甲醇驰放气制合成氨危险和有害因素浅析

余红

摘 要：本文介绍了利用甲醇合成驰放气生产合成氨危险和有害因素。

关键词：甲醇;驰放气;合成氨

甲醇驰放气制合成氨生产过程中涉及的危险化学品有：甲醇弛放气（主要成分为：H2：63.93%、N2：23.00%、

CO2：4.50%，其他为：一氧化碳、甲烷、甲醇等）、氮气、空气，产品为液氨。

1 原料气提纯工序的危险、有害因素辨识

原料气提纯工序包括甲醇弛放气提氢与氮气精制。变压吸附制氢主要由吸附器、解吸气缓冲罐、解吸气混合罐等设施组成，氮气精制主要由脱氧器、水分离器、干燥器、冷却器等组成。该过程主要危险、有害因素分析如下：

1.1 火灾、爆炸

①氢气等为燃爆性气体，在生产装置中存在火灾爆炸危险，在高压情况下，其爆炸范围加宽，自燃点降低，从而增加了危险性;②吸附器等高压设备装设的压力表和安全阀未按规定检测，易因突然超压等原因造成爆炸事故;③易燃气体易泄漏积聚的场所没有安装可燃气体检测报警装置，泄漏不能及时发现，达到爆炸极限时，遇明火、静电火花会发生火灾爆炸事故;④系统开工阶段未进行系统气密性实验，设备及管道、阀门故障等原因造成泄漏，引起燃烧爆炸事故;⑤在进行停车作业检修过程中，设备、管道、阀门等置换不干净;对处于压力下的设备进行检修等原因均可导致火灾、爆炸事故。

1.2 中毒

①变压吸附制氢过程的原料甲醇弛放气及解吸气中含有一氧化碳有毒有害气体，一旦泄漏易引发中毒事故;②有毒气泄漏的危险作业场所通风不良，未装设机械排风装置和高浓度报警器，CO有毒有害气体浓度超标，会引发人员中毒窒息;③设备的检修动火时因置换不彻底，设备及管道、阀门故障等原因造成系统中甲醇弛放气及解吸气泄漏引发人员中毒事故。

2 压缩工序的危险、有害因素辨识

压缩工序主要由氮气压缩机、氢氮气压缩机和循环气压缩机等组成，主要危险、有害因素分析如下：

2.1 火灾、爆炸

①形成爆炸性混合物：由于设备老化，维修不及时，气体通过压缩机缸体连接处、吸排气阀门处、轴封处、法兰连接处等密封点，与空气形成爆炸性混合物，与火源发生火灾、爆炸;②压缩机前的设备发生故障或停电、误操作等事故，而压缩机未能及时停机，使压缩机入口产生抽负压，较轻时将管线抽瘪，严重时导致空气从不严密处进入设备系统内部，形成爆炸性气体混合物;③气体压缩后温度会升高，如果设备循环冷却水水质差，冷却效果不好，会使设备温度升高。高温会使润滑油效果差或失去润滑作用，使设备运行部件温度更高;④产生积碳，发生燃烧爆炸：积碳在高温过热、机悈撞击、气流冲击、电气断路、外部火灾等引起燃烧条件下都可能燃烧，产生一氧化碳，当系统中的一氧化碳含量达到15%～75%时，就会爆炸。

3 氨合成工序的危险、有害因素辨识

氨合成工段主要由氨合成塔、热交换器、废热回收器、卧式水冷器、冷交换器、氨分离器等设施组成。由于压力高，设备发生泄漏，易造成火灾、中毒、爆炸事故。主要危险、有害因素辨识如下：

3.1 火灾爆炸

①氮气、氢气在高温、高压下会对金属材料发生渗氮、氢脆脱碳腐蚀。外壳发生超温，可使设备材料遭受破坏，易发生泄漏爆炸事故，造成灾难性的后果;②设备材质及带压设备的安全附件若不符合要求，或在安装、使用中损坏，都可能发生氢气、氨气泄漏，遇明火则发生爆炸事故。

3.2 中毒

①合成塔出来的循环气经过废热回收、热交、水冷、冷交、氨冷后进入氨分离器，高温高压下氨腐蚀等原因，易发生泄漏中毒事故;②开停车过程中不按操作规程进行操作引起氨泄漏，会发生中毒;③因腐蚀、设备和管道泄漏易发生氨中毒事故。

