2023年《安全技术》之甲醇生产项目存在的危险有害因素分析与安全对策措施浅.docx

甲醇生产工程存在的危险有害因素分析与平安对策措施浅 甲醇生产工艺简介 1、气化 　　a、煤浆制备 　　由煤运系统送来的原料煤干基（变换 　　在本工段将气体中的CO局部变换成H2。 　　本工段的化学反响为变换反响，以以下方程式表示： 　　CO+H2O—→H2+CO2 　　由气化碳洗塔来的粗水煤气经气液别离器别离掉气体夹带的水分后，进入气体过滤器除去杂质，然后分成两股，一局部（约为54%）进入原料气预热器与变换气换热至305℃左右进入变换炉，与自身携带的水蒸汽在耐硫变换催化剂作用下进行变换反响，出变换炉的高温气体经蒸汽过热器与甲醇合成及变换副产的中压蒸汽换热、过热中压蒸汽，自身温度降低后在原料气预热器与进变换的粗水煤气换热，温度约335℃进入中压蒸汽发生器，副产4.0MPa蒸汽，温度降至270℃之后，进入低压蒸汽发生器温度降至180℃，然后进入脱盐水加热器、水冷却器最终冷却到40℃进入低温甲醇洗1#吸收系统。 　　另一局部未变换的粗水煤气，进入低压蒸汽发生器使温度降至180℃，副产0.7MPa的低压蒸汽，然后进入脱盐水加热器回收热量，最后在水冷却器用水冷却至40℃，送入低温甲醇洗2#吸收系统。 气液别离器别离出来的高温工艺冷凝液送气化工段碳洗塔。 　　气液别离器别离出来的低温冷凝液经汽提塔用高压闪蒸气和中压蒸汽汽提出溶解在水中的CO2、H2S、NH3后送洗涤塔给料罐回收利用；汽提产生的酸性气体送往火炬。 3、低温甲醇洗 　　本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中CO2、全部硫化物、其它杂质和H2O。 　　a、吸收系统 　　本装置拟采用两套吸收系统，分别处理变换气和未变换气，经过甲醇吸收净化后的变换气和未变换气混合，作为甲醇合成的新鲜气。 　　由变换来的变换气进入原料气一级冷却器、氨冷器、进入别离器，出别离器的变换气与循环高压闪蒸气混合后，喷入少量甲醇，以防止变换气中水蒸气冷却后结冰，然后进入原料气二级冷却器冷却至－20℃，进入变换气甲醇吸收塔，依次脱除H2S+COS、CO2后在－49℃出吸收塔，然后经二级原料气冷却器，一级原料气冷却器复热后去甲醇合成单元。净化气中CO2含量约3.4%，H2S+COS甲醇合成及精馏 　　a、甲醇合成 　　经甲醇洗脱硫脱碳净化后的产生合成气压力约为5.6MPa，与甲醇合成循环气混合，经甲醇合成循环气压缩机增压至6.5MPa，然后进入冷管式反响器（气冷反响器）冷管预热到235℃，进入管壳式反响器（水冷反响器）进行甲醇合成，CO、CO2和H2在Cu-Zn催化剂作用下，合成粗甲醇，出管壳式反响器的反响气温度约为240℃，然后进入气冷反响器壳侧继续进行甲醇合成反响，同时预热冷管内的工艺气体，气冷反响器壳侧气体出口温度为250℃，再经低压蒸汽发生器，锅炉给水加热器、空气冷却器、水冷器冷却后到40℃，进入甲醇别离器，从别离器上部出来的未反响气体进入循环气压缩机压缩，返回到甲醇合成回路。一局部循环气作为弛放气排出系统以调节合成循环圈内的惰性气体含量，合成弛放气送至膜回收装置，回收氢气，产生的富氢气经压缩机压缩后作为甲醇合成原料气；膜回收尾气送至甲醇蒸汽加热炉过热甲醇合成反响器副产的中压饱和蒸汽（2.5MPa），将中压蒸汽过热到400℃。 　　粗甲醇从甲醇别离器底部排出，经甲醇膨胀槽减压释放出溶解气后送往甲醇精馏工段。系统弛放气及甲醇膨胀槽产生的膨胀气混合送往工厂锅炉燃料系统。甲醇合成水冷反响器副产中压蒸汽经变换过热后送工厂中压蒸汽管网。 　　b、甲醇精馏 　　从甲醇合成膨胀槽来的粗甲醇进入精馏系统。精馏系统由预精馏塔、加压塔、常压塔组成。预精馏塔塔底出来的富甲醇液经加压至0.8MPa、80℃，进入加压塔下部，加压塔塔顶气体经冷凝后，一局部作为回流，一局部作为产品甲醇送入贮存系统。由加压塔底出来的甲醇溶液自流入常压塔下塔进一步蒸馏，常压塔顶出来的回流液一局部回流，一局部作为精甲醇经泵送入贮存系统。常压塔底的含甲醇的废水送入磨煤工段作为磨煤用水。在常压塔下部设有侧线采出，采出甲醇、乙醇和水的混合物，由汽提塔进料泵送入汽提塔，汽提塔塔顶液体产品局部回流，其余局部作为产品送至精甲醇中间槽或送至粗甲醇贮槽。汽提塔下部设有侧线采出，采出局部异丁基油和少量乙醇,混合进入异丁基油贮槽。