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

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（25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机掌握输送量送入棒磨机，加入肯定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了掌握煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采纳湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度匀称，筛下物少。煤浆制备力量需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43〜53t/h,可满意60万t/a甲醇的需要。为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流淌性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。煤浆气化需调整浆的PH值在6〜8,可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采纳碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采纳42%的浓度。为了节省水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精僧废水均可作为磨浆水。b、气化在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应：CmHnSr+m/202-->mC0+(n/2-r)H2+rH2SC0+H20-->H2+C02反应在6.5MPa(G)、135。—1400C下进行。气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、C02、H20和少量CH4、H2s等气体。离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分别出来，排入锁斗,定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。(c)灰水处理本工段将气化来的黑水进行渣水分别，处理后的水循环使用。从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分别器分别掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环使用。2、变换在本工段将气体中的CO部分变换成H2O本工段的化学反应为变换反应，以下列方程式表示：CO+H2O——H2+CO2由气化碳洗塔来的粗水煤气经气液分别器分别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，一部分（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应，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#汲取系统。另一部分未变换的粗水煤气，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，最终在水冷却器用水冷却至40℃，送入低温甲醇洗2#汲取系统。气液分别器分别出来的高温工艺冷凝液送气化工段碳洗塔。气液分别器分别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纳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、汲取系统本装置拟采纳两套汲取系统，分别处理变换气和未变换气，经过甲醇汲取净化后的变换气和未变换气混合，作为甲醇合成的新奇气。由变换来的变换气进入原料气一级冷却器、氨冷器、进入分别器，出分别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℃,进入变换气甲醇汲取塔，依次脱除H2S+COS、CO2后在一49℃出汲取塔，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+C0S0.1PPm。来自甲醇再生塔经冷却的甲醇－49℃从甲醇汲取塔顶进入，汲取塔上段为CO2汲取段，甲醇液自上而下与气体逆流接触，脱除气体中CO2,CO2的指标由甲醇循环量来掌握。中间二次引出甲醇液用氨冷器冷却以降低由于溶解热造成的温升。在汲取塔下段，引出的甲醇液大部分进入高压闪蒸器；另一部分溶液经氨冷器冷却后回流进入H2S汲取段以汲取变换气中的H2s和COS，自塔底出来的含硫富液进入H2s浓缩塔。为削减H2和CO损失，从高压闪蒸槽闪蒸出的气体加压后送至变换气二级冷却器前与变换气混合，以回收时和CO。未变换气的汲取流程同变换气的汲取流程。b、溶液再生系统未变换气和变换气溶液再生系统共用一套装置。从高压闪蒸器上部和底部分别产生的无硫甲醇富液和含硫甲醇富液进入H2s浓缩塔，进行闪蒸汽提。甲醇富液采纳低压氮气汽提。高压闪蒸器上部的无硫甲醇富液不含H2s从塔上部进入，在塔顶部降压膨胀。高压闪蒸器下部的含硫甲醇富液从塔中部进入，塔底加入的氮气将CO2汽提出塔顶，然后经气提氮气冷却器回收冷量后，作为尾气高点放空。富H2s甲醇液自H2s浓缩塔底出来后进热再生塔给料泵加压，甲醇贫液冷却器换热升温进甲醇再生塔顶部。甲醇中残存的CO2以及溶解的H2s由再沸器供应的热量进行热再生，混和气出塔顶经多级冷却分别，甲醇一级冷凝液回流，二级冷凝液经换热进入H2s浓缩塔底部。分别出的酸性气体去硫回收装置。从原料气分别器和甲醇再生塔底出来的甲醇水溶液经泵加压后甲醇水分别器，通过蒸馏分别甲醇和水。甲醇水分别器由再沸器供应。塔顶出来的气体送到甲醇再生塔中部。塔底出来的甲醇含量小于100Ppm的废水送水煤浆制备工序或去全厂污水处理系统。