.

[2]强亮生,王慎敏.精细化工综合实验[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.

[3]黄忠,刘光斌,王文敏,等.精细化工实验教学改革的实践[J].江西化工,2006(4):194-196.

篇4：数学作业布置精细化之我见

一、作业质量有效性

学生课业负担过重是应试教育的产物，而课业负担过重的直接因素之一就是“题海”泛滥成灾，造成这种情况的根本原因在于教师对作业没有针对性的筛选，抱着“不管题目好不好，多做肯定好”的心理，试图用的“量大”造就“质变”。

提高数学作业的“质”，关键在于作业应结合课堂所讲内容，精心筛选，尽量兼顾作业的典型性、系统性和全面性。在作业的选编上既考虑到由易到难、循序渐进的原则，又注意体现启发性、巩固性的原则，切忌信手拈来、滥竽充数地布置作业的方式，亦忌布置好高骛远、刁钻怪偏的作业，充分发挥数学作业应有的效能。

除此以外，还应科学地控制数学作业的量。一般说来，课堂作业以快速反馈为主，量不多，方便教师批改。及时地反馈比盲目地做题更重要;家庭作业量的确定需考虑学生素质、年龄特征和所教具体内容等多方面因素。例如，新初一的学生以培养作业习惯为主，作业不在多，而在于解题格式的规范;初三的学生时间紧凑，作业更需精炼。减少不必要的重复性练习，为学生布置高质量的、具有典型性的作业题，应达到练一题而通一类的效果。

二、作业形式多样性

传统数学中布置的作业均为笔答题型作业，单调的作业让学生感到乏味，降低了学生做作业的积极性，也不利于锻炼和培养学生多方面的技能。因此，在作业形式上要注意变化，实现作业形式的多样化，让学生从多种作业的过程中，体会到数学的趣味性，感觉到快乐，从而培养学生对数学作业的兴趣，进而培养数学兴趣。

或许学生是某些计算公式概念长时间不用，有所遗忘了，那么他们需要的就是把相应的公式概念找出来再背一背，完成口头作业后，再动笔完成相应的笔头练习;在一章学习内容结束之余，让学生结合自己的学习体会，写上一篇数学小论文也是一种不错的作业，回顾自己的学习经历，感受他人的成功经验，对自己又是一种别样的提升;除了口头任务，实践动手的任务在作业中同样适用。譬如，在预习“矩形的识别”时，教师可以布置用一张不规则的纸片用最少的步骤折出矩形的作业任务。这样的作业，学生既感兴趣，又能在实践操作的步骤中观察思考矩形判定的所需条件。

墨守成规未必能创造出很高的价值，针对学生们的自身情况，布置能够促使学生完成观察、思考、讨论、识记、运用等一系列学习动作的作业，才能让学生真正成为学习的主人。一句话，适合学生的才是最重要的。

三、作业布置分层性

“人人学数学”，“不同的人学不同的数学” 是数学新课标重要的理念之一。为此，作业必须有层次性，才能适合全体学生，才能满足知识基础不同、智力因素各异的每位学生的需要。教师在布置作业时，应找准学生学习的最近发展区，设计和布置适宜不同层次学生的分档作业，让学生自主选择，以减轻学生过重的课业负担和心理压力，更深层次地唤醒学生对数学学习的兴趣，最终实现“人人能练习、人人能成功”。

例如，在作业的选择中，教师可以将作业划分成基础的必答题与有一定难度的选做题两大块，以不同的记号标明，选做题不作统一要求;也可以根据学生平时的学习表现，按难度从易到难划分成A、B、C组，针对不同的学生，要求完成不同组别的题目。这样就可以从数量上将定量性改为弹性型，难易上、数量上有了合理的调控，把“桃子”挂在每位学生都能跳一跳摘得到的位置，使差生缓解原有的心理压力，也使优等生提高探求能力，从而使全体学生都能养成从容一致的作业心态。

四、作业设计的实践性

“数学来源于生活，又服务于生活。”实践性作业就是对所学的知识在实际生活中的一种活学活用，是书本知识服务于生活的正确诠释，同时也能锻炼学生的动手能力。所以我们的数学作业应贯穿在大量数学实践中，要让学生少做题，多动手、多实践、多运用，在大量的数学实践中让知识得到升华。通过设计一些实践性较强的作业，使学生在“行”中求知。在设计作业时，树立开放的数学教学观念，面向学生的整个生活世界，立足课本，放眼课外，充分利用现实生活中的教学资源，让学生在生活中学数学、做数学、用数学，让作业回归“学生主体”，回归“生活实践”，真正符合新课标“数学源于生活，用于生活”的理念。

例如，重阳节那天，数学老师就能布置这样一个实践性作业：综合运用圆、矩形、三角形、展开与折叠等知识，设计一张精美的贺卡以及一个特色包装盒，带着美好的祝愿，去问候哪些孤独的老人们。这种形式的作业，让学生在玩中、在动手操作中学数学、用数学，感受数学与生活的联系，在实践中体会知识的价值。学得轻松，学得有意义，能学到课堂上得不到的实践经验。

“行是知之始，知是行之成。”数学教材中，许多内容与社会、生活密切相关，让学生经历观察、考察、尝试、操作等过程，增长学生运用知识的能力，加强社会认知，提升社会参与意识，让每一个学生喜欢学数学，主动做数学，在学数学中得到全面发展。

篇5：化工过程设计作业

目

录

一.设计项目简介 二.设计内容分析

1.年生产能力1750万吨石油炼制 2.乙烯生产能力123万吨 3.聚乙烯(PE)生产能力16万吨

4.聚丙烯6万吨

5.环氧乙烷/乙二醇生产能力3.3/6.3万吨/年 6.对苯二甲酸生产能力30万吨/年 7.纯苯14万吨

8.聚碳酸酯工程塑料（PC）生产能力20万吨 三.合成工艺流程分析和选择及草图绘制 四.安全性与生态性分析

五.物质集成链、能量链与产品链和资源设备信息共享 六.系统稳定与区域整合一.设计项目简介

天津市南港工业区是以发展石油化工、冶金及重型装备制造产业为主导，以承接重大产业项目为重点，以现代港口物流业为支撑，建成综合性、一体化的现代工业港区。南港工业区化工生态工业园的设计生产能力为：  年炼油生产能力1750万吨  乙烯生产能力123万吨  聚乙烯生产能力16万吨  聚丙烯6万吨

 环氧乙烷/乙二醇生产能力3.3/6.3万吨  对苯二甲酸生产能力30万吨  纯苯14万吨

 聚碳酸酯工程塑料（PC）生产能力20万吨

结合化工过程设计概论课程所讲内容，提出南港化工生态工业园区（优化的产业链、能量链与产品链）的构建方案，以尽可能达到节能降耗减排（二氧化碳等废气）、原子经济性（变废为宝、循环利用等）、零排放（环境友好）目标。二.设计内容分析

不难看出，南港区化工项目是以石油炼制和石油化工为主导的，而且石油化工的原料主要是石油炼制过程中所得到的石油馏分和炼厂气。那么我们就应该从石油炼制为起点，将炼油厂和石油化工厂进行联合，组成石油、化工联合工业园区，利用燃油厂

提供的馏分油、炼厂气为原料，生产各种基本有机化工产品和三大合成材料。

1.年生产能力1750万吨石油炼制

在不同的地域出产的原油中，各组烃类含量相差较大，在同一种原油中，各组烃类在各个馏分中的分布也有很大差异。并且原油的组成和性质对石油化工生产影响很大，对于以烯烃及其衍生物为主要产品的生产，应尽量选用富含直链烷烃的烷基原油作原料，而不宜用环烷基原油。我国所产石油大多属于直链烷烃石油，对于提高烯烃及其衍生物生产率大有裨益。⑴原油一次加工 ①原油预处理

原油中含有少量的泥沙和铁锈等固体杂质以及水和各种油溶性盐等。为了减少石油炼制过程中的能量消耗，稳定蒸馏塔内蒸馏操作减轻对钢质蒸馏塔的腐蚀及管路的结盐堵塞，并减少二次加工过程的影响，必须对原油进行脱盐脱水预处理。②原油的常压蒸馏

在常压下，将原有预热至200—240℃后送入初馏塔，塔顶蒸出大部分轻汽油，塔底油送至常压加热炉加热至360—370℃进入常压塔。常压塔塔顶汽油馏分与初馏塔的轻汽油合并，称为直馏汽油，可作为催化重整生产芳烃的原料，也是裂解制取乙烯的重要原料。从常压塔侧线出抽出其他不同沸点范围的馏分：航空煤油馏分，轻柴油馏分，重柴油馏分。

③原油的减压蒸馏

常压塔底产物是常压重油。要想从重油中分离出裂化原料和润滑油馏分等各种高沸点馏分，且不破坏产品的质量和收率，就必须对其进行减压蒸馏，是高沸点馏分在较低的温度下汽化，以避免高沸点馏分的分解。⑵原油二次加工

原油的二次加工有催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烷基化、油品加氢精制、电化学精制以及润滑油加工装置等。其目的在于提高轻质油收率，提高油品质量，增加油品品种以及提高炼油厂的经济效益。通过二次加工，主要可获得各种小分子烃类。原油常、减压蒸馏工艺流程如图1所示。