汽提塔塔底排出的废水，含少量甲醇，进入沉淀池，别离出杂醇和水，废水由废水泵送至废水处理装置。 C、中间罐区     甲醇精馏工序临时停车时，甲醇合成工序生产的粗甲醇，进入粗甲醇贮罐中贮存。甲醇精馏工序恢复生产时，粗甲醇经粗甲醇泵升压后送往甲醇精馏工序。甲醇精馏工序生产的精甲醇，进入甲醇计量罐中。   甲醇生产工程存在的主要危险有害物质及物理特性甲醇生产的火灾危险性为甲类，生产过程中存在易燃、易爆、高温、低温、中压、有毒、窒息等危险有害因素，从原料到产品都具有较大的危险性，对职工的生命、健康产生严重的危害，装置一旦发生火灾、爆炸事故将给国家和人民的生命财产带来重大的损失。因此，了解掌握甲醇生产过程中的危险有害因素分析及对策措施显得尤为重要。 主要的危险物质有：一氧化碳、氢、甲醇、氧、烧碱、盐酸等。下面分别介绍这几类物质。 一氧化碳：一氧化碳（carbon monoxide, CO）纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。分子量28.01，密度1.250g/l，冰点为-207℃，沸点-190℃。在水中的溶解度甚低，但易溶于氨水。空气混合爆炸极限为12.5%～74%。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，进而使血红蛋白不能与氧气结合，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。一氧化碳为甲醇合成的原料之一，因此煤气化制甲醇时防止一氧化碳中毒尤为重要。 氢：氢是无色无臭气体，极微溶于水、乙醇、乙醚，无毒，无腐蚀性，极易燃烧，燃烧时火焰呈兰色，温度可达2 0 0 0 ℃。氢氧混合燃烧火焰温度为2100~2500℃，与氟、氯等能发生剧烈的化学反响，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇火星、高温能引起燃烧爆炸，比空气轻，泄露后上升滞留屋顶或容器上部，不易自然排出，遇火源易引发爆炸。爆炸极限是4.1~74.2%，最小点燃能量为0.019毫焦。 甲醇：别名：木醇，木精。外观与性状：无色澄清液体，有刺激性气味。微有乙醇样气味，易挥发，易流动，燃烧时无烟有蓝色火焰，能与水、乙醇、乙醚等有机溶剂互溶，能与多种化合物形成共沸混合物，能与多种化合物形成溶剂混溶，溶解性能优于乙醇，能溶解多种无机盐，如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵和氯化钠等。易燃，与空气混合的爆炸极限为6.0%-36.5%（体积）。有毒，一般误饮5～10ml可致眼睛失明，大量饮用会导致死亡。甲醇的闪点11.11℃，自燃点385℃，爆炸极限6.7~36%，燃烧时无火焰，其蒸汽与空气能形成爆炸性混合物，遇明火，高温，氧化剂有燃烧爆炸危险，与铬酸，高氯酸，高氯酸铅反响剧烈，有爆炸危险。辅助物料氨的危险特性：氨是无色，有刺激性恶抽的气体，水溶液呈碱性，有较强的腐蚀性，与眼睛，皮肤接触易发生严重灼伤，气体大量泄露会危及人畜健康和生命，空气中氨气浓度达15.7~27.4%时，遇火星会引起燃烧爆炸，有油类存在时，更增加燃烧危险 氧：氧气是一种无色、无味、无臭的气体。危险性类别属于不燃气体。氧的化学性质特别活泼，除贵金属---金、银、铂以及惰性气体外，所有元素都能与氧发生反响。氧气的纯度越高，氧气反映越剧烈，在纯氧中的氧化反响异常剧烈，同时放出大量的热量，从而产生高温。氧气具有强烈的助燃特性，与可燃气体在一定比例范围内混合会形成爆鸣气体，一旦到达其燃点，就会发生威力巨大的化学性爆炸。压力高于2.94MPa的氧气与各类油脂接触，都能发生异常剧烈的氧化反响，同时放出大量的热，使油脂迅速到达燃点而发生燃烧或爆炸。 烧碱：熔融白色颗粒或条状，现常制成小片状。易吸收空气中的水分和二氧化碳。1g溶于0.9ml冷水、0.3ml沸水、7.2ml无水乙醇、4.2ml甲醇，溶于甘油。溶于水、乙醇时或溶液与酸混合时产生剧热。溶液呈强碱性。相对密度2.13。熔点318℃。沸点1390℃。烧碱具有强烈刺激和腐蚀性。粉尘或烟雾会刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔；皮肤和眼与NaOH直接接触会引起灼伤；误服可造成消化道灼伤，粘膜糜烂、出血和休克。 