焦炉煤气制甲醇生产过程中存在的安全隐患及应对措施

李春雨

摘 要：焦炉煤气制甲醇是现代化学生产中很常见的一种生产工艺。分析该生产过程中安全生产相关问题，主要涉及易燃危险化学品，以及生产阶段有毒有害气体等危险因素，针对这些危险因素提出了安全性和有效性的解决方案。

关键词：焦炉煤气;甲醇生产;安全隐患

甲醇是我国典型的基本化学原料，广泛应用于有机化工产品中。在全球有机基本原料中，甲醇的消耗量仅次于乙烯和苯，位居第三，在未来的能源领域发挥着重要作用，市场前景广阔。我们的国家是一个煤矿在煤资源丰富的国家，用煤作为制备甲醇的主要原料已成为一种不可避免的趋势。

一、在焦炉煤气制甲醇生产的过程中对工艺的流程进行简述

焦炉煤气制甲醇装置主要包括精脱硫、甲醇合成、甲醇精馏等工艺。甲醇装置主要以焦炉煤气作原料，通过催化剂耐硫的含量，以低温加工工艺为合成气压气机增压后进入合格甲醇合成催化剂合成一栏，通过分离技术，最终将粗甲醇输送到精馏甲醇的洗涤过程中，最终必须将标准工业产品甲醇输送到精馏甲醇中。脱硫过程中含硫废物是利用硫回收产品回收硫的过程。

二、焦炉煤气制甲醇生产过程中工程危险因素分析

1.甲醇的危险因素。甲醇为无色透明液体，密度为0.79，气体相对密度为1.11，燃烧温度为385℃，沸点为64.8℃。甲醇由于其物理性质和水溶性，在特殊情况下会产生爆炸危险，爆炸极限为5.5%～44%。在生产过程中，可将空气中的水蒸气混合成爆炸性混合液体。这种混合液体有很高的风险。在明火或高温环境下，容易发生爆炸。氧化剂的反应过程中会发生剧烈的燃烧，在火中加热的甲醇容器容易发生爆炸。甲醇与水蒸气混合后，得到的混合液体密度略高于空气，可以在较低的位置扩散。当它遇到明火时，它会燃烧甚至爆炸。在生产空间，空气中安全甲醇浓度为50 mg/m³。甲醇的燃烧事故，灭火的方法是将设备或容器含有甲醇的火场和公开化区域尽可能对火灾区域，确保冷却程度由喷水，直到火停止。如果容器在火灾现场已被燃烧变色，或在安全泄压过程中产生爆裂声，需要立即撤离现场，灭火所用的主要物质有可溶性泡沫、二氧化碳、干粉和沙子等。

2.氢气的危险因素。甲醇产生一定量的氢气，氢气属于易燃气体，无色无味，相对密度为0.07%，收现金燃烧温度4.4℃，沸点范围大约在- 2.528℃，溶于水，氢和空气混合，可形成氢气混合物，面对高温火灾或造成严重事故，氢气的密度比空气如果空气中的氢浓度过高，可能会对人体产生窒息作用。在某些氢浓度高的环境中，工人必须配备正压空气呼吸器，并正确穿戴符合标准的职业防护设备。施工现场区域严禁明火，有效防止氢爆炸事故的发生;与此同时，在某些氢浓度高的作业地区，必须进行特别的人类监测，以监测危险地区。在氢泄漏的情况下，必须立即将工作人员从整个区域疏散到风区，同时确保适当的绝缘;工作人员无法进入氢泄漏区，并提供一定数量的空气，以加速氢在空氣中的扩散。如果发生火灾或爆炸，必须切断氢切断后续的氢源，熄灭火焰，如果后续的氢源不能及时切断，火焰就不能熄灭。氢气爆炸的灭火方法主要采用泡沫、二氧化碳、干粉等。

三、工艺过程易燃易爆危险分析

在焦炉煤气制甲醇的工艺流程中，燃烧或爆炸的危险因素相对较大，而燃烧或爆炸的危险因素主要是由于可燃和爆炸性气体的泄漏，如焦炉煤气和氢的合成气。

1.材料性质的影响。在生产过程中，所使用的原材料或半成品基本上具有较高的易燃性和爆炸性。焦炉煤气是一种易燃气体。其中甲醇是可燃液体的主要物质。如果设备中甲醇的密封程度不够，或者在实际操作中存在问题，甲醇生产过程中会发生意外漏气或火灾爆炸。在甲醇合成气中，主要的气体是一氧化碳和氢气。在环境压力相对较高的情况下，强大的外部压力会大大增加瓦斯爆炸的风险。