⑶原油三次加工

三次加工主要是件炼厂气进一步加工生产高辛烷值汽油和各种化学品的过程，包括石油烃烷基化、异构化、烯烃叠合等。

因此，我们可以考虑将炼油产和石油化工厂联合，组成石油化工联合企业，利用燃油厂提供的馏分油、炼厂气为原料，生产各种基本有机化工产品和三大合成材料。⑷分析

通过上面的分析，我们可以考虑使原油依次经过初馏塔、常压加热炉、常压塔、减压加热炉、减压塔，依次完成对原油的预处理、常压蒸馏和减压蒸馏，并对各馏分进行相应的产品化处理，得到直馏汽油、石脑油、航空煤油、轻柴油、重柴油、及减压渣油。其中石脑油引到石油化工厂进行脱硫、催化重整后，可分离得到苯、甲苯、二甲苯、氢气以及重整汽油直馏煤油和直馏柴油的部分流股引出进行裂解后，也可得到苯、甲苯、二甲苯以及小分子烯烃，在后续生产过程中作为原料使用。另外，通过对其他馏分如减压柴油、炼厂气等的二次加工可以得到各种所需的烃类产品。

⒉乙烯生产能力123万吨

乙烯可通过直馏汽油、直馏煤油等馏分的裂解、分离处理得到。考虑到要达到123万吨/年的乙烯生产能力，以及16万吨的聚乙烯生产能力，这意味着必须要达到乙烯的实际生产能力要达到139万吨/年。这是一个非常大的产量，而且是在1750万吨/年的炼油能力基础上实现的。因此，可将减压柴油进行加氢处理，然后再催化裂解生产乙烯。

另外，聚丙烯生产过程中所要用到的原料丙烯也可通过与乙

烯生产类似的途径制得，只是在分离过程中的分离条件略有区别。

烃类裂解是石油系原料中的较大分子的烃类在高温下发生断链反应和脱氢反应生成较小分子的乙烯和丙烯的过程。它包括脱氢、断链、异构化、脱氢环化、芳构化、脱烷基化、聚合、缩合和焦化等诸多反应，十分复杂，所以裂解是许多化学反应的综合过程。一般通过烃类裂解过程的一次反应高温裂解实现乙烯和丙烯的生产，主要包括烷烃的断链反应、脱氢反应，烯烃的断链反应，以及环烷烃的开环裂解反应。3.聚乙烯(PE)生产能力16万吨

聚乙烯树脂(PE)是通用合成树脂中产量最大的品种，在工业、农业、包装以及日常工业中具有广泛的用途。近年来，在各工艺技术并存的同时，新技术不断涌现。PE主要合成工艺比较详见表 1。

表1列出了4种有竞争力的PE生产工艺——高压法、淤浆法、溶液法及气相法。综合比较看出:高压法需特别技术与设备，操作压力高(150～400MPa)，投资大,近年来尽管LDPE市场受LLDPE冲击,但LDPE以其透光性、柔软性及加工性好仍具有一定竞争力,其工艺技术仍在开发之中。淤浆法和溶液法都使用溶剂,生产成本高,生产能力受到限制。淤浆聚合中的一些低密度聚合物在溶剂中溶解度大,溶胀后使反应体系粘度增大,导致操作困难溶液法生产高分子量产品时溶液粘度增大,搅拌困难，限制

了生产能力的提高。气相流化床工艺由于不受溶液法中粘度的限制和淤浆法中溶解度的限制、投资和操作费用低、原料及公用工程消耗低、产品范围广、操作弹性大等优点而发展迅速,目前新建装置约70%采用气相法工艺。这是PE工艺的发展方向。

流化床工艺可生产HDPE和LLDPE,尤其是LLDPE在主链旁生成短支链,结晶度比LDPE高,填补了HDPE和LDPE之间的性能空白带,LLDPE与LDPE相比有优异的抗刺穿性、抗冲击性及抗拉伸性能，可广泛用于薄膜,如包装、衬里膜及农膜。另外LLDPE比LDPE抗撕裂强度高,可用于模塑及管材等领域故LLDPE在近20年来消费量增长迅速。气相流化床工艺可生产熔融流动指数(MFI从<0.001直到>100)和密度(890～970kg/m3)范围非常宽的产品，从70年代初开始迅速成为PE主导工艺，目前(2000年),单线最大生产能力已达0.45Mt/a。因此从上述PE工艺比较看出,气相流化床工艺是PE工艺中最具竞争力的生产工艺，也是未来的发展方向，加之采用茂金属催化剂，其市场竞争力将更强。综合上述分析,我们可以将聚乙烯生产工艺确定为采用茂金属催化剂催化的气相流化床工艺。4.聚丙烯6万吨

聚丙烯树脂是全球发展最快的热塑性树脂之一，全球消费量目前仅次于线形低密度聚乙烯(LLDPE)。不断增加的市场需求不但加快了PP装置的投资建设也推动了PP技术的开发这些开发主要集中于新催化剂、新工艺和新产品的研究。

⑴催化剂技术进展发挥先导作用 ①传统催化剂

传统的聚丙烯催化剂如Ziegler-Natta催化剂一直在不断发展。Z/N催化剂近期的主要发展是拓宽Z/N催化剂体系的产品范围和开发给电子体系。主要表现在如下方面：能够在反应器中不经减黏裂化得到高熔融流动指数(MFR)的产品;通过改进催化剂，提高聚合物的结晶性和等规度;生产刚性更好的产品;降低产品的热封温度;改进光学性能;采用两段聚合双峰树脂生产技术使聚丙烯树脂的分子量分布更宽，使产品具有最优的刚性和抗冲击性能的综合性能;用两个均聚反应器组成的反应器体系可以生产分散度为3.2～10的产品;产品的挠曲模量可以达到2300MPa以上。

另外，传统Z/N催化剂和茂金属的混合催化剂体系也将有所发展，目前的主要发展是在单个反应器中生产双峰分布或多峰分布的树脂，工艺更容易控制，分子量分布更稳定共聚产品的柔韧性更好。②茂金属催化剂

茂金属催化剂是20世纪90年代以来最受关注的烯烃聚合催化剂。茂金属催化剂的工业化为生产物理机械性能明显改进的聚丙烯树脂创造了条件如可生产超刚性等规聚丙烯、高透明的间规聚丙烯、等规聚丙烯和间规聚丙烯的共混物及超高性能的聚丙烯抗冲共聚物。

③非茂金属单活性中心催化剂

近几年才开始发展的非茂金属单活性中心催化剂由于具有合成相对简单,产率高且有利于降低催化剂成本，可以生产多种聚烯烃产品的特点，预计将是今后若干年的研究热点。⑵聚合工艺向简化流程方向发展

自1957年聚丙烯商业化投产以来，聚丙烯催化剂和工艺技术的进步及产品应用的不断开发，使聚丙烯成为全世界范围内最有活力的聚合物之一。在70～80年代开发了高活性和高等规度的催化剂，使聚丙烯工艺技术得到很大发展,简化了流程，省去了脱除催化剂残渣和副产品无规聚合物等工序。同时催化剂和工艺技术等各方面的改进使装置的投资和生产成本不断下降,企业效益不断改善,世界上许多聚丙烯工业公司都发展了自己的专有技术。PP生产工艺主要分为淤浆法，本体法、气相法及液相本体和气相相结合的工艺。在20世纪80年代前，占主导地位的PP工艺是溶剂淤浆聚合工艺，但目前溶剂淤浆法由于工艺长,操作复杂和能耗高等原因已被逐渐淘汰，而气相和本体法显现了旺盛的生命力。近几年新上的PP装置几乎90％以上都是气相和本体聚合工艺,而这些气相和本体聚合工艺新的发展趋势就是大型化,目前各工艺大都接近40×10t/a的生产能力;另一个就是不断优化工艺流程、设备布置和控制系统使工艺投资更低、产品质量更好,产品单耗和能耗更低。

下面表2是对几种典型工艺及其最新进展进行分析。

生产装置大型化减低能耗和最大限度生产高性能化的产品,是PP成套技术的发展方向。因此考虑到提高生产能力，进一步减低PP产品的能耗和单耗,降低生产成本,提高工艺的市场竞争力,以及技术上可行、工艺上合理、确保健康、安全、环保的基础上,宜选用气相本体法进行合成。5.环氧乙烷/乙二醇生产能力3.3/6.3万吨/年 ⑴环氧乙烷合成

工业上生产环氧乙烷有两种方法,其一是氯醇法,其二是乙烯直接氧化法。氯醇法于70年代在世界范围内已被淘汰，目前只有少数发展中国家有少量生产。乙烯直接氧化法又分为空气氧化

法及氧气氧化法,由于氧气氧化法具有环氧乙烷收率高,成本低,装置投资少等优点,逐渐取代了空气氧化法而成为占绝对优势的工业生产环氧乙烷方法。因此,在这里,考虑到绿色环保的因素,我们直接排除对氯醇法的考虑,使用氧气氧化法进行生产。考虑到后面乙二醇的生产是以环氧乙烷为原料进行的,故应使环氧乙烷的年生产能力达到7.8万吨。

乙烯气化过程可分为深度氧化及有选择性的氧化两种反应，前者直接生成二氧化碳和水，后者可有选择地氧化成环氧乙烷，所适用的催化剂为银。在银催化剂作用下乙烯有选择性地发生氧化反应其主副反应如下:

乙烯氧化是强放热反应,尤其深度氧化反应,为选择性氧化反

应放热的十多倍。因此催化剂的选择性非常重要,否则会因副反应进行而引起操作条件的恶化,甚至变得无法控制,造成反应器“飞温”事故。

在乙始直接氧化制环氧乙烷的生产工艺中原料乙烯消耗占环氧乙烷生产成本的2/3,因此,降低乙烯消耗,或者说提高催化剂的活性和选择性是提高过程经济效益的最有效手段。因此致力于银催化剂的研究,包括活性组分、制造方法、载体、测试评价方法等一直是非常活跃的领域。⑵乙二醇合成

乙二醇是石油化工的重要原料,是乙烯的重要衍生物之一,也是二元醉中产量最大的产品，其用途很广泛,是生产合成纤维、塑料、油漆、胶黏剂、表面活性剂、炸药等产品不可缺少的物质,也可直接用作溶剂、防冻剂等。