盐酸：无色液体，有腐蚀性。为氯化氢的水溶液（工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色）。在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸。有刺激性气味。由于浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴，所以会看到酸雾。熔点(℃)：-114.8(纯HCl) 沸点(℃)：108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1)：1.20 相对蒸气密度(空气=1)：1.26 饱和蒸气压(kPa)：30.66(21℃) 溶解性：与水混溶，浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反响。能与乙醇任意混溶，氯化氢能溶于苯。接触其蒸气或烟雾，可引起急性中毒，出现眼结膜炎，鼻及口腔粘膜有烧灼感，鼻衄、齿龈出血，气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成，有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。慢性影响：长期接触，引起慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。 三、甲醇生产工程存在的危险有害因素分析 1.火灾爆炸危险 　　1、焦炉煤气柜、焦炉气压缩机、各种脱硫转化器、转化炉、转化气压缩机、甲醇合成反响器、预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔、甲醇产品贮罐、甲醇中间储罐、甲醇装车台、甲醇装车铁路站台、甲醇槽车、甲醇循环泵及其管线假设发生煤气、中间转化气或甲醇的泄漏，又再遇到明火、火花或处在高温高热环境下，就极易导致火灾及爆炸危险。 　　2、 液氧或氧气系统发生泄漏，压力下高速泄漏的气流，容易产生静电并放电产生火花；纯氧为强氧化剂，如发生泄漏，那么高浓度氧遇到现场存在的易燃物质能剧烈氧化放热，有引发火灾、爆炸的危险。 　　纯氧具有极强的氧化性能，如果设备、管路内在制作过程中，遗留的焊渣、毛刺等由于气流的作用，金属焊渣、毛刺极易被纯氧所氧化，而引发金属燃烧，甚至有发生爆炸的危险。　　氧气在流动过程中，容易产生静电，如果接地不良或接地电阻大，会造成静电集聚并放电，有导致氧气火灾爆炸的危险；管路内假设存在油污，会由于强烈的氧化作用而发生自燃，进而引发火灾爆炸的危险。 　　3、 带压设备假设由于设计、材质、制造等各环节存在问题，或设备得不到维护而锈蚀、腐蚀、或假设由于操作违章、失误致使设备内压超过设备本身所能承受的压力极限，那么会发生物理性爆炸，造成损失与伤害；同时会由于设备内的物料泄漏再引发火灾爆炸的危害。   2.中毒或窒息危害 　　甲醇合成装置所使用的焦炉煤气原料、中间转化气和甲醇产品对人体有不同程度的毒性与危害。焦炉煤气中含有一氧硫化碳、硫化氢、氨气、苯等多种对人体伤害过程快、后果严重的易中毒；合成精馏过程中的甲醇可以通过吸入、食入、经皮吸收等途径，对人体中枢神经有麻醉作用，对视神经和视网膜有特殊选择作用，易引起病变，还会引起皮肤出现脱脂、错误！超链接引用无效。等状况；当以上生产物料发生泄漏时，不仅有火灾、爆炸危险，亦同时存在中毒危险。当空分工序的生产发生意外或输送管线、特别是液氧储罐以及氮气球罐发生意外时，假设其产品氧、氮气大量泄漏，就会在短时间内致使作业环境中的氧或氮到达一定的浓度；如前所述，此时人假设吸入过高浓度的氧或氮气，那么有氧中毒或缺氧窒息的危害。   3.冻伤危害 　　空分工序的空气别离系统为低温作业区。系统中的液氧、液氮、液氩等低温介质，如发生泄漏，接触到人体可以造成冻伤。另外，装置中的这些低温设备、管线，假设隔热保冷层有脱露之处，人体直接接触时也可能会发生程度较轻的冻伤。    4.高温灼烫 　　当工作场所的高温辐射强度大于4.2J/cm2.min时，可使人体过热，产生一系列生理功能变化，体温调节失去平衡，水盐代谢出现紊