易燃气体在设备中很容易泄漏，导致设备体积迅速膨胀，然后泄漏的气体与空气混合形成易燃易爆物质。此外，喷嘴泄漏后气体流速较大，容易产生静电火花，进而点燃可燃气体。在高压下，设备的材料会产生疲劳或腐蚀，影响设备的密封。在高压下，氢气对钢容器的腐蚀作用会增大，导致设备和管道机械的整体强度不断降低，导致爆炸事故。

2.高温因素的影响。在高温条件下，有很多易燃易爆气体或液体燃烧事故，同时，它可以增加延续区域火灾后，在高温表面的设备，它可能会导致大面积的可燃火。化工设备，内部温度可以达到几百摄氏度以上，高温条件下会导致必须改变金属材料的性质，对内部结构的影响，并将继续减少设备以外的刚性条件下，管道腐蚀或损坏，如果管道产生明显的损害问题，和损伤面积大，所以漏气造成的危险情况将更为严重，不仅会造成严重的爆炸危险，同时也会引起煤气中毒。在甲醇生产过程中，引起环境火灾的主要原因是人为明火、高温物体静电火花等电器。在设备的工作过程中，各部件之间的摩擦和摩擦由于缺少润滑剂，旋转会产生摩擦热，或摩擦的火花，管道的表面温度不断上升，与此同时，在生产过程中，电器更复杂的类型和类型，然后是工作的电气设备过热或电气火花的产生。

3.设备的易燃易爆危险分析。生产装置中存在的压力容器，其安全阀或调压阀不能正常工作，容易造成容器内压力过大，压力过大会导致爆炸事故。在生产过程中，可燃气体爆炸产生火花其中一个关键因素，同时在一些易燃水蒸汽或空气中易燃易爆气体浓度缓慢上升。发生明火时，可直接引起严重的燃烧爆炸事故。在这些领域可能爆炸的风险因素或其他火灾风险领域，有必要设置防静电和闪电的预防措施防止设备产生明显的电气火花或高温在生产过程中，以减少可燃物爆炸事故的发生。在项目过程中，包括最终产品甲醇，通过反应过程中产生的风险分析可以看到，焦炉煤气输送过程中产生的风险因素较高，与此同时，氢在焦炉煤气的主要成分，这三种物质甲烷和一氧化碳，这三种物质爆炸危险程度较高，暴露在明火中很容易发生严重爆炸。甲醇生产过程中存在着机械损伤、电气损伤等危险问题。

四、案例分析

某公司选择了德士古水煤浆气化煤甲醇生产，宽了硫变换，低温甲醇洗、中压卡在蒸馏过程中产生甲醇合成和甲醇塔，和相应的辅助设施的配套设备，基本生产区域火灾危险类火灾或爆炸区域，生产过程中存在的主要风险因素是火灾、爆炸、中毒、热辐射、高温烫伤、低温冻伤、坠落、窒息、机械损伤、触电危险等。以下是生产过程中有害因素的分析：

1.火灾和爆炸危险。（1）焦炉煤气，焦炉煤气压缩机，各种脱硫转换器、炉、气体压缩机转换、甲醇合成反应器，pre列，加压柱和大气柱，甲醇，甲醇产品中间储罐、甲醇坡道载荷火车站、甲醇和甲醇油轮，甲醇循环泵和管道泄漏的气体，气体或中间变换，甲醇，再满足火焰，火花，或者在高温下，温度很容易导致火灾和爆炸危险。（2）液氧或氧气系统泄漏，压力下气流高速泄漏，容易产生静电和放电火花;纯氧是一种强氧化剂。泄漏时，高浓度的氧气会在现场遇到严重的氧化和易燃物质的放热，可能引起火灾和爆炸。纯氧具有很强的氧化性能。如果焊渣和毛刺留在生产过程的设备和管道很容易被纯氧氧化由于气流的作用，金属焊渣和毛刺很容易通过纯氧氧化，金属会引起燃烧甚至导致爆炸的风险。在氧气的流动过程中，很容易产生静电。接地不良或接地电阻大时，会产生静电聚集和放电，引起火灾和氧气爆炸。如果管道中有石油，由于强氧化作用会自燃，会导致火灾和爆炸的危险。（3）如果压力有问题的设备设计、材料、制造和其他链接，或设备没有维护和腐蚀，或者设备的内部压力超过压力限制设备能承受由于违反法规和错误，会发生物理爆炸，造成损失和伤害;同时，由于设备内材料的泄漏会引起火灾和爆炸。

