甲醇馳放氣制合成氨危險和有害因素淺析

余紅

摘 要：本文介紹了利用甲醇合成馳放氣生產合成氨危險和有害因素。

關鍵詞：甲醇;馳放氣;合成氨

甲醇馳放氣制合成氨生產過程中涉及的危險化學品有：甲醇弛放氣（主要成分為：H2：63.93%、N2：23.00%、

CO2：4.50%，其他為：一氧化碳、甲烷、甲醇等）、氮氣、空氣，產品為液氨。

1 原料氣提純工序的危險、有害因素辨識

原料氣提純工序包括甲醇弛放氣提氫與氮氣精制。變壓吸附制氫主要由吸附器、解吸氣緩沖罐、解吸氣混合罐等設施組成，氮氣精制主要由脫氧器、水分離器、干燥器、冷卻器等組成。該過程主要危險、有害因素分析如下：

1.1 火災、爆炸

①氫氣等為燃爆性氣體，在生產裝置中存在火災爆炸危險，在高壓情況下，其爆炸范圍加寬，自燃點降低，從而增加了危險性;②吸附器等高壓設備裝設的壓力表和安全閥未按規定檢測，易因突然超壓等原因造成爆炸事故;③易燃氣體易泄漏積聚的場所沒有安裝可燃氣體檢測報警裝置，泄漏不能及時發現，達到爆炸極限時，遇明火、靜電火花會發生火災爆炸事故;④系統開工階段未進行系統氣密性實驗，設備及管道、閥門故障等原因造成泄漏，引起燃燒爆炸事故;⑤在進行停車作業檢修過程中，設備、管道、閥門等置換不干凈;對處于壓力下的設備進行檢修等原因均可導致火災、爆炸事故。

1.2 中毒

①變壓吸附制氫過程的原料甲醇弛放氣及解吸氣中含有一氧化碳有毒有害氣體，一旦泄漏易引發中毒事故;②有毒氣泄漏的危險作業場所通風不良，未裝設機械排風裝置和高濃度報警器，CO有毒有害氣體濃度超標，會引發人員中毒窒息;③設備的檢修動火時因置換不徹底，設備及管道、閥門故障等原因造成系統中甲醇弛放氣及解吸氣泄漏引發人員中毒事故。

2 壓縮工序的危險、有害因素辨識

壓縮工序主要由氮氣壓縮機、氫氮氣壓縮機和循環氣壓縮機等組成，主要危險、有害因素分析如下：

2.1 火災、爆炸

①形成爆炸性混合物：由于設備老化，維修不及時，氣體通過壓縮機缸體連接處、吸排氣閥門處、軸封處、法蘭連接處等密封點，與空氣形成爆炸性混合物，與火源發生火災、爆炸;②壓縮機前的設備發生故障或停電、誤操作等事故，而壓縮機未能及時停機，使壓縮機入口產生抽負壓，較輕時將管線抽癟，嚴重時導致空氣從不嚴密處進入設備系統內部，形成爆炸性氣體混合物;③氣體壓縮后溫度會升高，如果設備循環冷卻水水質差，冷卻效果不好，會使設備溫度升高。高溫會使潤滑油效果差或失去潤滑作用，使設備運行部件溫度更高;④產生積碳，發生燃燒爆炸：積碳在高溫過熱、機悈撞擊、氣流沖擊、電氣斷路、外部火災等引起燃燒條件下都可能燃燒，產生一氧化碳，當系統中的一氧化碳含量達到15%～75%時，就會爆炸。

3 氨合成工序的危險、有害因素辨識

氨合成工段主要由氨合成塔、熱交換器、廢熱回收器、臥式水冷器、冷交換器、氨分離器等設施組成。由于壓力高，設備發生泄漏，易造成火災、中毒、爆炸事故。主要危險、有害因素辨識如下：

3.1 火災爆炸

①氮氣、氫氣在高溫、高壓下會對金屬材料發生滲氮、氫脆脫碳腐蝕。外殼發生超溫，可使設備材料遭受破壞，易發生泄漏爆炸事故，造成災難性的后果;②設備材質及帶壓設備的安全附件若不符合要求，或在安裝、使用中損壞，都可能發生氫氣、氨氣泄漏，遇明火則發生爆炸事故。

3.2 中毒

①合成塔出來的循環氣經過廢熱回收、熱交、水冷、冷交、氨冷后進入氨分離器，高溫高壓下氨腐蝕等原因，易發生泄漏中毒事故;②開停車過程中不按操作規程進行操作引起氨泄漏，會發生中毒;③因腐蝕、設備和管道泄漏易發生氨中毒事故。

