硫酸生产安全风险分析

1、硫酸生产安全风险分析     硫酸是一种重要的基本化工原料，其用途十分广泛，在国民经济中占有举足轻重的地位。硫酸的主要生产原料为硫磺、硫铁矿、冶炼烟气、硫化氢等，目前主要生产工艺为接触法，包括原料二氧化硫的生成、二氧化硫向三氧化硫的催化转化和三氧化硫的吸收。由于硫酸生产所涉及的化学物质和工艺过程具有一定的安全风险，所以应引起足够的重视并采取适当的防范措施。本文对此分析如下。        1 硫酸生产中主要化学物质风险分析      &

2、#160;  1.1 原料        硫酸生产中涉及安全风险的原料主要为硫磺和硫化氢。        1.1.1 硫磺        硫磺为淡黄色脆性结晶或粉末，可能因含少许硫化氢而有特殊臭味，183.8时蒸气压0.13kpa，闪点207，熔点119，沸点444.6，相对体积质量(水为1)2.0，自燃温度232，爆炸下限2.3g/m3。   &

3、#160;    硫磺属易燃固体，遇明火、高热易燃，与氧化剂混合能形成爆炸性混合物。硫磺粉体与空气可形成爆炸性混合物。硫磺为不良导体，在干燥状态下会因搅拌、输送和注入等操作产生静电。硫磺能在肠内部分转化为硫化氢而被吸收，故大量口服可导致硫化氢中毒。硫磺可引起眼结膜炎、皮肤湿疹，对皮肤有弱刺激性。生产过程中长期吸人硫磺粉尘一般无明显毒性作用。        硫磺的毒性相对较小，主要危险是粉尘爆炸。在气候干燥、通风不良的情况下处置硫磺，会造成粉尘富集，达到爆炸极限后在外部能量的作用下引发爆炸。由于硫

4、磺表面易产生静电积累，更加剧了爆炸的危险。        1.1.2 硫化氢        硫化氢是可燃性无色气体，具有典型的臭鸡蛋味，沸点-60.3，相对体积质量(空气为1)为1.19，易溶于水及醇类、二硫化碳、石油溶剂和原油，20时蒸气压为1 874.5kpa，空气中爆炸极限(体积分数)为4.3%-45.5%，自燃温度260。        硫化氢是一种神经毒剂，亦为窒息性和刺激性气

5、体。硫化氢经粘膜吸收较快，经皮肤吸收甚慢。急性硫化氢中毒一般发病迅速，出现以脑和(或)呼吸系统损害为主的临床表现，亦可伴有心脏等器官功能障碍。临床表现因接触硫化氢的浓度等因素的不同而有明显差异。中枢神经系统损害最为常见，轻则出现头痛、头晕、乏力、共济失调及轻度意识障碍，重则出现意识模糊、昏迷、呼吸困难或呼吸停止后心跳停止，与极高浓度(1 000mg/m3以上)硫化氢接触可发生电击样死亡。        硫化氢的主要危险是致人中毒，由于爆炸下限较低，也容易引发爆炸事故。硫化氢体积质量较空气大，在低处泄漏时会聚积在地面，在高处泄

6、漏时也会扩散至地面，因此容易导致严重后果。        1.2 中间产物        硫酸生产的中间产物是二氧化硫和三氧化硫，它们均具有一定的安全风险。        1.2.1 二氧化硫        二氧化硫为五色、有刺激性臭味、有毒气体，不可燃，易液化，沸点-10，相对体积质量(空气为1)2.26，是一种还原

7、剂。        二氧化硫易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸，对眼睛及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。急性影响为：轻度中毒时发生流泪、畏光、咳嗽，咽喉灼痛等，严重中毒后可在数小时内引发肺水肿，极高浓度吸人可引起反射性声门痉挛而致窒息，皮肤或眼接触会发生炎症或灼伤。慢性影响为：长期低浓度接触可产生头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等，少数工人有牙齿酸蚀症。       

8、二氧化硫的主要危险是致人中毒。        1.2.2 三氧化硫        三氧化硫在常态下为无色液体或者无色至白色晶体，不可燃，有发烟、吸湿特性，沸点45，相对体积质量(空气为1)2.8，是一种强氧化剂。        三氧化硫与可燃物质、还原性物质及有机化合物激烈反应，有着火和爆炸危险；与水和潮湿空气激烈反应，生成硫酸；水溶液是一种强酸；与碱剧烈反应；腐蚀金属，生成爆炸性气体氢

9、。三氧化硫对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用，可引起结膜炎、水肿、角膜混浊以致失明；对呼吸道有刺激作用，重者造成呼吸困难和肺水肿；高浓度接触会引起喉痉挛或声门水肿致死；口服后会灼伤消化道形成溃疡，严重者可造成胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛和声门水肿、肾损害、休克等；慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肝硬变等。        三氧化硫的主要危险是致人中毒。        1.3 产品     