2.中毒或窒息危险。焦炉煤气原料、中间转化煤气和甲醇合成装置中使用的甲醇产品对人体有不同程度的毒性和危害。焦炉煤气含有硫化碳、硫化氢、氨、苯等。合成精馏过程中的甲醇可通过皮肤等吸入、摄取和吸收，对人体中枢神经系统有麻醉作用，对视神经和视网膜有特殊的选择作用。它容易引起病变，以及皮肤脱脂和皮炎。当上述生产物料泄漏时，不仅存在火灾、爆炸风险，还存在中毒风险。当一个事故发生在空气分离的生产过程或在传输管道，特别是在液氧储罐和氮球形罐，如果大量的氧气和氮气泄露出来的产品，操作环境中的氧气或氮气将在很短的时间内达到一定的浓度。如上所述，如果一个人在这个时候吸入了高浓度的氧气或氮气，那么就有氧气中毒或缺氧窒息的危害。

3.造成冻伤。空分过程的空分系统是低温操作区。液氧、液氮、液态氩等低温介质在系统中泄漏，与人体接触可引起冻伤。此外，这些设备的低温设备、管道，如果隔热层和冷卻层已经暴露，直接与人体接触也可能发生较小程度的冻伤。

4.高温灼烫。当工作场所高温的辐射强度大于4.2J/cm 2.m in可引起人体过热，产生一系列生理功能变化，失去体温调节平衡，水盐代谢紊乱，影响消化和神经系统。在3.8M pa、450℃蒸汽为动源驱动的汽轮机本体及其附属管道，温度达260℃;在甲醇生产中，转化过程是一个高温过程，反应温度在1000℃左右，部分设备在原料进入转化炉前预热操作温度高达500-600℃。甲醇合成工艺为中温工艺，反应温度为220℃;还有很多设备和管道的运行温度都很高，尽管对设备采取了隔热措施，但也会对操作者产生热辐射和损伤。在设备中这些高温设备、管道中，如果保温层有暴露的地方，当人体直接接触时可能发生高温烧伤。此外，一些室外工作场所在夏天有一定程度的高温危险。操作人员可能暴露于热辐射中。

5.高空坠落危害。因为在甲醇合成过程中许多设备的工厂有很多是多层，设备也高，楼梯，平角钢梯、平台、多走路，车间会有升降口，安装孔，和烹饪，等等，如果操作员粗心大意和传递，或维护，违反安全的起重操作，高空作业操作规程，并没有采取安全措施，发生，下降，坠落物造成伤害。

6.机械损伤。甲醇装置的旋转设备主要有气体压缩机、物料输送泵等。转动部件的防护罩未安装或未腐蚀时，操作人员的衣服、长发容易被拧入防护罩内，造成人身伤害。此外，在检查、维修设备时，如随意操作，也可能发生划伤、碰伤、割伤、割伤等伤害。

7.触电。这种危害主要发生在变压器、配电室、电力照明电路和照明电器中，生产设备中有各种泵的电机和辅助设备。在安装过程中，由于选择电气设备的质量差，设备或安装质量缺陷和故障或在工作过程和维护过程中，因为工人们不能工作按照电气安全操作规程操作或缺乏安全感，很可能造成电击事故风险。

8.针对以上危险因素应采取的安全措施。

①在生产过程中严格按照《化学品生产单位特殊作业规范》进行各项作业。②生产装置和变电所电气设备布置必须符合《中华人民共和国爆炸场所电气安全规程》中防火防爆要求。③在生产系统易燃易爆的场所和高温高压设备，必须设置可燃气体报警仪和温度、压力等检测仪表、声光报警器和事故联锁停车装置。④在高、低压系统之间应设置止逆阀等安全设施，安装必要的监测仪表和自动（或手动）泄压设施。⑤对存在能突然超压的管道和设备，应安装安全阀或防爆板，安全设施泄压口应朝安全方向。⑥认真控制生产工艺参数，不准超温、超压、超流速等违规操作。⑦生产系统的设备管道、贮存可燃气体和易燃液体罐区应设有静电消除器。

通过本文从焦炉煤气生产甲醇的过程风险因素的分析可以看出，在甲醇生产的过程中，包括易燃易爆物质是常见的风险因素，在生产过程中会产生一定量的氢、一氧化碳和甲烷等，这些气体在火的情况下，很容易产生爆炸。同时，生成的气体的毒性，是一个重要的甲醇过程的安全隐患，如一氧化碳中毒或硫化物中毒，等等，都是需要注意的有关操作人员因素，通过建立良好的安全意识，能够更好地实现安全、高效的工业生产。

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