生产乙二醇有很多途径,可采用不同的原料和不同的方法进行生产,通常以乙烯和合成气为原料。以乙烯为原料常通过化学反应转化为二氯乙烷、氯乙醇、环氧乙烷、乙二醇单醋酸酯,乙二醇二醋酸酯等物质,通过它们的水解即可得乙二醇。亦可由合成气(CO,H2)通过化学反应生成乙二醇。

由乙烯直接氧化生产环氧乙烷，再由环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法是目前世界各国普遍采用生产乙二醇的方法。但这条工艺路线由于乙烯氧化生成环氧乙烷的选择性较低，使乙烯的消耗定额高，而且进一步提高选择性的困难较大。因而随着合成纤维及塑料生产的迅速发展，对乙二醇需要量的不断增加，同时也由于石油资源的限制及石油价格的上涨，促进了以合成气为原料生产技术的开发，从目前研究情况看，许多合成乙二醇的过程均可与传统的乙烯直接氧化再水合的工艺相争。结合本生产项目的实际，在前面的工艺步骤中已经制备出环氧乙烷，因此考虑直接以环氧乙烷为原料，直接水合生产乙二醇。在液相中，环氧乙烷与水反应即可生成乙二醇：

在通常条件下，此反应进行得很慢，无工业价值，要使反应较快进行，就必须升温或使用催化剂。目前环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法主要有：液相酸催化水合法，阳离子交换树脂水合法，加压水合法等。

6.对苯二甲酸生产能力30万吨/年

对苯二甲酸(TA)是一种重要的、具有广阔应用前景的基础化工原料，广泛应用于化工和聚酯工业生产中。TA工业上传统生产方法主要以对二甲苯为原料、金属卤化物为催化剂的液相空气氧化技术，但此技术会产生重金属污染物，且卤化物腐蚀设备。20世纪50年代以来，国外相继开发了几种非硝酸氧化法合成TA的新工艺，例如英国诺丁汉大学与杜邦聚酯技术公司合作，开发了在超临界水中从对二甲苯生产TA的连续法绿色工艺。

下面首先就当前主要的对苯二甲酸的合成方法作简要说明。

上述合成方法中，有几种是以对二甲苯为原料的合成TA方法，还有几种是以其它原料合成TA的方法。其中液相氧化法技术已日趋成熟，是现在主要工业生产方法，缺点是使用了有毒催化剂，不符合绿色化学标准。

加氢精制法特点是溶剂损失很小，能有效控制结晶的粒径大小，生产成本较低，产品质量稳定。该方法是目前世界上TA生

产的主要方法，目前装置产能占世界TA总量的80％以上。

精密氧化法的缺点是溶剂醋酸(HAc)的消耗量比较大。其生产的MTA用于生产聚酯，对聚合反应要求较高，要添加某些助剂来封闭醛基。

超临界法使用无毒溶剂代替环境不友好的有机溶剂，是实现绿色化学的有前景的方法之一。以前对合成TA的经济性评估有又很多，Jennifer等对高温水中合成对苯二甲酸的经济性和环保性做了最新评估。结果显示这两种方法的总投资基本相同。但由于高温水氧化法可以减少污染物(如溴)的排放，所以它作为乙酸法合成对苯二甲酸的替代法前景非常乐观。消极的方面，基于超临界水的过程涉及高温水，需要动力成本消耗，还存在反应器材料的腐蚀问题，而且如果将这个过程用于商业目的，需要进一步研究，必须使得对苯二甲酸的收率高于文献报道的值。

生物酶氧化法优势在于在相对温和的条件下进行且几乎不产生废物，前景非常乐观，但需要克服一些技术上的困难。现行合成TA所用的无机催化剂都是在高温高压的操作条件下，而且产生大量的重金属废物。而酶氧化法在相对温和的条件下进行且几乎不产生废物。但生物转化对二甲苯的现行系统还不能工业化，它存在两个缺点：1)理论上的限制就是对二甲苯的第二个甲基不能被氧化，过氧化氢会减弱CPO的活性：2)系统中的对二甲苯在水中的溶解度小。目前的研究表明这些技术上的困难在将来有可能被克服。

本项目中要实现对苯二甲酸年产量30万吨的设计，本着经济合理并且绿色环保的设计要求，宜选择加氢精制法进行合成。该工艺以石油炼制二次加工裂解抽提出的对甲苯为原料，分为粗对苯二甲酸生产(即图2中的步骤3a)及其精制(即图2中的步骤4)两部分。它是以Co2+-Mn2+-Br—为催化剂，乙酸为溶剂，空气为氧化剂，将对二甲苯氧化成对苯二甲酸。在对二甲苯生成TA同时，还产生了一部分副产品，如4—羧基苯甲醛(4-CBA)、对甲苯甲酸、苯甲酸和间苯二甲酸等，所有这些杂质除4-CBA以外都经过结晶、过滤处理除掉。精制段是以水为溶剂，将杂质4-CBA加氢催化转化成产品TA。由于加氢精制法成为合成对苯二甲酸的主要工业方法，所以一直以来人们致力于对此法的反应条件和催化剂的研究，因此在技术上、设备上更加成熟可行。⒎纯苯14万吨

苯是重要的石油化工原料，产量大，来源广泛。现在工业上有多种生产苯的方法，其一为煤炼焦过程副产的轻焦油，历史上曾是唯一的工业来源，随着苯的需要量增加，石油苯的出现，煤焦油苯已降为次要地位。

原油中仅含有少量的苯及其它芳烃，没有分离的价值，石油必须经各种加工后才能得到含苯等芳烃的馏分，再经分离提纯得到高纯度的苯。其中最主要的方法是催化重整过程及由石油馏分裂解生产乙烯过程副产焦油分离苯。

石油芳烃是目前及将来相当长时期内苯的主要来源，其中以

催化重整生产芳烃为主要工艺。但催化重整生成的芳烃中苯的收率较低，甲苯及二甲苯的收率较高，催化重整的发展规模常受到直馏汽油供应量的限制。因此，各炼油厂多利用二次加工汽油加氢处理后作为催化重整的原料以扩大其原料来源，以期增产芳烃。与此同时在连续催化重整技术的基础上催化芳构化技术应运而生，其特点是可以利用丙烷、丁烷等轻质烃、以及劣质油品生产芳烃，从而大大扩大了石油芳烃的原料来源。

其次是乙烯工厂的副产裂解焦油，其中苯含量较其它芳烃高。生产乙烯的原料和裂解条件不同，乙烯收率不同，裂解焦油的组成以及苯等芳烃收率也不同。因此，苯的来源和规模受到乙烯装置裂解原料的制约。裂解焦油组成复杂，含不饱和化合物较多，必须经过加氢才能作为进一步分离芳烃或脱烷基制苯的原料。

苯和二甲苯是芳烃中需要量较大的产品，甲苯则较少，因此甲苯脱烷基歧化将其转化为苯和二甲苯，满足了市场的需要。甲苯脱烷基制苯有热脱烷基法与催化脱烷基法。热脱烷基法反应温度较高，过程无需催化剂，空速大、反应器体积小，运转周期长，可达一年以上，对原料的适应性强，允许原料中芳烃含量可低达30%，补充氢的杂质含量不受限制，氢耗低，产品苯的纯度高，因此较催化脱烷基优越，广泛被采用。

甲苯歧化及烷基转移虽增加二甲苯的收率，但却减少了苯的收率，因此要考虑二者间的供需平衡，实现本项目中苯的生产需

求和对苯二甲酸生产过程中对二甲苯的需求。⒏聚碳酸酯工程塑料（PC）生产能力20万吨

聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)作为一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击性能、耐蠕变性能、较高的抗张强度、抗弯曲强度、伸长率和刚性，并具有较高的耐热性和耐寒性，可在-100℃～140℃温度范围内使用，电性能优良、吸水率低、透光性好。由于性能优异，其应用领域非常广泛，已进入到汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器械、医疗保健、家庭用品等领域，而且正迅速地扩展到航空、航天、电子计算机、光盘等高新技术领域，尤其在光盘的应用上发展更快。

PC工业化生产工艺主要分为两大类。第一类是使用光气的生产工艺。第二类是完全不使用光气的生产工艺。截止2004年底，全世界PC总生产能力接近3.0Mt/a。其中，光气法PC生产工艺约占总生产能力的90％。除美国GE公司少部分生产装置(生产能力约170kt/a)和中国台湾奇美公司65kt/a生产装置外，世界其他PC生产装置全部使用光气作为生产原料。但该方法要使用剧毒的光气(COCl2)，而且还有许多环境和经济方面的不足，不符合环境保护与可持续发展的社会潮流。

近年来，全世界环境保护呼声日益高涨，各国都相继颁布了更为严厉的环保法规，相应的排放标准也更为苛刻，光气法必然会被逐渐淘汰。因此，发展一种环境友好、经济效益高的合成方法，成为绿色化学迫切需要解决的问题。

作为南港化工生态工业园区新上马的年产20万吨超大规模双酚A型聚碳酸酯项目，环保问题不容忽视。本着技术可行、经济合理、环境友好以及安全生产的宗旨，我们应该选取更为绿色的非光气法生产工艺。下面就对非光气法生产工艺作简要阐述。

以碳酸二甲酯(DMC)和苯酚作为原料生产DPC，可以完全避免使用剧毒的光气。反应式如下所示：

反应在串连的双塔中进行。苯酚从第一塔的中上部进料，新鲜的DMC以及从第二塔循环回来的部分物料混合后在中下部进料，通过反应精馏，在第一塔的底部采出甲基苯基碳酸酯进入第二塔中部，甲醇和少量DMC由第一塔上部蒸出。在第二塔中，甲基苯基碳酸酯经过自身的酯交换反应，生成的DPC由塔底抽出，DMC从塔顶抽出后循环回第一塔重新参加反应。

