合成氨厂工艺过程风险分析(共12页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上云天化国际云峰分公司合成氨厂工艺过程风险分析报告合成氨厂的生产工艺过程主要有：合成氨、甲醇生产。根据国家重点监管的18种危险化工工艺危险特点及其典型工艺，结合云天化国际云峰分公司合成氨厂的实际生产工艺过程进行分析，合成氨生产工艺是国家重点监管的18种危险化工工艺。下面就对合成氨厂工艺过程、物料（原料）物化危险性、温度、压力控制的安全性及所用设备的可靠性做相应简述：一、工艺过程危化品性质及其防控序号名称物化性质和危化性质预防控制备注1甲醇甲醇分子式为CH3OH，它是一种无色、透明、易流动、易挥发、易燃烧的液体，略具酒精味，毒性大。甲醇蒸汽与空气混合，在体积浓度为6.036.5%的范围内形成爆炸性气体。甲醇溶解性好，与水及大部分有机溶剂可以任意比例混合。甲醇具有较活泼的化学性质，在500650时、铜或银催化剂的存在下，发生脱氢、氧化作用而生成甲醛；在高温高压下，甲醇与一氧化碳在催化剂的作用下可生成醋酸；在150170时，20大气压下，甲醇与乙炔作用生成甲基乙烯基醚；与亚硝酸作用生成烈性炸药硝基甲烷。合成氨厂2氢气氢气在通常状况下为无色、无气味的气体，氢气的密度为0.0899g/L，液氢的密度为0.070g/cm3，熔点-259.14，沸点-252.4，氢气是最轻的气体(密度最小)，微溶于水(0时，每体积水溶解0.0214体积氢气)。氢气有最大的扩散速度，容易通过各种细小的空隙。氢气有可燃性，它在空气中燃烧生成水并放出大量的热，当空气中含4.175(体积百分比)氢气时，点火则发生爆炸。氢气跟氧气按一定比例混和时即得爆鸣气，因此，点燃氢气前必须检验氢气的纯度，保证安全。危险特性：与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸。氢气、比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。所涉及岗位人员熟悉氨危化品安全技术说明书，遇到情况，能熟练应对。泄漏时佩戴过滤式防毒面具及时处理。现场设置隔离标识。严防泄漏合成氨厂3一氧化碳CO纯品为无色、无臭、无的气体，28.01，密度1.250g/l，为-207，沸点-190。在水中的甚低。爆炸极限为12.574.2。空气中的允许浓度为25mg/m3。一氧化碳进入人体之后会和血液中的结合，进而使血红蛋白不能与结合，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。所涉及岗位人员熟悉氨危化品安全技术说明书，遇到情况，能熟练应对。严防泄漏，泄漏时佩戴过滤式防毒面具及时处理。禁火，现场设置隔离标识。合成氨厂4硫化氢硫化氢是强烈的神经毒物，对粘膜有强烈刺激作用，短期内吸入硫化氢后出现流泪、眼痛、眼内异物感、畏光、视物模糊、流涕、咽部灼热感、咳嗽、胸闷、头痛、头晕、乏力、意识模糊等。部分患者可有心肌损害。重者可出现脑水肿、肺水肿。极高浓度（1000mg/m3以上）时可在数秒钟内突然昏迷，呼吸和心跳骤停，发生闪电型死亡。高浓度接触眼结膜发生水肿和角膜溃疡。长期低浓度接触，引起神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。硫化氢能溶于水，水溶液叫氢硫酸，还能溶于乙醇和甘油。完全干燥的硫化氢常温下不与空气中氧气反应，点火时可燃烧、有蓝色火焰。空气充足时生成二氧化硫和水，若空气不足或温度较低时生成硫和水。能使银、铜制品表面变黑，生成金属硫化物。有较强的还原性，跟二氧化硫反应生成硫和水，跟浓硫酸反应生二氧化硫和硫，跟氯气反应生成硫和氯化氢， H2S能跟多种金属离子反应可生成不溶于水和酸的硫化物沉淀。所涉及岗位人员熟悉氨危化品安全技术说明书，遇到情况，能熟练应对。严防泄漏，泄漏时佩戴过滤式防毒面具及时处理。禁火，现场设置隔离标识。合成氨厂5二乙烯三胺有明显的致敏作用。遇明火、高热可燃。与能发生强烈反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。蒸气或雾对鼻、喉和有腐蚀性，可引起支气管炎、化学性或肺水肿。对眼有强烈腐蚀性，重者可导致失明。皮肤接触可造成灼伤；对皮肤有致敏性。口服灼伤口腔和消化道，出现剧烈腹痛、恶心、呕吐和虚脱。穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。若发生事故或感不适，立即就医合成氨厂6五氧化二钒属剧毒物质，10mg/kg 对和有损害作用。急性中毒可引起鼻、咽、肺部刺激症状，接触者出现眼烧灼感、流泪、咽痒、干咳、全身不适、倦怠等表现，重者出现支气管炎或支气管肺炎。皮肤高浓度接触可致皮炎，剧烈瘙痒。长期接触可引起慢性支气管炎、肾损害、视力障碍等。穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。若发生事故或感不适，立即就医合成氨厂其他共性风险1机械伤害因人为操作不当，传动、转动部件造成人体伤害传动、转动部件设置安全罩，清理维护时不碰触正在转动的部件，出现失误及时断电。