HAZOP风险分析在合成氨生产中的运用

＊糜自达

（1.青岛科技大学环境与安全工程学院 山东 266042 2.金沂蒙集团有限公司 山东 276700）

HAZOP风险分析在合成氨生产中的运用

＊糜自达1,2

（1.青岛科技大学环境与安全工程学院 山东 266042 2.金沂蒙集团有限公司 山东 276700）

合成氨的工艺过程中的原料和产品的危险性都是比较高的，同时合成氨的过程是及其复杂的，如果没有控制好风险那么极有可能发生火灾、爆炸等等事故，不仅会造成财产损失，还会造成人员伤亡。利用HAZOP风险分析法分析后可以得知：在合成氨的过程中，合成气的泄漏时极其重要的偏差，如果没有控制好这个偏差，就会对合成氨的生产具有非常重要的影响。

HAZOP；风险分析；合成氨

众所周知，合成氨工业对我国的化工行业的发展以及国民经济的发展都有着极其重要的意义。目前在我国的国防工业和科学学术界都有很多的研究，并且我国很多专家学者都对合成氨的整个过程有些非常成熟的研究。但是合成氨的过程中有很多危险的中间产物，还有很多易燃易爆的物质产生和参与，从这个层面来说合成氨的整个过程都充满着很多的安全隐患。如果不加以控制的话，一旦发生事故不仅会造成生产过程中断和设备损坏，造成财产损失，还有可能造成人员伤亡以及环境污染等问题。因此，合成氨的安全问题就显得尤为重要，在平时的生产过程就需要严加控制和注意。本文利用HAZOP分析方法对合成氨的整个装置以及生产过程进行分析。分析出整个生产过程可能存在的危险有害因素和危险有害物质，还对可能产生的后果进行全面分析。在此基础上提出行之有效的安全对策措施。

1.HAZOP介绍

上个世纪60年代初，危险组与可操作性研究首次被提出来，是英国ICI公司在系统工程的基础上，用于可以辨识出生产装置和工艺过程中存在的危险有害因素以及出现原因，结果和对策措施的方法。HAZOP通过识别潜在的可能发生的的偏差，首先分析出现偏差的原因然后分析可能造成的后果。HAZOP在生命周期的各个阶段都可以使用，但是最适合使用HAZOP的阶段还是设计阶段和变更相应生产设施的阶段。HAZOP方法包含的参数非常的多，不仅对潜在的危险和预期后果进行的相应的分析，还对可能产生的后果进行了详细的阐述，所以HAZOP得到了广大学者专家的认同，被认为是最系统最全面的的定性评价的方法。为了使HAZOP分析过程变得更加的完整，各个国家都对相关的标准进行的统一的规定。

2.制氨工艺风险分析

(1)试车系统

气化系统主要由煤浆制备、气化、灰水过滤、黑水闪蒸、火炬和液化石油气站等6个工序组成，危险品也有石油气和水煤气等在危险化学品名录内的。通过分析我们可以得知，属于易燃品的有液化石油气和硫磺等，进一步分析发现水煤气还属于有毒物质。

(2)净化系统

净化系统的功能主要包括甲醇洗、液氮洗、硫回收、热回收等工艺。通过分析和辨识发现，属于易燃品的有水煤气，一氧化碳，二氧化硫等10个危险品。属于有毒物品的有其中一氧化碳、氢气、液化石油气、二硫化碳和甲醇。属于腐蚀品的有硫酸。因为在二期变换工艺中需要添加二氧化碳，所以低闪点的液态二硫化碳的危险性是需要注意到的，不能忽视。

(3)合成系统

合成系统主要由氮合成、氮冷冻、压缩机站和氨罐区等四个工序构成，所涉及的危险化学品有氢气、液氮和液氨等3个，其中氢气属于易燃气体，液氨属于有毒气体。合成工序和氨罐区均属于重大危险源。氨合成属于特殊工序，其中氨合成塔的工作温度为498℃，压力为12.5 MPa，一级氨分离器和液氨储罐的最低温度分别为一32℃和一36℃，故合成系统具有高温、高压、低冷、易燃、易爆和有毒等特点，存在火灾、保炸、中毒、窒息和陈伤等事故。

