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1、合成氨生产安全技术氨(NH3)常态下是有特别气味的强刺激性气体,相对密度为 0. 5971 (空气=1),易燃,自燃点为65112,能与空气形成爆炸性混合 物(爆炸极限15. 7%27. 4%)。氨气常温加压即可液化(临界压力 11.4MPa,临界温度132. 512),沸点为一33. 512、凝固点为一77. 712。 氨的水溶液称为氨水,呈碱性。氨主要用途是生产氮肥,还用于生产硝酸、纯碱、化纤、塑料、橡 胶、医药、染料和爆炸晶,液氨可用作制冷剂。生产工艺合成氨生产所用原料有固体燃料(煤)液体燃料(石油或 其产品)气体燃料(自然气、焦炉气、炼厂气)。合成氨的生产分为三部分:造气原(燃)料通人
2、空气(氧气)和蒸汽,汽化成为水煤气(半 水煤气),该粗原料气由氢气、氮气、二氧化碳、一氧化碳和少量硫化 氢、氧气及粉尘组成,原料气经废热锅炉回收热量后存于气柜;变换净化气柜来的原料气通过电除尘器除去粉尘进入气压机 加压,经脱硫(脱除硫化氢)变换(将一氧化碳转化为氢和二氧化碳) 脱碳(汲取脱除二氧化碳)后,再次加压进入铜洗塔(用醋酸铜氨液) 和碱洗塔(用苛性钠溶液)进一步除去原料气中的一氧化碳和二氧化碳 (含量降至十万分之三以下),获得纯氢气和氢气混合气体;合成净化后的氢氮混合气(H2: N2 = 3:1)经压缩机加压至 3032Mpa进入合成塔,在铁触媒存在下高温合成为氨。生产是在密封、高压、
3、高温下连续进行的。职业危害合成氨生产的物料(易燃易爆、有毒)和工艺条件确定其 具有极大固有危险性,事故统计说明,化工系统爆炸中毒事故最集中的 就是合成氨生产。爆炸合成氨生产中的化学爆炸可归成三类。一是高温高压使 可燃气体爆炸极限扩宽,气体物料一旦过氧(亦称透氧),极易在装备 和管道内发生爆炸;二是高温高压气体物料从装备管线泄漏时会快速 膨胀与空气混合形成爆炸性混合物,遇到明火或因高流速物料与裂(喷) 口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸;三是气压机等转动装备 在高温下运行会使润滑油挥发裂解,在附近管道内造成积炭,可导致积 炭燃烧或爆炸。高温高压可加速装备金属材料发生蠕变、转变金相组织,还会加
4、剧 氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮,加剧装备的疲惫腐蚀,使其机械强度 减弱,引发物理爆炸。物理爆炸后往往接着发生化学爆炸。中毒合成氨生产中,液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团 引起大范围人群中毒,遇明火还会发生空间爆炸。一氧化碳、硫化氢的 中毒频度和严峻度则都是化工生产中最高的。一氧化碳属血液窒息性气体,进入血液后与血红蛋白结合生成碳 氧血红蛋白,使血液输氧力量降低,造成组织缺氧。急性一氧化碳中毒 是吸入较多一氧化碳后引起的急性脑缺氧性疾病,以中枢神经系统的 病症和体征为主。我国卫生标准规定的一氧化碳车间最高容许浓度为 30mg / m3。2 .硫化氢硫化氢是剧烈的神经毒物,对黏膜有剧烈刺激作用
5、。它的全身毒作 用是由于其抑制细胞色素氧化酶,阻断生物氧化过程,造成组织缺氧 (内窒息)所致。我国卫生标准规定的硫化氢车间最高容许浓度为 10mg / m3o3 .氨氨的毒性见“硝酸生产安全”。合成氨生产还有噪声、腐蚀性液体灼伤等职业危害。安全措施合成氨企业通常都是重大危险源,要按国际公约和国家 有关规定实行特别掌握措施,如安全检查、安全运行、安全评价、应急 计划和安全报告制度等等,防止液氨、一氧化碳大规模泄漏引发社会灾 难性事故。1 .防止化学爆炸(1)严防过氧(透氧)无论以煤还是以重油为原料造气,过氧都是引发装备管线内化学 爆炸的关键因素。要掌握煤气中氧含量不超过0. 5%,当氧含量到达
6、1%时,要立刻停车处理。用煤造气时掌握过氧的主要措施是,煤入炉前要把大小块分开,使 之燃烧匀称、完全而不产生风洞;炉温偏低时应延长吹风时间;确保自 动机及其阀门掌握正确灵敏,保证吹入气体的挨次正确;若吹入气体挨 次错误或蒸汽中断,应立刻将制气循环转入吹空气放空阶段,同时打开 炉下安保蒸汽(亦称保压蒸汽),吹净蒸汽。用重油造气时掌握过氧的主要措施有,投料时炉温应在850C以上, 投料挨次为先蒸汽、次油、后氧气;操作中严禁油中带水并严格掌握氧 油比在0. 80. 9之间;必需装设在线氧含量分析报警仪(报警限设 在含氧0. 8%以下),同时还须装设油、氧、事故蒸汽、系统放空和氧 气放空的联锁装置,设
7、置过氧自动停车并自动打开放空联锁装置,以防 止下游装备(尤其是洗涤塔)过氧爆炸;严防供油中断。(2)严防物料互窜用煤造气须严防煤气窜入鼓风机系统(常发生在鼓风机突然停电 停机时)形成爆炸性混合物,鼓风机开机前必需置换分析以防鼓风机和 空气支管、总管爆炸。用重油造气时,若氧压机停车则氧气管道压力下降,高温煤气会倒 窜入氧气管道引发爆炸,所以氧气管道要装设压力报警器、止逆阀和自 动加氧装置。为防止氧气窜入氮气系统发生爆炸,亦应装设牢靠的止逆 装置。在变换净化部分:要严防下游气体(其氢气含量已大大提高)倒窜 回上游,因此要装设必要的液封、放空、止逆等装置;严防脱硫塔、脱 碳塔、铜洗塔、碱洗塔发生泛液
8、和出口气体带液,这会造成高压机液击, 甚至引起恶性爆炸。为此应细心掌握气体流速、细心掌握塔中液位,同 时保证液位计灵敏牢靠、防范显现假液位。(3)防止可燃气体物料泄入空气引发空间爆炸,应合理布点装设 在线可燃气体监测报警器,按时发现泄漏按时处理,保证液封和安全放 空设备功能正常。2 .防止物理爆炸关键是保证装备、管线(尤其是弯管、弯头)接头的机械强度和密 封,肯定要定期检验和检修。严禁带病运转。贮罐、气柜物理爆裂会引 起大规模泄漏,应大范围(包括厂外)禁火禁电、疏散人群。3 .中毒和噪声掌握(1)作业现场应合理布点装设一氧化碳、硫化氢、氨的监测报警 器;有条件的企业应建设事故氨汲取处理系统,设气防站。对这些气体 可能显现的场所,必需实施监护作业,携带便携式气体检测器,配备送 风式或自给式呼吸器。(2)噪声超标岗位应实行减振、隔声、消声等降噪措施,难以达 标的岗位应为职工提供耳罩、耳塞或护耳器等防护用品。(3)变换净化岗位可恰当设置洗眼器或水淋洗设备。4 .检修安全检修期间是爆炸、中毒事故发生最集中的时间,除做好周密的安全 检查之外,必需严格遵守进塔入罐、动火、高处作业等的安全规定。严 禁无证作业。