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某重油催化裂化装置职业病危害因素接触情况分析

2020-07-13

山东化工 2020年11期
关键词:油气分离分馏塔硫化氢

刘 振

(中国石油化工股份有限公司济南分公司,山东 济南 250101)

随着国内炼油行业盈利能力水平不断降低,竞争日益激烈,把廉价的重油转化为高附加值的轻质石油产品是炼化企业重要的盈利点,而重油催化裂化装置作为重要的重油轻质化装置广泛存在于全国各大炼厂,某炼厂于2018年建成投产了120万t/a重油催化裂化装置,该装置的工艺流程主要有反应-再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、四机组及烟气能量回收部分、烟气脱硝脱硫系统组成,装置生产过程中产生多种职业病危害因素,需要通过对装置的职业病危害因素分析、检测确定职业危害防护的重点。

1 职业病危害因素分析

1.1 原、辅料及产品

某炼厂120万t/a催化裂化装置主要原料油为减压渣油、常压蜡油、丙脱油、焦化蜡油,辅料主要是FCC催化剂、钝化剂、阻垢剂、液氨、氢氧化钠、絮凝剂等,产品主要包括液化气、汽油、柴油以及副产品干气、油浆等。主要原辅材料和产品见表1。

表1 原辅材料和产品一览表

1.2 生产工艺过程中的职业病危害因素及分布

本装置的生产过程由反应-再生、分馏、吸收稳定、四机组、富气压缩机组、CO锅炉、烟气脱硫脱硝等单元组成。原料油进入反应-再生部分在催化剂的作用下经催化裂化产生的高温油气进入分馏部分按沸点范围分割成为富气、汽油、轻柴油、回炼油及油浆馏分,同时还完成原料预热及热量回收的任务,汽油和富气进入吸收稳定部分分离出干气、液化气和稳定汽油,反应再生单元产生烟气进入四机组、CO锅炉进行能量回收后,再进入烟气脱硫脱硝单元除尘脱硫后排入大气。本装置存在的职业病因素主要包括硫化氢、汽油、柴油、正戊烷、己烷、正庚烷、辛烷、壬烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、液化石油气、氢氧化钠、氨、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、催化剂粉尘等;物理因素主要为噪声。

1.2.1 硫化氢

硫化氢是本装置主要的职业病危害因素之一。减压渣油、减压蜡油、丙脱油、焦化蜡油含硫含量为0.74%,在提升管反应器内反应后生成硫化氢,大部分硫化氢随反应油气进入分馏塔分布于各个馏分中。各个馏分中以较轻油气中的硫化氢为多,硫化氢随油气进入吸收稳定部分,经吸收稳定存在于干气、液化石油气、汽油等装置产品中。最轻的干气中硫化氢含量最多,液化石油气次之,汽油最少。

硫化氢主要存在于反应器及分馏、吸收稳定的大部分区域中,在各油气分离器、回流罐所切含硫污水中也有分布。主要分布的部位有:反应器、分馏塔、分馏塔顶油气分离器、富气压缩机、分馏塔顶冷回流泵、气压机出口油气分离器等吸收稳定部分含有硫化氢的所有设备管线中。在分馏塔顶油气分离器、富气压缩机、气压机出口油气分离器、含有硫化氢介质的机泵等处周围作业场所中硫化氢浓度可能较高。操作工在进行脱水、采样等操作时可接触较高浓度硫化氢。

1.2.2 汽油、柴油、正戊烷、己烷、正庚烷、辛烷、壬烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等

原料油在高温高压操作条件下,通过一系列反应,使大分子烃类转化为各种小分子烃类的混合物,成分复杂含有烷烃、烯烃、芳香烃等,经分馏、吸收、稳定得到各种烃类产品。工作场所中汽油、正戊烷、己烷、正庚烷、辛烷、壬烷、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等浓度较高的部位主要为各含轻质油的机泵、回流泵等集中布置的机泵区;分馏塔顶油气分离器、气压机出口油气分离器等处。柴油主要存在于反应器、分馏塔、汽提塔、吸收塔等处。

1.2.3 液化石油气

液化石油气是反应油气的组成部分,存在于反应器、分馏塔、分馏塔顶油气分离器、富气压缩机、气压机出口油气分离器、稳定塔及相关管线等处。工作场所中液化石油气浓度较高的部位为各机泵、油气分离器、富气压缩机等处。