(4)电仪系统

电仪系统主要包括电气和仪表两大工种，其主要装置包括301总变所、各配电室、仪表工程师站、中控室等。工期合成氨装置试车时，因施工尚未结束，存在施工和试车之间的交叉作业;II期试车时，因工期装置已投入试生产，存在试车和运行之间的交叉作业，两个交叉作业均有误发DCS指令、误操作和触电的危险。工期试车时，现场施工用电为6 kV，装置试车用电为10kV，两路电不能“见面”；汽机发电机孤网运行时，自发电和大网电同样不能“见面”，否则可能导致机毁人亡的事故发生。

3.HAZOP分析流程

通过对合成氨工艺中的每个节点进行分析，得出合成氨装置可以分为16个节点。利用HAZOP进行详细的分析后发现，整个合成氨装置中存在安全隐患的节点共有23个。其中风险最大的是合成气的压缩阶段，下面对合成气压缩单元进行相应的分析，通过分析发现有8处存在安全隐患。

合成氨由原料制备，脱硫，脱碳和合成氨这几个流程组成。本文利用HAZOP方法对整个合成氨过程的分析来对HAZOP在合成氨生产工艺中的应用进行分析。通过分析我们可以得出反应的温度和压力，设备的可靠程度和气体的泄露可能性对整个合成氨过程是否安全运行的影响最大。

4.结论

通过HAZOP技术在氨反应装置中的应用中表明∶

(1)通过对引导词偏差进行分析，HAZOP分析方法能够对整个工艺过程的各个参数进行偏差分析，通过找出偏差的因素找出可能发生危险的节点，从而提出相应的解决方案。(2)通过上面的分析我们可以得知，反应温度对整个生产过程来说是一个非常重要的且最容易发生危险的因素。通过HAZOP，找出了各个因素出现并且发生的原因。在发生原因的基础上进行详细的分析和整理，提出相应的行之有效的措施，避免此类事故的在此发生。同时也为发生事故提供了相应的预防措施，是合成氨整个过程实现安全生产的重要保证。(3)在利用HAZOP进行分析过后发现：整个合成氨过程可以检查出来的风险想有23个。通过此次HAZOP的分析和研究，对整个合成氨装置设计的不足处甚至是缺陷还有存在的安全隐患都有一个较为系统的分析。不仅为以后出现事故时的及时处理措施提供了充分的理论依据，还可以为以后停产，伤亡事故的发生提供了强有力的预防措施，充分提高了合成氨装置的本质安全性。

[1]马志刚,靳明程,陈衍涛等．HAZOP研究与故障树分析在合成氨装置危险辨识中的应用[J]．中国安全生产科学技术,2012,08(10): 85-90．

[2]段付岗,李清位．合成氨生产中危险化学品风险分析及控制措施[J]．煤炭加工与综合利用, 2014(6):23-25．

糜自达（1980～），男，青岛科技大学环境与安全工程学院，金沂蒙集团有限公司，研究方向：HAZOP风险分析。

(责任编辑 宋小蒙)

Application of HAZOP Risk Analysis in the Synthesis Ammonia Production

Mei Zida1,2

（1.Environment and Safety Engineering Institute, Qingdao University of Science and Technology, Shandong, 266042 2.JinYiMeng Group Co. Ltd, Shandong, 276700）

The dangerousness of raw materials and products in the craft process of synthesis ammonia is relatively high, meanwhile, the process of synthesis ammonia is extremely complex, if the risk does not get good control, it is likely to have the fire and explosion etc. accidents, which not only will cause the property loss but also cause the casualties. After adopting HAZOP risk analysis method to take the analysis, we got to know that in the process of synthesis ammonia, the leakage of synthesis gas will cause extremely important deviation and if this deviation does not get goodcontrol, it will have very important influence on the production of synthesis ammonia.

HAZOP；rick analysis；synthesis ammonia

TX

A