3.3 灼燙

合成工序是在較高的溫度下進行，設備設施及相應管道均處于高溫狀態，造成灼傷的原因主要有：

①高溫設備或管道沒有采取保溫措施，或保溫防護措施不完善，人員接觸高溫設備裸露表面或設備及管道泄漏的高溫物料均會造成人員灼傷事故;②設備設施因超壓、長期使用腐蝕沒有檢測，密封點泄漏等原因造成的高溫蒸汽、焦爐煤氣泄漏，人員接觸泄漏的高溫物質會發生灼傷事故。

4 冷凍站工序的危險、有害因素辨識

本工段主要由螺桿制冷壓縮機、蒸發式空冷器、輔機撬塊等組成，主要危險有害因素分析如下。

4.1 火災爆炸

①因腐蝕、設備維修不及時引起設備、管道、法蘭、閥門泄漏，氨與空氣混合遇明火會發生火災、爆炸;②因操作超壓引起的設備、管道破裂，易發生氨泄漏引起火﹑爆炸;③因壓力容器、制冷壓縮機及儲罐安全閥失靈易導致超壓爆炸事故;④因電器設備保護接零、過載保護等防護設施不完備或失修，易導致電氣著火爆炸事故。

4.2 中毒

因腐蝕、設備維修不及時引起設備、管道、法蘭、閥門泄漏，因壓力容器、制冷壓縮機及儲罐安全閥失靈易泄漏，因操作超壓引起的設備、管道破裂，都會發生氨中毒事故。

4.3 凍傷

①操作過程中不按規定穿戴勞保用品如防護眼鏡等，遇合成氨泄漏汽化吸收大量熱量，導致周圍環境低溫，導致凍傷;②因腐蝕、設備維修不及時引起設備、管道、法蘭、閥門損壞，氨泄漏，汽化吸收大量熱量，導致周圍環境低溫，會造成凍傷。

5 液氨罐區的危險、有害因素辨識

5.1 火災、爆炸

①氨貯罐的設計制造有一定的容積、壓力要求，超量充裝有可能發生泄漏，導致火災爆炸事故;②使用未檢測的氨貯罐，易發生泄漏爆炸事故;③氨貯罐安全防護措施不完備（防雷﹑防靜電﹑防曬降溫﹑防火堤等），易引起火災爆炸;④氨充裝安全設施不完備或違反操作規程，易造成氨泄漏爆炸事故;⑤氨貯罐儲存環境溫度過高，則會使儲罐內壓力升高，當壓力升高到超過設備設計壓力后，有可能發生泄漏、火災、爆炸;⑥氨貯罐屬于壓力設備，儲罐及輸送管道的制造不是有資質的生產廠家生產的合格產品或使用以后沒有按要求進行年檢有可能發生泄漏、火災、爆炸、中毒等事故。

5.2 中毒窒息

液氨管道輸送，若管道材質、法蘭、閥門不符合要求，或年久失修發生泄漏，會發生中毒事故。氨貯罐安全防護措施不完備（防雷﹑防靜電﹑防曬降溫﹑防火堤等）引起的爆炸，致使氨中毒事故發生。

5.3 凍傷

氨貯罐及安全附件不符合要求，或年久失修，發生泄漏汽化吸收大量熱量，導致周圍環境低溫，容易造成人員凍傷事故。

6 汽車裝卸危險有害因素分析

6.1 火災、爆炸

①物料管線、連接法蘭及其相關設施由于制造、法蘭未緊固等原因，可能導致物料泄漏氨與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易火災爆炸事故;②裝車時，操作失誤，槽車裝滿后，外溢，造成氨泄漏，易發生火災爆炸事故;③裝車時流速過快，且沒有防靜電接地裝置，容易產生和積聚靜電，會引燃、爆炸;④汽車未戴阻火器，在進入裝車現場或離開裝車現場，發動機排氣管排出帶火花的煙氣，有可能引起火災爆炸事故;⑤汽車在運輸過程中產生靜電，如在裝車前未能導出其產生的靜電，有可能產生靜電火花，成為火災爆炸事故的著火源;⑥裝車現場電器設施不符合防爆要求，電氣火花易引起火災爆炸事故。電機過載造成損壞，可引起電氣火災事故;⑦違章動火、違章攜帶火種、使用易產生火花的工具檢修儲存設備、違章指揮也可能引起火災、爆炸事故。

6.2 中毒和窒息

氨具有毒性，發生泄漏時，有可造成人員中毒。