3.3 灼烫

合成工序是在较高的温度下进行，设备设施及相应管道均处于高温状态，造成灼伤的原因主要有：

①高温设备或管道没有采取保温措施，或保温防护措施不完善，人员接触高温设备裸露表面或设备及管道泄漏的高温物料均会造成人员灼伤事故;②设备设施因超压、长期使用腐蚀没有检测，密封点泄漏等原因造成的高温蒸汽、焦炉煤气泄漏，人员接触泄漏的高温物质会发生灼伤事故。

4 冷冻站工序的危险、有害因素辨识

本工段主要由螺杆制冷压缩机、蒸发式空冷器、辅机撬块等组成，主要危险有害因素分析如下。

4.1 火灾爆炸

①因腐蚀、设备维修不及时引起设备、管道、法兰、阀门泄漏，氨与空气混合遇明火会发生火灾、爆炸;②因操作超压引起的设备、管道破裂，易发生氨泄漏引起火﹑爆炸;③因压力容器、制冷压缩机及储罐安全阀失灵易导致超压爆炸事故;④因电器设备保护接零、过载保护等防护设施不完備或失修，易导致电气着火爆炸事故。

4.2 中毒

因腐蚀、设备维修不及时引起设备、管道、法兰、阀门泄漏，因压力容器、制冷压缩机及储罐安全阀失灵易泄漏，因操作超压引起的设备、管道破裂，都会发生氨中毒事故。

4.3 冻伤

①操作过程中不按规定穿戴劳保用品如防护眼镜等，遇合成氨泄漏汽化吸收大量热量，导致周围环境低温，导致冻伤;②因腐蚀、设备维修不及时引起设备、管道、法兰、阀门损坏，氨泄漏，汽化吸收大量热量，导致周围环境低温，会造成冻伤。

5 液氨罐区的危险、有害因素辨识

5.1 火灾、爆炸

①氨贮罐的设计制造有一定的容积、压力要求，超量充装有可能发生泄漏，导致火灾爆炸事故;②使用未检测的氨贮罐，易发生泄漏爆炸事故;③氨贮罐安全防护措施不完备（防雷﹑防静电﹑防晒降温﹑防火堤等），易引起火灾爆炸;④氨充装安全设施不完备或违反操作规程，易造成氨泄漏爆炸事故;⑤氨贮罐储存环境温度过高，则会使储罐内压力升高，当压力升高到超过设备设计压力后，有可能发生泄漏、火灾、爆炸;⑥氨贮罐属于压力设备，储罐及输送管道的制造不是有资质的生产厂家生产的合格产品或使用以后没有按要求进行年检有可能发生泄漏、火灾、爆炸、中毒等事故。

5.2 中毒窒息

液氨管道输送，若管道材质、法兰、阀门不符合要求，或年久失修发生泄漏，会发生中毒事故。氨贮罐安全防护措施不完备（防雷﹑防静电﹑防晒降温﹑防火堤等）引起的爆炸，致使氨中毒事故发生。

5.3 冻伤

氨贮罐及安全附件不符合要求，或年久失修，发生泄漏汽化吸收大量热量，导致周围环境低温，容易造成人员冻伤事故。

6 汽车装卸危险有害因素分析

6.1 火灾、爆炸

①物料管线、连接法兰及其相关设施由于制造、法兰未紧固等原因，可能导致物料泄漏氨与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易火灾爆炸事故;②装车时，操作失误，槽车装满后，外溢，造成氨泄漏，易发生火灾爆炸事故;③装车时流速过快，且没有防静电接地装置，容易产生和积聚静电，会引燃、爆炸;④汽车未戴阻火器，在进入装车现场或离开装车现场，发动机排气管排出带火花的烟气，有可能引起火灾爆炸事故;⑤汽车在运输过程中产生静电，如在装车前未能导出其产生的静电，有可能产生静电火花，成为火灾爆炸事故的着火源;⑥装车现场电器设施不符合防爆要求，电气火花易引起火灾爆炸事故。电机过载造成损坏，可引起电气火灾事故;⑦违章动火、违章携带火种、使用易产生火花的工具检修储存设备、违章指挥也可能引起火灾、爆炸事故。

6.2 中毒和窒息

氨具有毒性，发生泄漏时，有可造成人员中毒。