對甲醇催化氧化制甲醛與其過程危險性的探究

（新疆天智辰業化工有限公司，石河子市，832000） 田東紅

1 甲醛生產原料與本身的危險性分析

1.1 原料危險性

甲醇利用某些催化劑在一定的條件下就可以進行甲醛的生產。甲醇本身屬于易揮發的液體，當甲醇蒸氣和空氣的混合比為6～35%時，遇到一些低程度的光、火與電等都有可能會發生爆炸的危險；甲醇對地下水也有可能會產生污染，通過土壤，一些甲醇注入到地下水質中，通過井、自來水等設施為人畜飲用，將有可能會存在生命危險；經常接觸到甲醇的工作人員有可能會因為吸入甲醇蒸氣過多造成中毒，甲醇屬于中度危害毒品。[1]

1.2 產品危險性

甲醛的危險主要是因為其對皮膚粘膜的刺激效果，在室內的范圍內，如果吸入一定量的甲醛，將會有可能引起患者的眼紅、聲音嘶啞、氣喘等病況，長期吸入，有可能會導致鼻炎、嗅覺喪失甚至肺水腫等，其主要體現形式為房間的甲醇含量超標。甲醛的危險按照患病速度來看，可以分為急性中毒與慢性中毒。如果長期接觸到甲醛蒸氣，將會引起頭痛與無力的現象，甚至它會對哺乳動物的細胞核進行基因突變效果，與其他的化學成分聯合時，毒性更強。實驗室證實，頻繁接觸甲醛，工人死于血癌或淋巴癌的概率將比沒有接觸到或是少接觸到的工人高出許多，同時也有可能會導致其他的癌癥問題。甲醇蒸氣在生產過程中，如果遇到高熱、明火現象，將有可能會導致容器內的壓力增大，從而導致開裂或爆炸的危險。[2]

2 甲醇催化氧化制甲醛的危險性分析

2.1 泄露危險

甲醇與甲醛都屬于具有典型毒性的物質，當這些液體或氣體暴露在空氣中時，就算數量很低，也往往會造成嚴重的污染，對人體造成嚴重的傷害。在甲醛的生產過程中，涉及到的設備與管線非常多，如貯存罐、輸送泵與壓力容器等，如果維護不當非常容易出現泄露的問題，一旦發生泄露，采取措施不當的話，就有可能會發生安全事故。這些易燃的物質遇到明火將會發生嚴重的火災甚至爆炸的事故，后果不堪設想。

2.2 工藝過程的危險

在利用甲醇進行制成甲醛過程中，甲醇在反應器中進行充分的化學反應，在產生甲醛的同時也會產生一些如一氧化碳等副產物，這些物質具有一定的可燃性，存在火災的潛在危險，如果環境濃度過高時，也會形成燃燒環境，同時設備的溫度很高，就容易發生火災、爆炸等危險。另外在生產過程中，如果對運行參數監測不到位，很可能也會因為運行異常而導致過程中出現危險。[3]

2.3 其他危險分析

由于在利用甲醇進行甲醛的生產過程中，溫度都很高，生產環境非常惡劣，工作人員的正常生理機能將會受到一定的影響，同時勞動能力受到體溫上升的影響而不斷降低，工作人員的大量排汗導致鹽分損失嚴重，有可能會產生衰竭或其他中暑問題的出現；生產設備由于受到生產環境的影響，在一引起強度與性能方面也會出現一定程度的下降。溫度的熱應力作用將會導致設備的性能不精心策劃下降，甚至有泄漏的可能；如果在生產過程中的管道保護不當時，將有可能會發生高溫氣體泄露，這些高溫氣體將會導致工作人員燙傷事故，其中肯定也會伴隨有氣體中毒問題；由于設計上的不足，或在結構、配件安裝時存在著的隱患，壓力容器與管道有可能會發生腐蝕、疲勞的問題，時間久了，就會發生事故；最后事故發生原因還有可能是人為的原因，違規操作或其他的操作不當都有可能會導致事故的出現。