其中DPC的原料DMC工业化生产工艺主要有酯交换法和甲醇羰基氧化法。

酯交换法是以CO2为原料生产PC的工艺流程：先以CO2、环氧乙烷为原料，在气相条件下，通过高压和催化剂作用生产碳酸乙烯酯(EC)，然后EC和甲醇进行酯交换反应生产DMC。DMC再和苯酚进行酯交换反应生产DPC，副产物乙二醇可以作为聚合级PC原料出售。反应式如下所示：

该工艺已有生产能力约65kt/a的工业装置(2006年，以DMC计)，原料CO2可以是环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置的副产物。除此之外，乙二醇通过此方法生产，与传统的蒸馏提纯工艺相比，可以节约大量蒸汽耗量。

非光气法PC工艺完全摆脱使用剧毒的光气作为生产原料。同时聚合阶段采用本体聚合，不用溶剂，主要原料是CO(来自气化装置)、CO2(来自乙二醇排放气)，具有成本低、容易得到等优点。主要缺点是，由于后期的熔融缩聚反应时体系黏度逐渐增大。导致体系中小分子物质排放困难，因此设备较复杂，工艺操作要求高。

甲醇羰基氧化法是以CO和甲醇为原料，通过甲醇羰基氧化法生产DMC。

甲醇羰基氧化法的成熟工艺有意大利Enichem公司的液相催化工艺和日本宇部公司气相催化工艺，催化剂分别是CuC12和CuC12、NO。液相工艺的主要缺点是设备腐蚀问题，甲醇最大转化率98％；气相工艺是20世纪90年代的新技术，甲醇转化接近100％。GE公司的非光气法PC装置采用以CO为原料合成DMC的工艺，然后再合成DPC,最后通过DPC和双酚A熔融缩聚反应生产PC。

综合考虑项目生产实际以及绿色生产的要求,我们决定应该采用非关起发进行生产。以碳酸二甲酯(DMC)和苯酚作为原料生产DPC，而DMC的生产工艺宜采用酯交换法进行，这样可以充分利用前面环氧乙烷的合成。

三.合成工艺流程分析和选择及草图绘制

下面对各产物的合成工艺逐个列出。

四.安全性与生态性分析

生态工业技术的开发应该遵循减量化原则、再利用原则、再资源化原则这三个原则。

减量化原则注重将产品灵活化，根据消费的功能需求来优化产品结构，开发出性能更好、更加“灵巧”的产品或技术，以此减少资源和能源的消耗。在减量化原则中，要遵循物质转化中低物耗、低能耗工艺优先的原则，使资源的利用率达到最高。

再利用原则指的是重要元素在工业系统中的循环代谢。如通过化学加工，将副产物分解进行资源循环利用。

再资源化原则是针对废弃物的回收利用而言。

所以一个生态化工项目或者园区的“静脉产业”建设是十分

重要的，“谁制造，谁分解；谁销售，谁回收；谁污染，谁治理”等理念的推进是十分必要的。

所谓静脉产业，即资源再生利用产业，是以保障环境安全为前提，以节约资源、保护环境为目的，运用先进的技术，将生产和消费过程中产生的废物转化为可重新利用的资源和产品，实现各类废物的再利用和资源化的产业，包括废物转化为再生资源及将再生资源加工为产品两个过程。作为解决废弃物快速增长的一个良好途径，静脉产业应当在新上马的南港化工项目中得到充分应用，以有利于生态化工建设。

在生态化工园区的建设中，我们应当充分运用工业生态学、系统工程、化学工程的理论和方法，从元素代谢与物质循环、工业共生、柔性、演变进化、能量集成、水集成、关键链结技术、与自然生态协调、信息系统等多个方面，对南港生态工业系统的生态产业链进行定量的分析与比较，得到平均路径长度、原子利 用率、共生效益、柔性指数、生态生产力等一系列生态系统特性指标，建立了一套系统的生态工业分析方法和指标。在上述分析的基础上，结合现今已有的生态化工园区的建设经验及案例，完成南港生态化工建设。

在前面的工艺分析中，已经在简要的分析基础上挑选出了较为适宜的产品合成路线。在对各合成路线进行深入开发试验分析之后，再通盘考虑园区的产品物料网络建设，以及热交换网络的建设。并且在网络构建的过程中，应当同步考虑到经济合理、技

术可行、环境友好等诸多因素。

五.物质集成链、能量链与产品链和资源设备信息共享 1.物质集成链、能量链与产品链

构建产业链，整个生产过程形成“资源-废弃物-再生资源”的物质和能量的闭路循环流动，尽量实现废弃物的“零排放”。这样极大地降低了生产成本和环境成本。通过加强上下游生产单位之间的合作与交流，在一定程度上能够提高产品质量，增强生产单位的竞争力。同时，园区内布局的网络化和集中化，不仅大大节约了工业用地，而且能够产生极大的集聚效应。

在石化产业方面，南港工业区将重点发展石油化工、聚酯化纤、精细化工和能量综合利用四条循环经济产业链，延伸30条产品链，打造国家级石化产业基地。建设原油、成品油国家战略储备库和商业储备库，储备能力达到2000万吨；建设炼化一体化项目和10个百万吨级通用树脂、工程塑料项目。

例如：

⑴环氧乙烷产业链：包括乙二醇醚、聚对苯二甲酸丙二醇酯、乙醇胺、甲硝唑等4个系列5套装置。其中聚对苯二甲酸丙二醇酯是性能优异的工程塑料，也是一种新型的化纤原料，其纤维制品具有良好的回弹性、尺寸稳定性和染色性能，在服装领域有广阔的应用前景，国内尚无工业生产装置。

⑵生物质乙烯产业链：包括乙醇制乙烯、OCT、乙烯-醋酸乙烯共聚物等4个系列。采用生物质发酵制得的乙醇为原料制乙烯，在石油资源日益紧张的情况下具有重要意义，其竞争力将会随着技术水平的提高逐步显现。乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）无毒，是绿色环保型产品，有优异的综合性能，广泛用于建筑、纺织、农用薄膜、汽车、包装、鞋业、电子等领域。

⑶丙烯产业链：包括聚碳酸酯、ABS、环氧氯丙烷及其衍生物等三个系列。其中：聚碳酸酯作为综合性能优良的非晶型热塑性树脂，是发展最快的工程塑料之一。ABS树脂具有优异的综合性能。这两个品种在汽车、建材、电子电器等领域有广泛的应用，等等。

这种可以将生产丙烯腈产生的废气氢氰酸，用于生产重要的化工中间体甲基丙烯酸甲酯；将乙烯装置产生的废气二氧化碳回收利用，用于生产工程塑料和聚碳酸酯。整合特定区域内的相关产业，在生产的源头投入资源，把上游企业产生的废弃物作为中游企业的资源，把中游企业产生的废弃物作为下游企业的资源，直到园区生产末端废弃物趋向零排放。

不同生产单位之间通过资源共享和废弃物交换构成互惠共生的产业链。这是生态园区的本质特征，能够解决传统园区中由于各单位生产过程相互独立造成资源高消耗、废弃物高排放的问题。生态园区中没有真正的废弃物，通过横向耦合，上游生产单位的生产过程产生的废弃物可以作为下游生产单位的资源进行再利用，各生产单位之间形成共生网络，实现资源共享和能量多级利用，变污染负效益为经济正效益。通过模拟自然生态系统，对园区企业及产业进行重新设计，将非生态企业及没有完全实现内部耦合的生态企业产生的废弃物重新投入生产，能够提高资源利用率，并在园区层面降低资源的整体消耗水平。同时，通过构建资源共享和废弃物交换的产业共生网络，最终能够实现区域废弃物的“零排放”，减轻区域环境治理的压力。

水系统集成：这里特意把它提出来，是想强调生态园区，节能减排，节约用水和高效率的用水时极其必要的。水系统集成也可视为上述物质集成的一个特例。生态工业园区中，可以将水细分成更多的等级，例如超纯水（用于半导体芯片制造）、去离子水（用于生物或制药工艺）、饮用水（用于厨房、餐厅、喷水池）、清洗水（用于清洗车辆、建筑物）和灌溉水（用于草坪、灌木、树木等景观园艺）等。由于下一级使用的水质要求较低，因而可以采用上一级使用后的出水。例如目前许多企业采用的水循环利用系统，即“清水—第一次清循环水—第二次浊循环水”的循环过程以及蒸汽冷凝回用、间接冷却水循环利用、封闭水循环等技术，都可以在生态工业园区中跨企业采用。

在水的多用途使用时，有时需要进行必要的水处理，以除去进水中的有害固体物质和液体物质，尽量提高水的纯净度。

处理后的水再回用于同一工段，或用于质量要求低一级的用水。水处理方法可根据不同的情形采用冷却、分离、过滤、超滤、反渗透、消毒、沉淀、生物处理、湿地处理等工艺。

与此同时，园区也要实现总能源的优化利用，最大限度地使用可再生资源（包括太阳能、风能、生物质能等）。在某些情况下，园区总能源消耗量甚至可能减少50%。一种途径是能源的梯级利用。根据能量品位逐级利用，提高能源利用效率。在园区内根据不同行业、产品、工艺的用能质量需求，规划和设计能源梯级利用流程，可使能源在产业链中得到充分利用。

另一种途径是热电联产。我国的热电联产已经有40多年的历史，在园区中，应因地制宜地利用工业锅炉或改造中低压凝汽机组为热电联产，向园区和社区供热、供电，从而达到节约能源，改善环境，提高供热质量的作用，同时节约成本、提高经济效益。