合成氨厂2淹溺敞口式水池，不小心坠落，存在淹溺危险在池子周围设置防护栏，及警示标识，不慎落水及时呼救，合成氨厂二、工艺简介，温度、压力控制的安全性及所用设备的可靠性做适当简述：1、合成氨净化工序工艺简介造气过来的半水煤气通过一次风机加压后送往脱硫，将半水煤气中大量H2S通过脱硫塔与栲胶溶液逆流接触脱除，使其控制H2S为70130mg/Nm3，并二次风机加压送往压缩加压至0.82MPa后送到变换装置。使加压后含CO(3035)%左右的半水煤气中添加一定比例的蒸汽和喷无离子水，在一定温度、压力条件下借助催化剂的催化作用，发生化学反应，使半水煤气中CO变换为合成氨的原料气H2和CO2，并把合格的变换气送变换气脱硫、脱碳，采用热钾碱化学脱碳及NHD物理吸收脱碳，（利用NHD溶液为溶剂，在脱碳塔内与含CO2 2630的变脱气体逆流接触，脱除气体中的CO2，使出口净化气CO2含量小于1%。吸收了CO2的NHD溶液经氨冷器中的液氨冷却、减压闪蒸后进入气提塔气提后，NHD溶液再生后循环使用。）脱出CO2后净化气送往压缩加压的工艺过程。工艺危险特点1、煤气中CO含量高，泄漏、洗涤水中夹带煤气释放造成人员中毒，遇明火造成着火爆炸。2、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），极易在设备和管道内发生爆炸；3、高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅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；4、半水煤气中硫化氢含量高，泄漏会造成人员中毒；输送管道、设备在遇水时形成化学及电位腐蚀。5、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。6、高压系统与低压系统并存，事故状态或紧急停车过程中高压气体窜入低压系统，会造成低压系统超压，形成物理爆炸。工艺过程中的危险性1、脱硫过程：着火、爆炸；CO、H2S中毒。2、变换过程：着火、爆炸；CO中毒；蒸汽、热水烫伤。3、脱碳过程：着火、爆炸；CO、氨中毒；蒸汽、热水烫伤；氨灼伤。工作场所潜在事故发生因素1、煤气泄漏造成人员中毒、着火、爆炸。2、氨泄漏造成人员中毒。3、高压系统串低压系统造成爆炸。4、触电、灼烫、机械伤害、高坠、物体打击等。5、人的不安全因数（安全意识等）、物的不安全状态（设备陈旧等）。重点监控工艺参数净化工序重点监控工艺参数是：气柜、风机、脱硫、变换炉、脱碳系统的运行基本控制参数，包括气柜高度、风机进出口压力，变换炉触媒热点温度，各塔的液位等，具体重点控制指标如下：工艺控制项目单位工艺指标类别(A/B)1#气柜正常高度m322005600B2#气柜正常高度m330007000B脱硫塔出口H2Smg/Nm370130B脱硫塔出口H2Smg/Nm3150B1#变换炉触媒一层热点温度210240B1#变换炉触媒二层热点温度370410B1#变换炉触媒二段热点温度280320B1#变换气中CO含量%2.55.0B1#净化气中CO2含量%1.2B2#变换炉触媒一层热点温度210240B2#变换炉触媒二层热点温度370410B2#变换炉触媒二段热点温度280330B2#变换气中CO含量%2.55.0B2#净化气中CO2含量%1.0B1#变脱出口总硫mg/m3<5B2#变脱出口总硫mg/m3<5B安全控制的基本要求和控制措施1、一氧化碳的安全控制要求及措施（1）安全控制的基本要求和措施 操作人员必须经过专门培训，持有特种作业及压力容器证才能上岗，在工作中必须严格遵守操作规程，熟练掌握操作技能，具备应急处置知识。 严加密闭，防止泄漏，工作场所提供充分的局部排风和全面通风，远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。 生产区使用一氧化碳的气体泄漏检测报警仪，岗位应至少配备空气呼吸器、过滤式防毒面具等劳动防护用品。工作场所浓度超标时，操作人员应该佩戴过滤式防毒面具。 压力容器和设备应设置安全阀、压力表、液位计、温度计，并应装有带压力、液位、温度远传记录和报警功能的安全装置，设置相应的联锁装置。重点储罐需设置紧急切断装置。 安全设施，包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。（2）中毒急救措施 在有可能接触到CO的地方,佩戴过滤式防毒面具(全面罩)。紧急事态抢救或撤离时，佩戴隔离式呼吸器。 吸入后迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道畅通，如呼吸困难，给输氧，如呼吸心跳停止时，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术并就医。（3）个体防护措施 工程控制:严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。 呼吸系统防护:空气中浓度超标时,建议佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时,必须佩戴氧气呼吸器、空气呼吸器。 