某解析氣制氫項目職業病危害控制評價

楊雷波（山西省安全生產科學研究院 山西 太原 030002）

本項目以焦爐煤氣變壓吸附提氫后的解析氣為原料，采用蒸汽轉化法生產氫氣。通過對本項目工作場所職業病危害因素的檢測和職業病危害防護措施的分析，對本項目的職業病危害控制做出評價，以期為制氫企業的職業病危害防護提供有益的借鑒。

一、生產工藝流程

本項目可分為預處理系統、轉化系統和凈化系統三部分。預處理采用變溫吸附（TSA）技術，轉化系統采用蒸汽轉化技術，凈化系統采用變壓吸附（PSA）技術。

1.預處理系統：來自界區外的原料氣經往復式壓縮機一段加壓至0.17MPa（G），首先經過除油器分離掉其中夾帶的油滴，然后自塔底進入預處理塔除去原料氣中的萘、焦油、氨、硫化氫及其它芳香族化合物，預處理塔有三臺，其中兩臺處于吸附脫油、脫萘狀態、另一臺處于再生狀態，三臺預處理塔交替工作實現原料氣凈化。處理后的原料氣再經過往復式壓縮機二段壓縮至2.60MPa(G)后進入轉化系統。

2.轉化系統：預處理系統來的原料氣經原料第一預熱器預熱至230℃，經原料第二預熱器預熱至350℃再依次進入預加氫反應器和絕熱加氫反應器發生烯烴飽和以及有機硫轉化反應，然后進入氧化鋅脫硫反應器。在氧化鋅脫硫反應器中，硫化氫與氧化鋅反應生成固體硫化鋅被吸收下來。脫除硫化氫后的氣體硫含量＜0.2ppm，烯烴含量≤1%。

精制后的原料氣按水碳比3.2與水蒸氣混合，預熱至500℃左右，進入轉化爐輻射段。在催化劑的作用下，發生復雜的水蒸氣轉化反應，從而生產出氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和水的混合物。

出轉化爐820-850℃高溫轉化氣經轉化氣蒸汽發生器換熱后，溫度降至360℃，進入中溫變換反應器，在催化劑的作用下發生變換反應將變換氣中CO含量降至5%左右，同時繼續生產氫氣。中變氣經過鍋爐給水第二換熱器、鍋爐給水第一換熱器、脫鹽水預熱器進行熱交換回收部分余熱后，再經中變氣水冷卻器冷卻至40℃，經分水后進入PSA系統。

3.PSA系統：冷卻后的中變氣進入PSA吸附塔，吸附除去氫氣以外的其它雜質（CH4、CO、CO2、H2O 等），使氣體得以凈化，吸附了雜質的吸附床再進行減壓、吹掃，使吸附劑得以再生后，再充壓吸附。

二、職業病危害因素的檢測與分析

根據對生產工藝及生產現場的分析，本項目生產過程中主要產生的職業病危害因素有物理有害因素和化學有害因素。物理有害因素包括：噪聲、高溫、熱輻射；化學有害因素包括：一氧化碳、二氧化碳、氨、硫化氫、苯。

噪聲：主要來源于壓縮機、各種泵和設備運行時產生的機械性噪聲；原料氣在管道輸送和壓縮機壓縮時產生的流體動力性噪聲。

高溫、熱輻射：燃料氣在轉化爐中燃燒產生。

化學有害因素：原料氣含有以上有毒物質，在輸送和壓縮過程中有可能產生。

根據《工作場所空氣中有害物質監測的采樣規范(GBZ159-2004)、《工作場所物理因素測量》（GBZ/T189-2007）等標準規范的要求，對各職業病危害因素進行檢測。

三、職業病防護措施分析與評價

針對產生的職業病危害因素，本項目采取了各種消除和控制職業病危害的措施。

1、在原料選擇上，本項目選用的是焦爐煤氣提氫之后的解析氣，主要成分是甲烷和氫氣，符合國家“低毒物質替代高毒物質、無毒物質替代低毒物質”的原則。

2、在工藝選擇上，本項目選擇的蒸汽轉化的轉化工藝和變壓吸附的吸附工藝都是當今最先進、成熟的清潔工藝。符合國家采用新技術、新工藝的原則。

3、在設備選型上，本項目選用產生低噪聲、振動的壓縮機和屏蔽泵，符合國家規定的設備選型的原則。

4、本項目采取了各種控制職業病危害因素的設施。

（1）防噪聲：除采用低噪聲設備外，本項目生產過程采用DCS遠程控制，勞動者工作以巡檢為主，減少勞動者接觸噪聲的時間；對于產生噪聲較大的壓縮機單獨布置在廠房內，設置獨立減振基礎，同時在壓縮機出口安裝有消聲器以減小壓縮機產生的噪聲；對于生產過程中使用的各種泵集中布置在室外，都設置30cm的水泥減振基礎。從噪聲的檢測結果可知，本項目的噪聲強度全都符合國家職業衛生接觸限值。

（2）防高溫、熱輻射：產生高溫的轉化爐露天布置在室外，有利于熱量的擴散，同時勞動者采取巡檢的工作方式，減少接觸高溫和熱輻射的時間。從熱輻射的檢測結果可以看出，本項目產生的熱輻射強度均符合國家職業衛生標準。

（3）防毒：采用自動化的生產工藝和密閉化的生產過程，從毒物檢測結果可以看出，一氧化碳和二氧化碳的濃度與空氣中一氧化碳和二氧化碳的含量大約一致，硫化氫、氨、苯皆未檢出。本項目在有毒物質控制方面達到了國家標準的要求。

四、結論

本項目采用的是先進、清潔的生產技術和工藝，通過職業病危害因素的檢測和職業病防護設施的分析，本項目在控制職業病危害各方面都達標，符合國家法律法規和標準規范的要求。所以，大力進行技術研發，采用先進的生產工藝和無毒低毒的原料仍是工業企業控制職業病危害的關鍵和重點。