10、0;  产品硫酸为透明粘稠的油状液体，无气味，颜色自五色、黄色至黄棕色，相对体积质量(水为1)1.834，易溶于水同时放出大量热量。浓硫酸有明显的脱水、氧化作用和腐蚀性。硫酸本身虽然不燃烧，但因其化学性质活泼，遇水及许多可燃物质，如木屑、稻草、纸张、电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐等会发生剧烈反应，放出高热并可能引起燃烧；稀硫酸遇金属会反应放出氢气，引发爆炸。硫酸腐蚀性强，能严重灼伤眼睛并有造成失明的危险，对皮肤有刺激性，会导致皮炎或灼伤。与三氧化硫一样，硫酸可引起上呼吸道炎症及肺损害，其毒性表现见上述“三氧化硫”部分。    

11、0;   硫酸的主要危险源启其化学活泼性和强腐蚀性，有可能引发燃烧、爆炸和人体严重伤害。       2 硫酸生产过程风险分析         2.1 火灾爆炸        处置硫磺时存在粉尘爆炸危险，熔硫槽会因蒸汽加热管的腐蚀泄漏而发生超压爆炸，或因水漏人急剧气化而发生蒸汽爆炸。硫铁矿沸腾炉和预热燃烧炉点火升温时可能发生爆炸和喷火，用冷却水冷却处理沸腾炉结疤或清灰时会因温差太大而引发

12、爆炸，沸腾炉水箱漏水等也可能引发爆炸。因设备、管道腐蚀或其它故障而致使硫酸泄漏时，硫酸与可燃物接触会引起燃烧，遇电石、金属粉末等接触能发生爆炸或着火。在硫酸容器的检修过程中，设备内残余的浓硫酸会吸收空气中的水分而稀释，继而腐蚀钢材并放出氢气，当氢气浓度达到爆炸极限时会引发爆炸。这类事故即使在近年也屡有发生。如果控制不当或发生设备故障，废热锅炉以及其它压力容器存在超压爆炸的危险。        2.2 化学灼伤        化学灼伤是硫酸生产中常见的危险。

13、如果有关设备、管道发生腐蚀或存在缺陷导致硫酸泄漏，与之接触会造成化学灼伤。        2.3 中毒        由于生产不正常、工艺控制不当、设备及管道腐蚀及故障等，在焚(焙)烧、净化、转化等工序会造成硫化氢、二氧化硫、三氧化硫泄漏，从而引起人员中毒事故。        2.4 高温灼伤        硫铁矿焙烧

14、炉在900左右运行并有高温矿渣排出，在清理排渣、处理除尘设备及焙烧炉故障或人工运送热渣时，均有可能发生高温灰渣灼伤事故。焚硫炉操作温度高达1 000左右，废热锅炉、各类换热器及熔硫槽等温度也都较高，如果发生泄漏，都可能造成高温灼伤事故。        2.5 粉尘危害及触电        在硫铁矿破碎、硫磺运输及更换钒催化剂的过程中，存在粉尘危害；在炉气净化过程中，存在高压触电危险。      &

15、#160; 3 安全对策         3.1 严格控制工艺指标，确保设备完好        严格控制熔硫槽加热蒸汽压力、液硫液位及焚硫炉、吸收塔等关键部位的工艺指标，是保证安全生产的重要前提，同时应尽量提高工艺的自动控制水平。另外，应确保设备完好，防止熔硫槽加热蒸汽管及吸收塔等部位的腐蚀，提前做好设备维护，避免跑、冒、滴、漏。        3.2 防火防爆措施  

16、;      a.按照gb 50016-2006建筑设计防火规范等标准的要求，硫酸生产厂房为乙类火灾危险，故装置设计时应符合有关乙类厂房的耐火等级、面积和平面布置、防火间距及安全疏散的要求。        b.办公室、休息室等不应设置在硫酸生产厂房内，当必须与本厂房毗邻建造时，其耐火等级不应低于二级，并应采用耐火极限不低于3.00h的不燃烧体防爆墙隔开和设置独立的安全出口。        c.按标准规定确定

17、电气设施及工具的防爆级别。        d.重视硫酸储槽等接触硫酸的设备、管道可能引发的爆炸危险。维护硫酸储槽、管道时，要特别注意充分置换，分析储槽内的氢含量并采取相应，的安全措施，避免维修动火引起的火灾、爆炸事故。        e.加强硫酸生产区域火源的管理。        3.3 物料储存        a.为

18、了防止硫酸泄漏后流溢，硫酸罐区宜布置在地势较低的地带，罐区要有围堰。罐区内储罐应保持适当的间距，并应与易燃或可燃物、碱类及金属粉末分开存放。罐区周围应设置明显的警告标志。        b 硫铁矿和矿渣堆场应通风良好，以降低粉尘浓度。        c.固体硫磺仓库的设计与管理应符合下列要求：宜为单层建筑；每座仓库的总面积不应超过2000m2，且仓库内应设防火墙隔开，防火墙间的面积不应超过500m2；仓库与甲类厂房的防火间距不小于12.0m，与民用建筑之间的防火间距不小于25.0m，与重要公共建筑之间的防火间距不小于30.0m；保持通风良好，以防止仓库内温度过高，降低硫磺粉尘浓度；硫磺料堆高度不得超过3m，且应尽量加大料堆间的距离；仓库中严禁使用易产生火花的金属工具，应采用防爆电器，严格动