身体防护:穿工作服。 其他防护:工作现场禁止吸烟。保持良好的卫生习惯。（4）泄漏应急处理措施 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，处理人员要戴自给正压式呼吸器。 2、硫化氢的安全控制要求及措施 （1）安全控制的基本要求和措施 操作人员必须经过专门培训，持有特种作业及压力容器证才能上岗，在工作中必须严格遵守操作规程，熟练掌握操作技能，具备应急处置知识。 严加密闭，防止泄漏，工作场所提供充分的局部排风和全面通风，远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。 生产区安装硫化氢的泄漏检测报警仪，岗位配备空气呼吸器、过滤式防毒面具等劳动防护用品。工作场所浓度超标时，操作人员应该佩戴过滤式防毒面具。  压力容器和设备应设置安全阀、压力表、液位计、温度计，并应装有带压力、液位、温度远传记录和报警功能的安全装置，设置相应的联锁装置。重点储罐需设置紧急切断装置。 安全设施，包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。（2）个体防护措施 工程控制:严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风,提供安全淋浴和洗眼设备。 呼吸系统防护:空气中浓度超标时,建议佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时,必须佩戴氧气呼吸器、空气呼吸器。 眼睛防护:戴化学安全防护眼镜, 身体防护:穿工作服。 其他防护:工作现场禁止吸烟，保持良好的卫生习惯。（3）中毒急救措施 眼睛接触到硫化氢时：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟后就医。 不慎吸入硫化氢气体时：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。（4）泄漏应急处理措施 应迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，处理人员要戴自给正压式呼吸器。3、氨的安全控制要求及措施（1）安全控制的基本要求和措施 操作人员必须经过专门培训，持有特种作业及压力容器证才能上岗，在工作中必须严格遵守操作规程，熟练掌握操作技能，具备应急处置知识。  严加密闭，防止泄漏，工作场所提供充分的局部排风和全面通风，远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。 生产、使用氨气的车间及贮氨场所应设臵氨气泄漏检测报警仪，使用防爆型的通风系统和设备，应至少配备空气呼吸器、过滤式防毒面具等劳动防护用品。工作场所浓度超标时，操作人员应该佩戴过滤式防毒面具。可能接触液体时，应防止冻伤。  储罐等压力容器和设备应设置安全阀、压力表、液位计、温度计，并应装有带压力、液位、温度远传记录和报警功能的安全装置，设置整流装置与压力机、动力电源、管线压力、通风设施或相应的吸收装置的联锁装置。重点储罐需设置紧急切断装置。 安全设施，包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。 避免与氧化剂、酸类、卤素接触。  生产、储存区域应设置安全警示标志。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。 （2）个体防护措施 工程控制:严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风,提供安全淋浴和洗眼设备。 呼吸系统防护:空气中浓度超标时,建议佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时,必须佩戴氧气呼吸器、空气呼吸器。 眼睛防护:戴化学安全防护眼镜, 身体防护:穿工作服。 手防护:戴橡胶手套。 其他防护:工作现场禁止吸烟。保持良好的卫生习惯。（3）中毒急救措施 急性吸入性氨中毒时，应迅速将患者移至空气新鲜处，脱离事故现场、解开领口、保持呼吸道畅通，并注意保暖，根据患者情况，给予吸氧、人工呼吸或注射呼吸兴奋剂，但不得使用压迫式人工呼吸；有咽喉水肿及上呼吸道灼伤者应尽早实行气管切开术，以确保呼吸道畅通。 皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用2%硼酸液或大量清水彻底冲洗。就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。（4）泄漏应急措施 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离,严格限制出入。切断物料来源。应急处理人员戴氧气呼吸器,穿工作服。尽可能切断泄漏源,合理通风,加速扩散。高浓度泄漏区,喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤回收废水。如有可能,储罐区最好设喷洒设施。