1.2.4 催化剂粉尘

装置反应过程中使用的新鲜催化剂主要成分为氧化铝(含量≥48.0%),来自负压催化剂加料斗补充,废催化剂自废催化剂高位罐卸入罐车,催化剂补充和卸出装槽车过程操作不当可能会产生大量粉尘。

1.2.5 氨、氢氧化钠

本装置脱硝系统的液氨缓冲罐、脱硝反应器以及氨在储存、输送过程中若出现意外泄漏,作业人员可接触氨。脱硫系统在脱硫过程中使用25%氢氧化钠溶液,在氧化罐、氢氧化钠罐区以及脱硫反应器等处存在氢氧化钠。

1.2.6 一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳

催化裂化烟气主要成分为二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳等,进入余热锅炉后与锅炉内SCR脱硝模块处喷出的氨反应脱除大部分二氧化氮。

1.2.7 噪声

噪声存在装置区全部范围内。噪声危害显著的部位有主风机、四机组、物料管线、各机泵区、空冷器等处。同时余热锅炉周围设有烟气轮机等,可产生较高噪声;燃气激波、蒸汽吹灰器、锅炉各机泵运行时存在噪声危害。

2 职业病危害因素接触情况

近期委托第三方对本装置职业病危害因素进行了现场检测。现场采样期间,各生产系统均处于正常生产状态,各工程防护设施正常开启。

2.1 化学有害因素

对照检测结果,依据《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素》(GBZ2.1-2019)[1]对本装置的化学有害因素的接触水平进行分级,结果如表2所示。

表2 化学因素分级

2.2 粉尘

本装置粉尘主要是催化剂装卸过程中产生的催化剂粉尘(主要的成分为氧化铝,游离二氧化硅小于10%),粉尘检测结果显示工作场所生产性粉尘40 h时间加权平均浓度实测值最高为1.83 mg/m3,装置采用DCS自动控制实现远程操作,作业人员定期巡检,劳动强度为I级,依据《工作场所职业病危害作业分级第1部分:生产性粉尘》(GBZ/T 229.1-2010)[2]分级指数按下式计算:

G=WM×WB×WL[2]

G——分级指数;

WM——粉尘中游离二氧化硅含量的权重数;

WB——工作场所空气中粉尘职业接触比值的权重数;

WL——劳动者体力劳动强度权重数;

经计算,G=0,作业级别属0级(相对无害作业):在目前的作业条件下,对劳动者健康不会产生明显影响。

2.3 物理因素

个体噪声检测结果LEX,40hdB(A)为79.6 dB(A),低于80 dB(A),依据《工作场所职业病危害作业分级第4部分:噪声》(GBZ/T 229.4-2012)[3],不属于严格意义上的噪声作业,职业危害较小,但是个别噪声测点噪声较高,风机K501/A、烟气轮机处噪声超过了95dB(A),在设备维护、现场更改流程等特殊情况下,职工现场停留时间变长,将造成个体噪声检测结果增高。

3 结果与建议

从职业病危害因素接触情况来看,在保证装置运行正常,设备完好,防护设施开启的情况下,化学有害因素、粉尘接触水平较低,个体噪声检测结果也低于限值,对职工身体影响较小,但是该装置涉及硫化氢、氨、一氧化碳等高毒物质,一旦生产异常或设备损坏造成泄漏,容易引发急性中毒,造成严重后果,建议用人单位加强设备设施的检维修力度,尤其涉氨区域的设备管道,减少泄漏几率,对于个别噪声较大的设备,应考虑更换低噪声设备,进一步降低现场噪声,尽可能减少职工在高噪声设备作业点的停留时间,配备足够衰减值的防噪声耳塞,在装置现场设置警示标示和说明,使进入装置的相关人员知悉现场存在的职业病危害因素及其对人体健康的危害后果、防护措施和应急救援措施,尤其是氨、硫化氢等高毒物品,应按规范要求设置有毒气体报警仪,配置充足的正压式空气呼吸器、防毒面具等气体防护用品,现场要设置冲洗设备、应急撤离通道和必要的泄险区,日常要做好职工职业卫生教育培训工作,提高职工自救、互救能力,根据实际情况不断完善应急预案,并组织职工定期演练,做好职业病防护设施、应急救援设施的管理,经常性进行维护检修、定期检测其性能和效果,确保其处于正常状态。

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