合成氨生產危險因素探究

石浩亮 文秋芬

摘要：合成氨在具體生產過程中面臨著諸多安全生產危險因素，處理不慎的情況下很容易導致人員財產設備的損傷，對整個合成氨的效益與安全均造成嚴重損失。本文將針對合成氨的生產工藝流程進行簡單分析，針對合成氨生產過程中的各項危險因素進行總結，以期為后續(xù)合成氨生產工藝流程的安全管理措施提供經驗借鑒。

關鍵詞：合成氨;生產工藝;危險因素

合成氨作為一種在高溫、高壓條件下使用催化劑對氮與氫進行化學反應并直接合成的氨產品，其在生產過程中具有極高的危險性。針對合成氨生產過程中各項危險影響因素進行辨別并以此采取針對性的安全生產管理措施，對保障合成氨生產流程的順利開展、保障合成氨的生產經濟效益具有非常重要的意義[1]。本文將首先針對合成氨的生產工藝流程進行分析，進而結合合成氨生產過程中不同階段所面臨的危險影響因素進行總結。具體如下：

一、合成氨的生產工藝流程

結合當前我國范圍內合成氨的實際生產工藝流程來看，其涉及到脫硫轉化、中低溫變換、脫碳、甲烷化、合成等不同階段。以脫硫轉化為例，該階段生產過程中生產人員將空氣、飽和蒸汽、天然氣等經過脫硫工藝處理后依照具體的比例將其送入爐中，通過爐內催化劑的有效使用并使得上述產品在780～900℃的條件下轉換為新型氣體，最終經過除塵、降溫、壓縮等一系列處理措施后送入下一道生產工序;以中低溫變換為例，該階段生產過程中生產人員將上一階段生產的轉化器進行油水分離并將分離物送至飽和塔、預腐蝕器、中變換熱器等設備，經過上述設備作用后補充飽和蒸汽并再次進入中變爐、低變爐，通過對催化劑的使用將轉化氣進行有效處理并經過降溫等一系列處理措施后送入下一道生產工序。

二、合成氨不同生產階段的危險影響因素

2.1 中低溫變化階段的危險影響因素

在中低溫變化階段的生產過程中，合成氨產品由最初的半水煤氣轉變?yōu)檗D化氣，此時合成氨生產環(huán)境中會充斥著大量脫離的氫氣。而氫氣作為一種在常溫常壓條件下具有極易燃燒性質、無臭無味特性、極難溶于水中的氣體，其本身密度極小且在生產環(huán)境中一旦出現(xiàn)泄露、或者遭遇明火等都會產生火災、爆炸等嚴重安全事故，對生產人員、生產設備的安全性造成非常嚴重的威脅。此外，中低溫變換的生產過程中，其生產流程中運轉的機械設備或者生產系統(tǒng)如果呈現(xiàn)出負壓運行狀態(tài)，則會直接吸入空氣中的氫氣并與當前機械設備內或者生產系統(tǒng)內的煤氣進行混合，由此引發(fā)諸多化學反應并立即產生爆炸安全事故，對生產環(huán)境內的人員設備造成非常嚴重的破壞。

2.2 碳化階段的危險影響因素

在碳化階段的生產過程中，合成氨產品在此時的含量與濃度均保持非常高的狀態(tài)，也由此合成氨產品在此時保持著非常危險的狀態(tài)。碳化階段的生產過程中合成氨原料已經經由相應的凈化處理形成氨水，在此過程中如果相關人員出現(xiàn)操作失誤或者生產工藝進程中出現(xiàn)異常狀況，均有可能引發(fā)燃燒、爆炸等危險事故。舉例來講，如果氨水槽吸入空氣中的氧氣，則在遭遇明火乃至火星的狀態(tài)下就會立即發(fā)生爆炸事故。氨水槽爆炸也是當前合成氨產品生產過程中安全事故的主要引發(fā)原因之一[2]。同時碳化階段的生產流程多位于常溫狀態(tài)下進行，其生產壓力較小的情況下生產人員很難意識到當前生產階段的危險性。

2.3 合成階段的危險影響因素

合成階段的生產流程中生產人員需要在高溫度、高壓力、高濃度的基礎上完成對合成氨產品的最終合成操作。在此過程中生產人員需要使用冷熱交換器對液氨進行諸多生產操作，同時將分離出的液氨進行加氨蒸發(fā)以使其轉變?yōu)闅鈶B(tài)。在合成階段高壓生產與低壓生產同時進行的情況下，高壓與低壓相互貫通。由于合成氨本身存在一定的毒性反應，如果生產人員在此過程中出現(xiàn)操作失誤，則很有可能引發(fā)生產人員的中毒事故，對生產人員的身體健康造成非常嚴重的威脅。相關研究統(tǒng)計顯示出合成階段是發(fā)生火災、爆炸、中毒事故幾率最高的階段。

三、合成氨生產過程中面臨的其他危險影響因素

除上述危險影響因素以外，合成氨生產工藝流程在具體進行過程中還面臨著以下危險影響因素的威脅：

3.1 高溫與高壓的威脅

合成氨生產工藝流程實施過程中其整個生產過程多處于高溫及高壓條件下，同時合成氨生產過程中需要使用大量的生產媒介與其他化學物質以促進合成氨完成不同形態(tài)、不同產品的轉換。因此合成氨生產過程中如果生產人員對當前生產工藝流程的操作不熟悉、或者對生產設備與系統(tǒng)的操作出現(xiàn)失誤，則很容易導致各項生產設備出現(xiàn)運行失誤并受到生產流程中高溫高壓的不利影響，由此引發(fā)安全事故。

3.2 中毒與窒息的威脅

結合合成氨生產過程中實際涉及到的各項生產來看，諸多生產在使用過程中均具備有易燃易爆炸、具備毒性反應等特點。例如合成氨生產過程中使用到的半水煤氣、氨氣、氫氣等，上述物質均屬于毒性物質。如果生產人員在合成氨生產過程中由于操作不當而導致上述物質泄露，則很有可能在短時間內就會引發(fā)上述物質與空氣之間的化學反應，導致生產人員出現(xiàn)中毒、窒息等嚴重安全生產事故。

3.3 噪音與機械傷害的威脅

合成氨生產中涉及到壓縮機、風機等諸多生產設備。而上述生產設備在運轉過程中均會產生相應的噪音，如果噪音大小超過限定范圍且持續(xù)時間過久，就會對生產人員的身體健康造成嚴重危害。此外，合成氨生產過程中生產人員還面臨著高處墜落、粉塵觸電、靜電對人等諸多危險因素的威脅。

結語

綜上所述，合成氨生產過程中在不同的生產階段均面臨著嚴重的安全生產威脅。管理人員在合成氨生產過程中必須要嚴格規(guī)范生產人員的各項操作，采取各項安全防護措施并針對各項危險因素采取有效的防范措施，確保合成氨生產安全穩(wěn)定。

參考文獻

[1]趙婷. 淺談合成氨生產危險因素的分析辨識[J]. 化工管理， 2015，000（2）：255-255.

[2]馬寶元， 韓濤濤. 淺談合成氨生產危險因素的分析辨識[J]. 化工管理， 2018， No.485（14）：158.

作者簡介：石浩亮（1985-），男，廣西融水人，工程師，主要從事化工安全管理工作。