c）氨压缩制冷从净化各制冷点蒸发后的-33℃气氨气体进入氨液分别器，将气体中的液粒分别出来后进入离心式制冷压缩机一段进口压缩至冷凝温度对应的冷凝压力，然后进入氨冷凝器。气氨通过对冷却水放热冷凝成液体后，靠重力排入液氨贮槽。液氨通过安排器送往各制冷设备。4）甲醇合成及精僧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,然后进入冷管式反应器（气冷反应器）冷管预热到235℃,进入管壳式反应器（水冷反应器）进行甲醇合成，CO、C02和H2在Cu-Zn催化剂作用下，合成粗甲醇，出管壳式反应器的反应气温度约为24（TC,然后进入气冷反应器壳侧连续进行甲醇合成反应，同时预热冷管内的工艺气体，气冷反应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。。，进入甲醇分别器，从分别器上部出来的未反应气体进入循环气压缩机压缩，返回到甲醇合成回路。一部分循环气作为弛放气排出系统以调整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应器副产的中压饱和蒸汽(2.5MPa),将中压蒸汽过热到400℃o粗甲醇从甲醇分别器底部排出，经甲醇膨胀槽减压释放出溶解气后送往甲醇精僧工段。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。甲醇合成水冷反应器副产中压蒸汽经变换过热后送工厂中压蒸汽管网。b、甲醇精僧从甲醇合成膨胀槽来的粗甲醇进入精僧系统。精僧系统由预精僧塔、加压塔、常压塔组成。预精僧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，一部分作为回流，一部分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僧，常压塔顶出来的回流液一部分回流，一部分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部分回流，其余部分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，采出部分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，分别出杂醇和水，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。甲醇生产项目存在的主要危急有害物质及物理特性甲醇生产的火灾危急性为甲类，生产过程中存在易燃、易爆、高温、低温、中压、有毒、窒息等危急有害因素，从原料到产品都具有较大的危急性，对职工的生命、健康产生严峻的危害，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，了解把握甲醇生产过程中的危急有害因素分析及对策措施显得尤为重要。主要的危急物质有：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(carbonmonoxide,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，从而引起机体组织消失缺氧，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，故易于忽视而致中毒。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2000℃。氢氧混合燃烧火焰温度为2100〜250（rc,与氟、氯等能发生猛烈的化学反应，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，易流淌，燃烧时无烟有蓝色火焰，能与水、乙醇、乙醴等有机溶剂互溶，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、硝酸铁、硫酸铜、硝酸银、氯化锭和氯化钠等。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UJI。。，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急，与铅酸，高氯酸，高氯酸铅反应猛烈，有爆炸危急。帮助物料氨的危急特性：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，皮肤接触易发生严峻灼伤，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，更增加燃烧危急氧：氧气是一种无色、无味、无臭的气体。危急性类别属于不燃气体。氧的化学性质特殊活泼，除贵金属一-金、银、箱以及惰性气体外，全部元素都能与氧发生反应。氧气的纯度越高，氧气反映越激烈，在纯氧中的氧化反应特别激烈，同时放出大量的热量，从而产生高温。氧气具有剧烈的助燃特性，与可燃气体在肯定比例范围内混合会形成爆鸣气体，一旦达到其燃点，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，都能发生特别激烈的氧化反应,同时放出大量的热，使油脂快速达到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。易汲取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℃o烧碱具有剧烈刺激和腐蚀性。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、氢澳酸、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CC）：-114.8（纯HC1）沸点（。0：108.6（20%恒沸溶液）相对密度（水二1）：1.20相对蒸气密度（空气二1）：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应。