如把热电厂产生的大量灰渣作为生产水泥或新型建筑材料的原料；将通常用作燃料使用的乙烯焦油，用于提取萘等重要化工原料。

要极大程度上达到物质集成，在企业之间，将废物作为潜在的原料或副产品相互利用，通过物质、能量和信息的交换，优化园区内所有物质的使用和减少有毒物质的使用；在园区之外，充分利用物质需求信息，形成辐射区域，使园区在整个经济循环中发挥链接作用，拓展物质和能量循环空间。

可以建立物资和废物交换中心，负责各企业物资的交换和副产品与废物的处置。2.资源设备信息共享

改变企业各自建设配套设施的传统模式，坚持公用工程一体化建设原则，通过建设工业气体中心、自来水厂、热电厂、污水处理厂、固体废物处理中心等公用工程“岛”，做到集中供热、供水、排污、供气和废物处理，实现园区内资源共享。

设施共享是生态工业园区的特点之一。实现设施共享可减少能源和资源的消耗，提高设备的使用效率，避免重复投资。园区内的共享设施包括：

(1)基础设施，如污水集中处理厂、固体废物回收和再生中心、消防设施、绿地等。南港工业区将规划建设“水电汽气污”多联产循环经济公用工程岛，充分依托大港油田现有配套设施，实现公用工程共建共享，提高资源和能源的利用率。

(2)交通工具，如班车、其它运输和交通设备

(3)仓储设施，如入园成员间闲置的仓库等；(4)闲置的其它维护设备、施工设备等；(5)培训设施等。

信息交换系统，是保持园区活力和不断发展的重要条件。园区内各企业之间有效的物质循环和能量集成，必须以了解彼此供求信息为前提，同时生态工业园的建设是一个逐步发展和完善的过程，其中需要大量的信息支持。这些信息包括园区有害及无害废物的组成、废物的流向和废物的去向信息，相关生态链上产业（包括其辐射产业）的生产信息、市场发展信息、技术信息、法律法规信息、人才信息、相关工业生态其他领域的信息等。

主要是提供园区信息管理系统，便于物质和能量在园区、周围社区和区域内进行流动和交换；通过示范、宣贯等手段，扮演教育和营销角色，以宣传生态工业原理，帮助企业特别是中小企业理解环境问题和环境法规，克服生态工业运行的障碍；提供有关提高能源效率、节约资源、废物最小化、清洁生产技术和应急反应等的指南和建议。

六.系统稳定与区域整合

生态园区作为一个整体要能够有效的抵御市场风险、保持自身稳定。与传统园区相比，生态园区在面临资源供应、市场需求以及外界环境随机波动时具有较大的弹性，整体抵御市场风险的能力大大加强。同时，它不断吸收新的生产单位来填补园区产业链上的空缺，设立面向管理者、技术人员等培训体系，也进一步

提高了生态园区的稳定性和可持续性。也要通过与周边区域资源、环境的耦合，融入到区域发展的生态和经济网络之中，为区域的经济发展和环境改善做出贡献。

带动协调发展：生态园区作为整个区域系统的一员，不仅注重自身的经济发展和环境保护，而且强调与所在区域的总体发展紧密相连。生态园区通过自身产业的建设能够带动区域工业、农业及第三产业的共同进步，从而促进了整个区域的经济发展。生态园区能够改善区域环境，同时为社区提供更多的就业机会和各类服务，提高了人们的生活质量。生态园区还通过影响人们的观念，带动区域科技、教育、文化的进步，促进区域的协调发展，具有明显的社会作用

尽可能将园区与社区发展和地方特色经济相结合，将园区建设与区域生态环境综合整治相结合。要通过培训和教育计划、工业开发、住房建设、社区建设等，加强园区与社区间的联系。要将园区规划纳入当地的社会经济发展规划，并与区域环境保护规划方案相协调。

篇6：受限空间作业化工事故案例

符合以下条件的称之为受限空间: 物理条件（同时符合以下3条）

a）有足够的空间，让员工可以进入并进行指定的工作； b)进入和撤离受到限制,不能自如进出； c)并非设计用来给员工长时间在内工作的。

危险特征

（符合任一项或以上）

a)存在或可能产生有毒有害气体； b)存在或可能产生掩埋进入者的物料；

c)内部结构可能将进入者困在其中（如，内有固定设备或四壁向内倾斜收拢）； d)存在已识别出的健康、安全风险。

受限空间作业安全 编辑

内容

总之，一切通风不良、容易造成有毒有害气体积聚和缺氧的设备、设施和场所都叫受限空间（作业受到限制的空间），在受限空间的作业都称为受限空间作业。受限空间作业涉及的领域广、行业多，作业环境复杂，危险有害因素多，容易发生安全事故，造成严重后果；作业人员遇险时施救难度大，盲目施救或救援方法不当，又容易造成伤亡扩大。

根据国家安全监管总局统计，2001年到2009年8月，我国在受限空间中作业因中毒、窒息导致的一次死亡3人及以上的事故总数为668起，死亡人数共2699人，每年平均300多人。

进入受限空间的原则 所有人员在进入受限空间前，必须制定和实施书面受限空间进入计划。2 所有进入受限空间的作业必须持有有效的进入许可证。

3只有在没有其它切实可行的方法能完成工作任务时，才考虑进入受限空间。4进入受限空间作业前，必须进行危害识别，列出危害因素清单，危害因素应包括但不限于以下方面：

a)气体危害 b)窒息危害 c)有毒有害气体

d)可燃气体和爆炸性气体 e)被淹没/埋没 f)机械危害

g)其它，如电击、温度、辐射、噪音等 必须采取以下危害预防行动

a)评估进入之前和进入期间潜在的危害的程度；

b)制定措施消除、控制或隔离在进入之前和进入期间的危害； c)在进入之前和进入期间检测受限空间中的气体环境； d)保持安全进入的条件；

e)预测在受限空间里的活动以及可能产生的危害； f)预测空间外活动对受限空间内条件的潜在影响。[1]

●案例

某市化工原料厂碳酸钙车间计划对碳化塔塔内进行清理作业，在车间办公室车间主任安排3名操作人员进行清理，只强调等他本人到现场后方准作业（车间主任在该公司工作时间较长，以往此种作业都凭其经验处理），其中1人先到碳化塔旁，为提前完成任务，冒险进入碳化塔进行清理，窒息昏倒，待其余2人与车间主任到时，佩戴呼吸器将其救出，但因窒息时间过长已死亡。经检查发现，该公司未制定有关受限空间作业的安全制度。●点评

《中华人民共和国安全生产法》规定：生产经营单位的主要负责人应组织制定本单位的安全生产规章制度和操作规程。该厂制定的危险作业管理制度不全，受限空间作业仅凭经验进行，作业人员为赶进度在未采取任何安全措施的前提下，进入塔内作业，引起了事故的发生。●提示

一）、生产经营单位应建立、健全本单位的安全生产规章制度，主要包括两个方面的内容：

⒈安全生产管理方面的规章制度，包括安全生产责任制、安全生产教育、安全生产检查、伤亡事故报告制度、危险作业管理制度、危险物品安全管理、安全设施管理、要害岗位管理、特种作业人员安全管理、安全值班制度、安全生产竞赛办法、安全生产奖惩办法、劳动防护用品的发放办法等；

⒉安全技术方面的规章制度，包括电气安全技术、锅炉压力容器安全技术、建筑施工安全技术、危险场所作业的安全技术管理等； 二）、生产经营单位依据《化学品生产单位受限空间作业安全规范》（AQ3028-2008）结合本单位实际，制定符合要求的《受限空间作业安全规范》；

三）、严格执行《化学品生产单位受限空间作业安全规范》（AQ3028-2008），进塔检修时必须办理“进塔入罐许可证”，严格执行进塔入罐的“八个必须”： ⒈必须申请办证，并得到批准； ⒉必须进行安全隔绝；

⒊必须切断动力电，并使用安全灯具； ⒋必须进行置换、通风；

⒌必须按时间要求进行安全分析； ⒍必须佩戴规定的防护用具； ⒎必须有人在器外监护，并坚守岗位； ⒏必须有抢救后备措施；

四）、在布置生产工作的同时，需同时布置相关安全注意事项。

动火作业化工事故案例 ●案例

某化学品生产公司利用全厂停车机会进行检修，其中一个检修项目是用气割割断煤气总管后加装阀门。为此，公司专门制定了停车检修方案。检修当天对室外煤气总管（距地面高度约6米）及相关设备先进行氮气置换处理，约1小时后从煤气总管与煤气气柜间管道的最低取样口取样分析，合格后就关闭氮气阀门，认为氮气置换结束，分析报告上写着“氢气+一氧化碳<7％，不爆”。接着按停车检修方案对煤气总管进行空气置换，2小时后空气置换结束。车间主任开始开《动火安全作业证》，独自制定了安全措施后，监火人、动火负责人、动火人、动火前岗位当班班长、动火作业的审批人（未到现场）先后在动火证上签字，约20分钟后（距分析时间已间隔3小时左右），焊工开始用气割枪对煤气总管进行切割（检修现场没有专人进行安全管理），在割穿的瞬间煤气总管内的气体发生爆炸，其冲击波顺着煤气总管冲出，击中距动火点50米外正在管架上已完成另一检修作业准备下架的一名包机工，使其从管架上坠落死亡。●点评 《中华人民共和国安全生产法》规定：生产经营单位进行爆破、吊装等危险作业，应当安排专门人员进行现场安全管理，确保操作规程的遵守和安全措施的落实。该公司在进行动火危险作业时未安排专人进行现场安全管理，动火作业过程中未严格执行《化学品生产单位动火作业安全规范》（AQ3022-2008），在选取动火分析的取样点、确定动火分析的合格判定标准、分析时间与动火时间的间隔、动火证的办理过程中都存在着严重违章行为，致使煤气总管中残留的易燃易爆性气体，在煤气管道被割穿的瞬间遇点火源而引发管内气体爆炸，导致一名作业人员高处坠落后死亡。●提示