3 甲醇催化氧化制甲醛的危險性預防

3.1 泄露預防

在生產過程中，要對甲醇、甲醛涉及到的設備盡可能地做最小化處理，采用合理、穩妥、成熟的工藝，最好簡化工藝流程，對于存儲的容器，要做到減小存儲量，即使發生事故，后果也要控制在一定的范圍內。在進行甲醛的生產時，要保持生產系統的有效密閉性，在生產流程中，原料與產品在密閉的容器管道內進行流動，需要對密封結構進行合理設計，采用最嚴格的密封設計，對不健全的結構進行升級改造；甲醇與甲醛是典型的有毒化學品，特點十分明日為，在選擇保護材料時要與其特性相符，達到溫度、壓力與腐蝕性要求，保持在苛刻的條件下同樣運行良好；在生產時，要設定合理的額定值，在運行中，無論何種情況發生，都需要保持工作壓力在合理的額定值以內，才能從根本上保持系統可靠；在系統的結構設計中，要采用正確的連接方法把各個容器進行連接，在連接過程中，盡可能減少部件，結構設計是系統的核心，為了提高系統的可靠性，可以設置兩個閥門進行串聯，當其中一個失效時，另一個同樣起到作用。每一種物料的管路都需要設置成為不同的顏色，方便進行管理與監測。對于一些重要的閥門，都需要有著明顯的開關標志，即使非操作人員也能夠明白如何進行關閉處理。另外在預防設計時，還要考慮到后期的維護與檢查的問題，作好應急方案，盡可能地把閥門設計到一塊，方便進行統一操作，集中處理。[4]

3.2 泄露處理

如果在甲醛的生產過程中發生原料泄露的問題，首先要對所有的電源進行切斷，避免造成二次危險，工作人員應該佩戴好所有的防毒面具和手套，對已經污染的地面進行通風，保持新鮮的空氣流通；如果發生甲醛產品的泄露，首先需要把相關人員進行撤離，直到安全的地方，不再允許多余人員進行禁區，對電源進行切斷，所有應用處理的工作人員均需要著消防防護服，避免甲醛進一步流入下水道等空間內。如果只是發生小規模的泄露，則可以利用不可燃的材料進行吸附處理，同時也可以利用水來進行稀釋處理，經過水稀釋后的液體可以排入到廢水系統。對小規模的污染進行隔離圍護，避免更大的泄露事故產生。如果發生面積較大的泄露，可以通過噴霧的形式對甲醛蒸氣進行冷卻稀釋，利用專業的設備進行回收處理。[5]

3.3 電熱設備的預防處理

對于小型的電熱設備，需要單獨設置在一定的安全環境空間內，空間組成的材料為非燃燒性質的，并通過一定的排風散熱裝置達到環境優化的效果；在電熱設備的運行中，由于功率影響，線路容易發生過載或過熱的問題，需要提前進行安全設計，最好采用單獨線路，配以高性能防火阻燃材料，同時在中間過程中增加熔斷器等現代電氣器件。為了提高對系統的監測，需要在系統中增加溫度傳感器與報警裝置，一旦發生事故，將會在第一時間向更多的空間與工作人員發出信號；在電熱設備的管理中，要利用現代管理工具，制定相關的規范流程，嚴格執行，形成人走電斷的好習慣；在生產場所，配備合格的滅火器材，定期進行演習，提高工作人員的安全意識。

3.4 火災應急措施

一旦在甲醛生產現場發生安全事故，消防人員需要佩戴防毒面具與防護服進行消防作業，充分利用干粉、二氧化碳滅火器與水，做好現場火源的冷卻，做好現場工作人員的保護工作；在甲醛火災發生時，需要一直利用噴水設施保持容器冷卻，如果容器發生嚴重變色、變形或閥門異常聲響，需要及時撤離現場，盡可能逃離更遠的安全區域。[6]

4 結束語

在甲醇氧化制甲醛生產過程中，存在的危險因素相對較多，由于原料與產品本身的化學特點，危害性較大。生產企業需要及時做好預防工作，通過提高人員的安全意識與硬件水平，減少安全事故的發生，如果發生危險，能夠通過應急預案執行。通過現代管理手段與先進的設備、設計方法從根本上降低甲醛生產的危險性。

[1]劉恩莉，徐敏燕.甲醇催化氧化制甲醛液相組分分析[A].全國工業催化信息站、工業催化雜志社.第六屆全國工業催化技術及應用年會論文集[C].全國工業催化信息站、工業催化雜志社:,2009:3.

[2]劉凱.粗甲醇催化氧化制備甲醛的研究[D].山東輕工業學院,2011.

[3]李速延，封建利，高超，劉恩利，左滿宏，徐敏燕.甲醇氧化制甲醛鐵鉬催化劑研究[J].工業催化,2012,08:35-39.

[4]郝吉鵬.鐵鉬法甲醇氧化制甲醛工藝及過程控制分析[J].化工技術與開發,2013,03:58-61.

[5]劉紹歡，康青，楊麗霞，蔡青云.Pt/CNT修飾的TiO_2納米管在甲醇催化氧化中的應用[J].化學傳感器,2010,04:30-35.

[6]袁浩然，張皓，殷惠琴，施翔宇，謝祥.甲醇氧化制甲醛用鐵鉬催化劑的研究[J].化學工業與工程技術,2010,06:10-13.