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，消失眼结膜炎，鼻及口腔粘膜有烧灼感，鼻皿、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、甲醇生产项目存在的危急有害因素分析.火灾爆炸危急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、甲醇合成反应器、预精僧塔、加压精僧塔、常压精僧塔、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若发生煤气、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急。2、液氧或氧气系统发生泄漏，压力下高速泄漏的气流，简单产生静电并放电产生火花；纯氧为强氧化剂，如发生泄漏，则高浓度氧遇到现场存在的易燃物质能猛烈氧化放热，有引发火灾、爆炸的危急。纯氧具有极强的氧化性能，假如设备、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急。氧气在流淌过程中，简单产生静电，假如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急；管路内若存在油污，会由于剧烈的氧化作用而发生自燃，进而引发火灾爆炸的危急。3、带压设备若由于设计、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、或若由于操作违章、失误致使设备内压超过设备本身所能承受的压力极限，则会发生物理性爆炸，造成损失与损害；同时会由于设备内的物料泄漏再引发火灾爆炸的危害。.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、苯等多种对人体损害过程快、后果严峻的易中毒；合成精僧过程中的甲醇可以通过吸入、食入、经皮汲取等途径，对人体中枢神经有麻醉作用，对视神经和视网膜有特别选择作用，易引起病变，还会引起皮肤消失脱脂、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、爆炸危急，亦同时存在中毒危急。当空分工序的生产发生意外或输送管线、特殊是液氧储罐以及氮气球罐发生意外时，若其产品氧、氮气大量泄漏，就会在短时间内致使作业环境中的氧或氮达到肯定的浓度；如前所述，此时人若吸入过高浓度的氧或氮气，则有氧中毒或缺氧窒息的危害。.冻伤危害空分工序的空气分别系统为低温作业区。系统中的液氧、液氮、液氮等低温介质，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，若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。4.4.高温灼烫高大，其楼梯、直斜钢梯、平台、走台较多，车间内也会有吊装口、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，体温调整失去平衡，水盐代谢消失紊乱，消化及神经系统受到影响。以3.8Mpa、450℃蒸汽为动源驱动的汽轮机本体及其附属管道，温度达260℃；甲醇生产中转化工艺为高温工艺，反应温度约达1000℃，而在物料进入转化炉之前要进行预热的一些设施其操作温度也高达500℃〜600℃；合成甲醇过程为中温工艺，反应温度在220℃；装置内还有不少设备、管线操作温度都很高，尽管对设备实行了隔热保温措施，也仍将能产生热辐射而对操作人员造成损害。装置中的这些高温设备、管线，若隔热保温层有脱露之处，人体直接接触时可能会发生高温灼伤。另外，夏季室外部分作业场所存在肯定程度的高温危害。操作人员将有可能受到热辐射的危害。.高空坠落危害由于甲醇合成工艺中的很多装置的厂房有不少是多层，设备也多是安装孔和地沟等，若操作人员疏忽大意及蛮干，或在检修维护时，违反起重作业、高空作业的平安操作规程，未实行平安防护措施，则会发生高处坠落、落物打击的损害。.机械损害甲醇装置中的转动设备主要是气体压缩机、物料输送机泵等，当转动部位的防护罩如未装设或发生锈蚀损坏，作业人员的衣服、长发易被绞入而发生人体损害；此外，在检查、修理设备时，如操作不经意，也可能发生刮、碰、割、切等损害。.触电这类危急主要发生在生产设施的各种机泵的电动机和帮助设施所在的变压器、配电室部位以及动力与照明错误！超链接引用无效。线路等处和照明电器上。在安装施工过程中，由于选用质量低下的电气设备、器材或安装质量有缺陷而发生故障，或在工作过程和修理保养过程中，由于作业人员不能根据电气工作平安操作规程进行操作或缺乏平安用电常识，均可能造成触电危急事故的发生。8、车辆损害在煤气化厂区，有运输原料的车辆，同时也有运输产品的车辆。特种作业人员平安意识淡薄，麻痹大意，没有坚固树立“平安第一”的思想，违反了“三大规程”及有关平安规定，违章指挥、违章操作时有发生。特种作业人员文化程度参差不齐，把握特种作业技术不娴熟。对技术工种平安操作学问把握不牢，熟识程度不够，是造成多发事故的重要缘由。特殊是部分人员文化基础差，学习业务技术的乐观性差，素养极低，给机电运输平安带来了极大隐患。指令性的临时工顶替。由于代岗人员顶替时间短，对顶替工种操作娴熟程度差，缺乏顶岗前的平安培训，产生违章指挥和盲目操作双重担心全因素。特种作业人员的频繁调换，岗位的调整，给平安埋下隐患。特殊作业人员大都是经过当地劳动部门专业培训取得操作合格证后作业者，对他们的工种不宜随便予以变动。另外，临时性工作调整时平安培训工作没有准时到位也带来了平安隐患。平安基础工作薄弱，平安牢靠性差。一是标准化操作执行不严，考核不严，机运标准化工作难以到位；二是特种作业人员的平安培训训练不够，技术素养得不到提高。平安制度不严，遗留平安隐患。一是岗位责任制不健全，对某些工作相互扯皮，隐患得不到准时整改落实；二是平安制度执行不严，对平安考核不够严峻；三是对事故处理未严格按“三不放过”原则分析处理，惩罚太轻甚至层层爱护，不严厉追究责任，职工受不到训练，防范措施不到位，结果是事故重复发生。9、平安生产过程中的危急浅析1、开工时危急因素分析开工过程中，装置设备（管道）要引入各种工艺介质进行吹扫、置换，工艺介质的温度、压力也要逐步从常温、常压提到规定的指标值。开工中各