一）、动火作业时公司应安排专门人员进行现场安全管理，以确保操作规程的遵守和安全措施的落实；

二）、应明确在动火作业过程中各个人员的职责，化学品生产单位动火作业应严格执行《化学品生产单位动火作业安全规范》（AQ3022-2008）：

⒈动火作业时应科学确定动火分析的取样点、取样数量，以及分析数据的准确性；

⒉动火分析的合格判定标准应为：当被测气体或蒸气的爆炸下限大于等于4%时，其被测浓度应不大于0.5%（体积百分数）；当被测气体或蒸气的爆炸下限小于4%时，其被测浓度应不大于0.2%（体积百分数）； ⒊取样与动火间隔不得超过30 min，如超过此间隔或动火作业中断时间超过30 min，应重新取样分析；

⒋动火人应参与安全措施的制定、应逐项确认相关安全措施的落实情况；动火作业的审批人是动火作业安全措施落实情况的最终确认人，应到现场了解动火部位及周围情况，检查、完善防火安全措施。

三）、在有多个检修项目同时进行时，应充分分析各项检修项目的危险性及相互间的关联性，对相互间有影响的项目，应制定有针对性的安全措施，明确作业时的相互协调及注意事项。

操作不当化工事故案例 ●案例

某化工有限公司一号车间固色剂岗位，主要使用原料为甲醛（易燃）等，反应过程为放热反应，岗位定员为三名员工，其中一名为班长。在一次生产过程中，操作人员按程序正常投料，当反应进行一段时间，依据工艺操作规程需开反应釜夹套冷却水降温时，班长安排一名员工去开冷却水阀，自己未去现场，该名操作工却误打开了冷却水阀旁边的蒸汽阀（冷却水管道、蒸汽管道、甲醛管道上均只涂了防锈漆，阀门上面未挂标识牌），致使反应温度迅速上升，反应釜内的物料大量汽化、釜内压力迅速升高而导致爆破片动作，含甲醛蒸汽的物料从放空管冲出引起火灾，造成1名操作人员死亡。事故发生后，在对该岗位以往操作记录的检查中发现，操作记录中有多处控制指标超标的情况记录。●点评

本起事故中由于操作人员未能熟练掌握本岗位的安全操作技能，在需打开反应釜夹套冷却水降温时，却误打开了蒸汽阀，致使釜内压力迅速升高而最终引起了事故的发生。依据《中华人民共和国安全生产法》规定：生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员具备必要的安全生产知识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。在生产现场该公司未对输送属于危险化学品物质的管道进行危险标识，违反了《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》(GB7231－2003)中的相关规定。●提示

一）、生产经营单位应加强对从业人员的安全生产教育和培训，并做好相关记录，以保证从业人员具备必要的安全生产知识，尤其应加强对操作人员应会安全知识的教育和培训，对从业人员进行安全生产教育和培训，控制人的不安全行为，对减少生产安全事故是极为重要的；

二）、安全生产教育和培训的内容，主要包括以下几个方面： ⒈安全生产的方针、政策、法律、法规以及安全生产规章制度的教育和培训；

⒉安全操作技能的教育和培训，实行入厂教育、车间教育和现场教育的三级教育和培训； ⒊安全技术知识教育和培训；

⒋对特种作业人员的安全生产教育和培训；

三）、生产经营单位应对工业生产中非地下埋设的气体和液体的输送管道进行识别标识，以便于识别工业管道内的物质。管道内的物质，凡属于GB13690所列的危险化学品，其管道应设置危险标识；

四）、在同一地点安装有多个阀门容易引起混淆的地方，可分别在阀门上悬挂明显的标识牌，如：蒸汽阀门、冷却水阀门、甲醛物料阀门等以示区别；

五）、公司应定期组织不同专业的安全生产检查，如工艺纪律、设施设备等专业安全检查，对在检查中发现的问题，应研究整改对策，及时消除隐患，一经发现违反公司管理制度、岗位操作规程的现象，应严格按公司制定的相关管理考核细则进行处理； 六）、公司应进一步完善岗位操作法，明确在对重要阀门进行开、关操作时，要进行确认复检即：一人开、关阀门后、另一人复查确认。

压力容器检验案例

2007年11月，分院对济宁恒立化工有限公司使用的1台400M3液氨球罐进行全面检验，经磁粉探伤共发现该球罐内表面存在196处裂纹，其中球壳对接焊缝有5处，其余191处裂纹均位于球壳板去除吊耳、工卡具后焊接痕迹及热影响区。裂纹大多呈细长形树枝状，长度在20—60mm，深度在1—6mm之间。工作人员对检验中发现的大量裂纹进行打磨处理，对打磨后形成的凹坑超出允许范围的部位进行了补焊，及时消除了严重的事故隐患，确保了该球罐安全运行，避免了灾难性事故的发生。

停车不当氧升高装置爆炸损失重化工事故案例

1991年6月10日，燕山石化公司聚酯厂氧化车间氧化装置反应器气相系统局部氧含量超标，形成爆炸性混合气体而爆炸，造成部分设备、管线破坏，死亡1人，直接经济损失12.93万元的严重事故。

当日上午10时许，该厂氧化车间氧化工段按1991大检修安排及停车方案、程序进行计划停车。9时40分，开始降反应器空气量。10时停配对二甲苯、醋酸、催化剂混合料，并降混合进料量。10时30分停进混合料，同时停进空气、随之在现场关闭保压阀和尾氧取样阀，关闭第二冷却器HE—302冷却水阀，于10时43分氧化反应器HR—301气相管线系统发生爆炸。事故原因：

这起事故可能是反应器气相系统中局部氧含量瞬间升高发生化学爆炸，瞬间产生高温高压。

（1）导致反应器气相系统中局部氧含量瞬时升高的原因可能有以下几点：

①在事故发生的前一段时间，氧化反应工况欠佳，从1991年6月9日至6月10日的TA分析日报和氧化部分仪表记录看：氧化反应器混合进料中催化剂浓度在规定指标的下限，水含量超过12%，反应尾氧含量平均为5.4 %，氧化反应温度有下降趋势，TA中4—CBA有上升趋势，在该工况下，易造成气相系统中氧含量局部升高。

②氧化反应器混合进料调节阀被冲刷、腐蚀严重，在停车过程中，在现场手动调节HG—204泵出口阀、进料量波动，控制室操作工根据混合料进料量相应提高了空气量，造成混合料进料量与空气量不匹配，瞬时间氧含量升高。

③按操作法要求，在停反应器混合料进料的同时停止反应器的空气进入量，但实际操作中很难做到同步，这也可能造成氧含量瞬时升高。

④氧化反应器的两个空气调节阀，保持原状态在常温下，打压0.4Mpa，做水泄漏试验分别为3ml/min和6ml/min，但在空压机出口温度（208℃）和压力（2.93Mpa）下可能泄漏，而造成氧含量升高。

由于以下因素，使混合气体达到爆炸极限。（2）关于爆炸火源：爆炸火源有两种可能，即：

①在气相系统局部燃烧引爆。可能气体夹带催化剂，滞留在气相系统某处（第一冷却器HE—301上管板的沟槽里），促使PX氧化，这时又趋于保温保压阶段，反应热不能及时移出，更加剧反应，形成高热点引起自燃并引爆混合气体。②在反应工况下，混合气体的自燃点为200~300℃，可能形成极易燃烧的物质，但也不排除其他原因。

③爆炸中心：根据爆炸各部位破坏情况的考察分析，爆炸中心可能在第一冷凝器（HE—301）顶部。

这起事故也存在着思想麻痹、管理薄弱、设备腐蚀、职工素质等方面的一些教训，应认真吸取。

高压液氨泄漏产生静电着火化工事故案例

1992年5月1日，湖北化肥厂尿素装置经小修后逐步转入开车。零时，化工三班接班时，合成氨一段转化炉蒸汽恒温，尿素井温钝化。3时左右，尿素循环岗位操作工发现液氨预热器封头泄漏，报告中控室后发现液氨压力指示波动，液氨压力升高。班长在向厂调度汇报同时，安排人去关闭液氨进入尿素界区总阀。就在将总阀关了几扣时，听见氨泵房内一声响并窜起火苗，火势迅速扩大。经及时报警和扑救，大火在15分钟内扑灭。此次事故造成泵房部分电气、仪表电缆及部分照明受损，直接经济损失0.6万元，装置停产三天。事故原因：

（1）在合成车间氨库岗位提压过程中，尿素车间泵房高压液氨泵垫圈损坏、法兰呲漏，跑出的液氨在空气中气化。喷出的液氨与空气高速摩擦，又快速分离成液滴并成雾状，产生喷射带电，带出的静电导致局部爆燃，并引起火灾。（2）操作工未及时发现法兰呲漏并进行及时的处理。（3）联系不周。化工二班于4月30日夜启动液氨输送泵打循环，化工三班在5月1日3时正式转入氨裂解操作需提压时，没告诉尿素车间当班人员。氨系统压力上升时，尿素车间不知是何原因，交接班时也未认真进行交换。

