乙烯装置硫化氢泄漏预防及应急处置

张永红

(中国石化上海石油化工股份有限公司烯烃部，上海金山 200540)

1 硫化氢产生原因及关键部位

1.1 乙烯装置生产流程概述

乙烯装置工艺分为裂解、急冷、压缩、分离、加氢等工艺单元，裂解炉使乙烯生产原料中较大分子的烃类在高温下发生断链反应和脱氢反应，生成较小的分子乙烯和丙烯，反应过程包括脱氢、断链、异构化、脱氢环化、芳构化、聚合、缩合等诸多反应。

1.2 生产中产生硫化氢的原因

乙烯工艺过程中产生硫化氢主要有两个方面，一是裂解原料里含有硫化氢，二是工艺过程中添加含硫的助剂。目前乙烯裂解原料越来越多且非常复杂如：乙烷、丙烷、LPG、轻烃等，液相有：轻石脑油(LNAP)、石脑油(NAP)、常压中油(AGO)、加氢尾油(HVGO)。AGO的含硫量是最多的，随着硫含量的增加，裂解汽油中的硫化氢也越来越多，同时在乙烯生产过程中要添加阻聚剂、结焦抑制剂等各种助剂帮助得到更多的产品和保护设备，其中二甲基二硫就是裂解工艺产生硫化氢的原因之一。

1.3 乙烯装置产生硫化氢的关键部位

相对炼油工艺来说，虽说乙烯装置并不属于高度硫化氢装置，但是产生硫化氢的设备在日常作业或者检维修时也会出现人员中毒的事故，因此要给予一定重视。通过裂解后的裂解汽油中含有大量的硫化氢，所以有关处理裂解汽油的工艺就是硫化氢的重点工艺和关键部位，目前乙烯产生硫化氢一共有4个关键部位：①压缩单元的碱洗工艺；②加氢工艺；③火炬；④厂区的含油污水池。通常在碱洗塔、废碱罐和加氢塔区域最容易发生硫化氢泄漏。

2 硫化氢泄漏预防措施

2.1 设备本质安全管理

硫化氢泄漏往往是由于设备腐蚀或者设备损坏，避免硫化氢泄漏要从根本上预防。一是选取耐硫化氢腐蚀且密封效果好的机泵和管线等设备。二是要加强设备管理，制定维修计划，定期检测、测厚，现场的低点导淋和弯头处要给予格外关注。

2.2 选取低硫原料或者改进工艺

一是生产上可以使用低硫原料，譬如加氢尾油或者乙烷等代替AGO，减少硫化氢的产生。二是革新工艺生产，使用轻烃制乙烯，从源头避免硫化氢产生，在更新工艺的同时可以研发低硫助剂代替二甲基甲酰胺，降低硫化氢同时也减少现场异味。

2.3 全面识别高硫化氢风险区域

硫化氢的中毒事故往往是由于对产生区域的风险意识不足、误入高风险区域导致，针对现场高浓度区域，区域负责人要求结合生产、设备、安全等各专业辨识高浓度区域，结合专业检测数据后现场划分区域分布图，对现场可能泄漏硫化氢的管线进行色环标识，将区域分布情况告知员工，并建立健全事故应急预案，定期演练[1]，见表1。

表1 装置硫化氢数据分布

2.4 优化员工安全培训方式

由于员工对硫化氢危害认知不足，在工作中存在违章作业和个体防护用品佩戴不齐全等现象，进而导致硫化氢中毒事故。通过加强员工硫化氢培训可以降低事故的发生。培训方式应直观、创新、易懂。一是使用大量硫化氢中毒事故案例，以视频、动画、图片等方式，直观的对员工起到安全警示和教育作用。二是采用VR虚拟技术，制作涉硫化氢作业模块，利用视觉、嗅觉、触觉等科技手段，让员工真实了解作业过程中个人安全防护重要性、注意事项以及作业环境存在的安全隐患[2]。三是采用开展硫化氢专题讲座、举行硫化氢知识竞赛等各项方式加强员工了解硫化氢的危害,提高职工的安全意识和综合素质，并提高员工的应急处理能力。

2.5 增加现场安全防护设施

预防硫化氢中毒最关键的设备就是现场增加硫化氢报警仪，要按照国家标准选用合适的报警仪，并且正确安装，如果安装位置不合理，将会降低报警的灵敏性，与此同时应在硫化氢易泄漏区增加风向标以及硫化氢安全警示告知牌，每月对硫化氢监测并将数据告知员工，硫化氢管线使用专用色标标识，起到警示作用，控制室配备应急物资，以便应急处理。

2.6 规范涉硫化氢作业

在涉及硫化氢场所进行作业时，要规范作业要求，作业前要进行风险辨识，工艺应处理彻底，并制定相应应急处置措施，对作业点进行硫化氢监测检查，合格后方可进行作业。涉硫化氢作业时必须配戴正压式空气呼吸器，禁止使用过滤式面罩代替，将现场无关的非作业人员及时撤离，做好现场警戒，避免车辆以及人员误进入导致人员中毒。

2.7 运用先进技术手段预防事故

一是远程预警技术，在国外应用最广泛的是金属氧化物半导体(MOS)固态传感检测器，它与最新的电子技术结合形成便携式硫化氢报警仪和在线连续固定式硫化氢检测报警仪[3]。二是硫化氢快速捕消技术，该技术可在发现异常、或情况不明时，通过主动投放捕消剂，在短时间内捕消掉环境中的硫化氢气体，为现场作业安全、抢险救援和应急疏散争取宝贵时间，该技术正在中国石化企业推广使用。

3 硫化氢泄漏应急处置

3.1 完善应急预案

企业要重视硫化氢应急救援工作，分级编写事故应急预案，最终方案需要应急小组各成员共同参加审核，确保方案有针对性、准确性、可操作性，在遇到紧急突发情况时可正确处理。同时要根据方案内容应定期开展桌面演练、双盲实战演练，尽量做到演练真实和切合实际，让员工能够熟练掌握事故情况下如何操作，每次演练后将问题总结改进，做到闭环管理。确保在事故状态下能够最快最安全处理，现场和中控室要放置符合要求的应急物资，并且定期检查物资的完好性，确保紧急情况下使用。

3.2 加强企医联合救援

在高浓度硫化氢区域附近设置医护救援点，医务救援人员可在泄漏中毒第一时间赶到现场，提高救援成功率。应急演练时医护人员同样参与，并要和最近的职业卫生急救中心加强联合，确保中毒人员能够无障碍进行快速治疗。定期邀请专业医生来企业为员工培训心肺复苏技能和硫化氢防护知识，这样可以让员工快速自救的同时也避免盲目施救，造成事故扩大化。