违章进塔无知丧命化工事故案例

1992年10月27日16时30分，兰化公司化肥厂压缩车间3号压缩机因故障停车，同时将3号水洗塔停下，准备开塔检查瓷环损坏和淤泥堵塞情况。晚上，用氮气开始对塔内煤气进行置换。28日9时，氮气置换合格后交检修拆开水洗塔大盖，车间安排水洗化工段长检查瓷环损坏情况后，用“倒洗法”清洗3号水洗塔内的淤泥。到11时30分，检修工拆掉了水洗塔喷头与大盖。28日13时10分，工段长和白班化工甲到塔平台检查塔内瓷环损坏情况。13时15分，车间生产主任也到塔顶检查，并说瓷环损坏不严重，倒洗一下就可以复位了，说完后去了别处。工段长在没戴面具的情况下，进塔捡出两桶碎瓷环，出塔后安排用水对塔倒洗。第一次洗得不理想，又进行了第二次。第二次倒洗时，因塔内已经充水，水阀又开度过大，使塔内一些瓷环冲出，部分护壁木板位移，有些木板被夹裹在瓷环中。倒洗后未排水，工段长就安排清理木板工作，并让化工甲去事故柜中拿两台氧气呼吸器来。这时化工乙提出叫主任看一下再干，工段长便把生产主任找来。主任看了塔内情况，同意将木板捡上来，并交待要打开塔下人孔再干（意思是进行空气置换）。工段长说就几块木板，人孔不要打了，戴上面具就行了。这时甲已背了两个氧气呼吸器来到塔顶平台，甲戴了呼吸器准备进塔，主任检查了面罩的密封性和气瓶压力。甲进塔后开始捆绑木板（作业面距塔顶大盖孔2.8m），主任看着吊完第一钩后去了别处。甲在塔内继续作业，吊了七、八次木板后，工段长问甲感觉怎样（此时约14时40分），甲用手示意要求出塔，工段长立即让人落下电动葫芦钩头，甲用手去抓钩头没抓着，便拉下面罩想去抓，但面罩一拉下人就倒下了，工段长见状要进塔去救，乙喊要戴面具，但工段长未听，抓住电动葫芦钩头就下塔，进塔后就去抱甲，但感到不适，便向上打手势要呼吸器，塔外的人将另一只呼吸器扔了下去，刚打开氧气瓶的活门，但已无力戴上面罩，也随即倒下。14时55分接到报警后，气防站和其他人员于15时10分将两人救出，经医院抢救终因深度窒息，两人于16时50分死亡。事故原因：

（1）塔内水中溶解的二氧化碳等气体仍在解析，事故后采样分析，塔内二氧化碳为39.3%，氧气12.2%，氮气和氩气42.4%，一氧化碳1.0%。

（2）对倒洗工艺的可行、安全可靠性和水量大小等缺乏认真考虑。事故前，第二次倒洗将水洗塔炉壁板冲坏，不得不改变原倒洗后封塔的程序，必须进入清理。（3）在进塔清理前，未办理进入容器的安全作业票，又没对排放水和塔内进行检测。在没有准备安全绳、没有明确监护人的情况下，临时决定戴呼吸器进塔，致使甲窒息后，因没系安全绳而不能将其及时救出。塔外的工段长急于救人，忽视自我保护，致使事故扩大。

（4）人员素质差，应变能力低，操作工未出塔就摘掉面罩纯属无知。

进塔不办许可证检修作业把人伤化工事故案例

1992年3月21日，齐鲁石化公司二化肥合成氨装置按计划进行大修。氧化锌槽于当日降温，氮气置换合格后准备更换触媒。3月22日，对氧化锌槽工艺及N2线加盲板与系统隔离。25~26日用自流法从氧化锌槽下部卸触媒。27日因触媒结块严重，卸触媒受阻，办理进塔罐许可证后进入疏通。从3月28日~4月1日止，氧化锌槽白天连续作业，均未办许可证，车间因此产生了麻痹思想。4月2日，开始装填触媒，8时30分，在3名职工监护下，一助理工程师在没办理进塔罐许可证的情况下，攀软梯而下，突然从约5m高处掉入槽底。监护人员立即佩带氧气呼吸器下去，8时40分将其救出，造成头部右颅骨损伤。事故原因：

（1）3月22日氧化锌槽的工艺、氮气管线加盲板与系统隔离。23日根据工艺需要通知检修拆掉已加上的氮气线盲板，并要求触媒卸完后重新加上，但触媒卸完后没及时加上盲板。（2）4月1日下班前，车间怕下雨将人孔用塑料布罩上，下部卸料孔把上档板，氮气阀门不严，造成空气不流通内部缺氧。（3）3月28日~4月1日，各工种下槽作业均未办许可证。当时作业时，安全人员不在场，虽有3人监护但安全措施不完善。

炉颈超温设备损坏化工事故案例

1990年5月3日，宁夏化工厂合成氨装置由于4114—R1三段触媒阻力大，进行停车处理。6日，两台气化炉先后点火升温。7日22时，2号炉投料产气，并导入变换及净化系统，等待1号炉投料并气。8日8时，1号气化炉正在正压升温，发现炉内温度无指示，现场检查有爆燃声。8时20分，仪表班的三位职工在炉上巡检时也听到炉内有爆燃声，并有震动，随即告诉气化操作工。操作人员认为爆燃声是因液化气和空气配比不合适，立即上炉进行调整。调整后炉温度上升，爆燃声消失，燃烧正常。8日10时10分，炉内温度升至900℃，炉壁热电偶报警，1号化气化炉上部炉颈外壁热偶测温区4112-TA14-4灯亮。仪表工拿着仪表到现场，没弄清具体位置，误测了平时常出现报警的1号气化炉炉体中部热电偶测温区4112-TA14-3区温度为130℃，属正常，并将结果告知操作工。操作工根据仪表工的误测结果，未作确认和分析，认为是误报警，故未引起重视。下午2时30分，1号气化炉投油。3时45分，炉顶瞬间爆燃，气体喷出着火，当即做紧急停车处理。

这次事故造成炉颈东北向焊缝处裂开长240mm、宽8mm的裂缝，相邻球形封头处鼓起高20mm、长900mm、宽500mm的凸包，裂缝处耐火砖脱落，这次事故属重大设备事故。事故原因：

（1）1号气化炉在升温过程中，没严格执行操作规程，在低于1050℃、液化气和空气量配比不当条件下，采用正压升温，造成炉内爆燃震动，使炉内衬炉砖局部松动、裂缝和脱落，炉内高温气体直射炉壁造成超温，炉壁材质强度下降，随炉内压力升高，炉壁凸起破裂。

（2）仪表工麻痹大意，工作不负责任，对报警区没去测温检查，而误测了其他区域，并将误测结果告之操作工为正常，使操作工误判断，未及时对超温部位进行处理。

（3）操作工不严格遵守操作规程，没严格按操作票进行升压操作，在一段期间内，升压速度过快。

裂解炉烟道积炭对流段炉管烧毁化工事故案例

抚顺石化公司乙烯化工厂试生产期间，1992年3月22日2时17分，乙烯装置BA-101裂解炉炉膛温度开始上升。3时15分，排烟温度开始快速上升。5时10分，裂解工段当班班长巡检时，发现BA-101裂解炉囱冒黑烟，指派外操上炉检查，发现炉膛内烧焦线出口起火。认为是汽油分馏塔油气串入炉内燃烧，即通知中控室，然后检查裂解气隔离阀（16″里费拉阀）是否关严，并熄灭炉内烧嘴接胶管用氮气和低压蒸汽向炉内吹扫灭火。8时40分，值班主任安排内操作工向炉内通入稀释蒸汽。几分钟后烟囱不冒黑烟了，但发现对流段温度有上升趋势，排烟温度显示断线。8时55分，值班主任让内操作工停稀释蒸汽，并到现场确认炉膛不再着火后离去。10时10分左右，外操作工等人在外操作工板房附近听到炉区一声轰响。内操作工发现BA-101炉风机连锁停车，马上通知值班长和外操作工。外操作工重新起动风机时发现轴振动很大。10时30分，抢修风机时发现机轴已红。10时40分，风机向外冒火，外操关闭烧焦线阀，然后开裂解气隔离阀，想用稀释蒸汽将油汽顶回汽油分馏塔。当微开6″阀时，发现烟囱冒火，马上关闭，随后打开18″阀以防炉管超压，然后投用吹灰器，但启动不起来，急冷内操立即降低急冷塔压。11时40分，烟囱火已熄灭，12时30分外操发现BA-101炉膛又一次起火。车间组织灭火，停稀释蒸汽，在清焦线的炉膛入口一次处加4块盲板，同时向炉膛喷入干粉将火扑灭。火灾中BA-101裂解炉对流段炉管全部烧毁，直接经济损失44.1万元。事故原因：

DA-101汽油分馏塔中油气从16″隔离阀泄漏，并沿清焦线进入裂解炉炉膛，是事故的直接原因。其中，外商设计不合格，操作手册有误是重要原因。外商设计裂解炉与油汽分馏塔间16″隔离阀，采用有防焦蒸汽的双密封阀—里费拉阀。操作手册上认为采用这种阀门可以防止阀门结焦，保证严密关闭，不用上盲板。实际5台裂解炉隔离阀前都有结焦现象。这样油汽从不严密的隔离阀泄漏并沿清焦线进入炉膛。另外由于经验不足，停炉后没有在裂解气管线上安装盲板，致使泄漏油汽直接进入炉膛。同时管理存在问题，未能及时发现炉膛起火，处理过程中又没有及时通入稀释蒸汽及安装盲板，导致严重后果。

长期振动位移管线开裂成灾化工事故案例

1990年4月27日1时50分，齐鲁石油化工公司烯烃厂裂解分厂分离车间，在工艺正常平稳操作的条件下，裂解分离冷箱西侧突然发生两声沉闷的爆炸声。在现场巡检的操作工亲眼目睹了闪爆后从冷箱底部升空的大火球，在控制室操作的所有操作工都听到了爆炸声响，并迅速直到现场查看情况。与此同时，控制报了火警，立即进行扑救，并且采取了紧急事故停车、停止冷箱进料、进行系统降压等措施。因为火势大，灭火过程持续6小时35分钟。事故原因：

（1）因冷箱根部联接的2英寸乙烯尾气回收管线长期固定不好，管线跨度（5.36m），支点不起作用。在受振动和外力风力的影响下（事故之前风力极大）造成管线振动位移，局部疲劳横向开裂，致使乙烯大量泄漏。

（2）管线横向断开后，乙烯气流量大，急速喷出，冲向断开的另一端，乙烯与管线急速磨擦产生静电火花，引起闪爆着火。（3）由于火势大，燃烧时间长，致使周围5条物料管线受到影响，其中4条靠3冷箱的管线法兰受热变形泄漏，一条8英寸的乙烷管线受热烧裂。

静电产生火花引燃溢出物料化工事故案例

1990年1月28日，燕山石化公司化工一厂聚苯乙烯装置建成投料试车中，因P-509泵开关失灵，7时30分自停，使真空系统连锁停车。造成V-401脱挥发物器未反应的苯乙烯和乙苯抽不出，形成汤料，车间决定满釜停车。8时25分，停车完毕。当时V-401釜中的汤料，仍通过P408/P410齿轮泵逐渐漏向模头。因模头温度较高（约210℃），苯乙烯和乙苯挥发到空间，9时15分，厂房内白雾状物（实为冷凝的苯乙烯和乙苯液珠）逐渐增大，气味也增大。值班长派人找分析工用测爆仪测定模头附近指示37%（危险区）。9时25分，发现北生产线模头着火，并迅速扩散到南部生产线。10时，基本将大火扑灭。直接经济损失上万元。事故原因：

（1）因P-509（密封液泵）突然自停，真空系统连续造成脱挥发物器V-401未反应的苯乙烯和乙苯及聚苯乙烯汤料顺模头溢出，挥发到厂房空间，形成局部可燃气体，成为第一着火物质。加之，模头处气体排放能力有限，不能使可燃气体有效地排出厂房，致使模头附近可燃气体积聚。

（2）因模头处温度高达210℃，乙苯和苯乙烯混在聚苯乙烯中，穿过模头，瞬间变成气体冲出（查资料，乙苯在207℃时饱和蒸汽压在0.5Mpa，当时具备这一条件），气体通过模头孔眼冲出速度很高。因是绝缘物质，产生很高的静电压，静电放电产生火花，引燃模头及溶浮在水槽上面的少量聚苯乙烯、乙苯、苯乙烯。

盲目作业电弧伤人化工事故案例

1991年8月21日15时42分，洛阳石化总厂电气车间几名电工在空压变电所2＃进线柜做保护整定打地线过程中，两名电工被电弧烧伤，其中一名重度烧伤。

当日下午根据调度指令，操作人员合母联开关后，将2#进线开关断开，此时退出运行。电气实验人员来到现场准备工作，根据工作票上有要打接地线内容，由带班长做准备。这时他并未和电力调度联系（工作票注明，工作前保持与电调联系。）就和另外两名电工将2＃进线柜后盖打开。因在变电所内没有找着验电等，回到2#进线电缆头处，站在1.2万伏绝缘胶垫上，先用锣丝刀慢慢靠近电缆头处无异常，又用手靠近摸到电缆头上未见异常。就叫另一名电工取来地线，开始一块打地线。一名电工将接地侧接好，另一名电工把另一端慢慢接进电缆A相，因空压2#进线开闭所一端并未断开电源。15点42分发生了弧光断路，将两名电工烧伤。事故原因：

（1）当事者未按工作票注明事项，在未得到空压2＃线确已停电的通知，误认为此线已经停电，并且不用验电器检查是否停电，是严重违章作业。

（2）安全措施、安全用具不落实。空压变电所当时没有高压验电器，值班电工在挂地线作业时未穿戴特殊劳动防护用品。

串岗开泵误开阀错上加错跑航煤化工事故案例

1990年1月7日23时40分，抚顺石化公司石油二厂油品车间航煤罐区431#、432#、433#、434#罐满罐，从消防管线接口和检尺口向外淌油。跑损航空煤油8.6吨。

事故前，19时50分，425#罐航煤分析合格后，调度通知转入厂西336#罐。油槽员改好425#罐出口后，通知司泵工开泵。因司泵工不在，便主动去泵房启动8＃泵，但却误开了泵出口阀门。在司泵工得知已开泵后，工作马虎也未查出问题。直至23时40分，北蒸馏常一线油品不合格要求切罐。油槽员去罐区改线，才发现431#—434#各罐淌油。事故原因：

（1）油槽员在司泵工不在情况下，擅自开泵，并误开阀门，是事故发生的主要原因。

（2）司泵员得知别人已开泵，未认真检查、发现问题，继续按错误流程倒油，扩大事故。

（3）泵房班长发现非岗位人员操作后，未能进行认真监督检查。

带压拆阀阀门崩人化工事故案例

1993年6月2日，兰州炼化总厂催化剂厂新建3000吨/年分子筛装置在开工试生产阶段中，因仪表风系统串入水，并将水带到了阀门的气缸，导致阀门动作不灵。当日0~8点班，该车间一班对部分气动阀门进行清理排水。班长在三楼晶化岗位协助清理14#晶化罐的排空阀门时，由于没把气缸两端气源线连接接头拆开泄压，便拆除气缸体与缸盖的紧固螺栓。当拆完最后一个螺栓时，由于气缸内存有余压，缸盖突然崩开。飞出的气缸盖击中班长的左面部，使其摔倒在水泥地上，造成颅骨骨拆、颅内血肿，颅内积血40mL左右。经过抢救无效，于6月4日凌晨1时40分死亡。事故原因：

（1）当事者思想麻痹大意，在拆除气缸盖时没有卸开气缸两侧的气源接头泄放余压（气缸内有0.3Mpa的压力），形成带压作业。

（2）操作方法不对，拆卸紧固螺栓时，应先全面松动，将气缸内余压泄放完后再拆下螺栓，而他却松一个拆一个，拆完最后一个螺栓时气缸内压力突然泄放，冲开上部缸盖，作业者本人无思想准备；加之人站在相对位置，飞出的缸盖正好打在其面部，致伤后死亡。

无知险送命得救教训深化工事故案例

1991年11月25日16时15分，武汉石油化工厂聚丙烯车间一工段一班在装置引进氮气，且氮气已通到中间罐(R-201-A)的罐根阀前。准备封罐入孔的一名操工人，既未办理进罐的作业票，又不佩戴氧气呼吸器，就下到罐中检查，被氮气窒息昏倒在罐内。正、副班长见此情，未佩戴氧气呼吸器，就下到罐中救人，也被氮气窒息昏倒在罐内。最后，车间安全员拿来氧气呼吸器佩戴后，进罐中将3人一一救出，经医院抢救脱险，才幸免于难。事故原因：

(1)操作人员严重缺乏安全意识和安全基本知识。

(2)严重违反进容器作业要办理安全作业票和佩戴相应的劳动保护用品的安作规定。

教训：(1)严格操作纪律，在进行氮气作业中，要特别注意劳动保护措施。

(2)遇有缺氧窒息险情，救护者切不可冒然进入容器内。必须采取切实可行的防范措施和佩戴适用护具后，再救人，以免造成更大的害事故。

带液开机机毁人亡化工事故案例

1992年1月15日，茂名石化公司炼油厂重质酮苯脱蜡装置发生氨压机带液爆裂事故，当班一名操作工被氨冻伤、中毒、窒息，经抢救无效死亡。

当日零点班，氨压机502／1二段缸出口瓦鲁串气严重。按车间要求，白班要切换到备机502/2运转。7时44分，内冷操作员和另一人做开车前准备。7时50分，班长到现场见2人已在机旁准备开机，2人既未汇报，班长也未询问开机准备情况。7时55分，内冷操作员启动机502/2空运无异响，打开二段入口阀和二段负荷阀也无异常。当关闭机出口放空阀后，在将二段缸进口阀打开一扣多时，二段缸出现异常响动，并越来越大。操作员根据班长命令紧急停机，分别迅速撤离现场时，二段缸出口侧缸体爆裂。氨气大量喷出，瞬间整个机房充满白茫茫的氨气。8时05分，已形成爆炸极限的氨气又遇正在运行的同步电机火花，再次发生爆炸着火。

事故抢救中发现内冷操作员倒在离机502/2操作柱22m处。经现场人工呼吸送医院抢救，终因氨气中毒窒息时间过长，加之严重氨冻伤，挽救无效死亡。另一名操作员轻度冻伤。

事后检查，机502/2二段缸出口侧崩开一块910×630mm椭圆形孔洞；崩裂的缸体碎落在距机东南4m处，瓦鲁落在机东南7m处，二段缸入口瓦鲁负荷阀有3个(共4个)全开，另一个全关；二段缸出口阀处于全开状态，入口阀开度1～2扣。事后试验二级出口安全阀试压2.5MPa不起跳(原起跳定值1.5MPa)。设备损坏直接经济损失0.6万元。

事故原因：

(1)内冷操作员严重违反操作规程。操作规程第五章第六节第一、三款明确规定：“中间罐内有压力或液面时，要处理完毕才能开车”、“开车前准备工作确认无问题后，联系电工送上高压电，报告班长听候开车。”开机前，未确认中冷器538/2液面状况和二段缸进口管是否存液、见到班长也未汇报就开机；在开二段缸进口阀时，速度又控制不好，违反操作规程第五章第六节第三条第三款关于“开一段、二段入口阀时，速度要缓慢，防止氨压机抽液或超压”的规定，致使液氨进入缸体。

(2)设备存在缺陷。机502/2于元月7日停机检修后备用，至开机前已停用8天。与机502/2进口相连的二段中冷器换538/2 及二段进口管线（Dg200mm、长16.3m）也相应处于停用状态。经试验，中冷器液氨喷淋调节阀的副线阀关不严，8天时间渗漏的液氨使中冷器液面满，液氨串入538/2至12m长的进口管内；换538/2液面控制仪表指示失灵，难以准确认定液面；换538/2顶部安全阀下手阀全关，安全阀失去保护作用。