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。设备的可靠性按要求对压力容器、压力管道定期检验，定期对现场压力表和安全阀进行调校。定期组织联锁试验，定期对装置仪表进行校准，保证联锁及其它仪表信号灵敏、可靠。在装置停车时按计划对各设备、管道进行检查、检测、维修。确保设备安全运行。4、合成氨氨合成工序工艺简介净化工序的脱碳气经压缩机加压至12.7MPa，送粗甲生产出粗甲醇，同时清除部分CO和CO2，然后至铜洗将原料气中的CO、CO2、O2、H2S等有害气体清除，制成一定比例的H2、N2混合精炼气，回到压缩加压至31.3MPa送合成工段。在适当的温度、压力和铁催化剂的作用下直接合成氨。然后将所产的气氨从未合成为氨的H2、N2混合气体中冷凝分离出来，得到产品液氨，分离氨后的H2、N2气体循环使用。工艺危险特点1、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），极易在设备和管道内发生爆炸；2、高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅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；3、气体压缩机等转动设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；4、高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，使其机械强度减弱，引发物理爆炸；5、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。6、高压系统与低压系统并存，事故状态或紧急停车过程中高压气体窜入低压系统，会造成低压系统超压，形成物理爆炸。工艺过程中的危险性合成氨生产的物料(易燃、易爆、有毒)和工艺条件决定其具有极大固有危险性，爆炸、中毒是合成氨工艺生产中较大危险。1、着火、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)，极易在设备和管道内发生爆炸；二是高温高压气体物料从设备管线泄漏时会迅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；三是压缩机等转动设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。高温高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，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。2、中毒：合成氨生产中，原料气泄漏会发生一氧化碳中毒，氨系统泄漏会发生氨中毒。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。工作场所潜在事故发生因素着火、爆炸、中毒、触电、灼烫、机械伤害、高坠、物体打击、超重伤害重点监控工艺参数合成塔、压缩机、氨储存系统的运行重点监控工艺参数。工艺控制项目单位工艺指标类别(A/B)压缩机二段出口压力MPa0.82A压缩机四段出口压力MPa2.9A氨合成系统压力MPa31.3A精炼气中微量(CO+CO2)ppm25A精炼气中CO2ppm5A气氨总管压力MPa0.3A铜比58B1000塔触媒层热点温度460500B800塔触媒层8点温度460500B1000塔甲烷%3B800塔甲烷%3B冰机出口气氨压力MPa1.6B球罐压力MPa0.45-0.48B合成排氨总管压力MPa1.8B液氨贮槽压力MPa1.4-1.6B安全控制的基本要求和控制措施合成氨装置主要温度、压力引入DCS操作控制，设置相关报警，紧急切断系统建立联锁；物料比例设置有在线分析，引入DCS操作控制，设置相关报警；压缩机的温度、压力设置有相关报警联锁；安全泄放系统设置有安全阀、放空阀；根据现场可燃、有毒气体存在可能，配置有可燃、有毒气体检测报警装置。1、防止化学爆炸(1)严防过氧(透氧)造气制取半水煤气过程中，过氧都是引发设备管线内化学爆炸的关键因素。要控制煤气中氧含量不超过05，当氧含量达到1时，要立即停车处理。(2)防止可燃气体物料泄入空气引发爆炸，工作现场设置可燃、有毒气体监测报警器，可以及时发现泄漏及时处理，安全放空设施功能正常。2、防止物理爆炸（1）对设备、管线按规定定期检测和检修，以保证其强度满足要求。（2）对安全阀定期进行校验，以保证其灵活可靠。（3）对压力表定期进行检定，以保证其测量准确。（4）对联锁定期组织测试，以保证其灵敏可靠。3、中毒控制(1)作业现场装设一氧化碳、氨的有毒气体监测报警器及可燃气体监测报警器；各岗位配备有空气呼吸器。合成氨厂在正常生产过程中,严格执行操作规程,严格遵守工艺纪律,应用现有的调控手段,精心操作,能够满足安全生产。设备可靠性按要求对压力容器、压力管道定期检验，定期对现场压力表和安全阀进行调校。定期组织联锁试验，定期对装置仪表进行校准，保证联锁及其它仪表信号灵敏、可靠。在装置停车时按计划对各设备、管道进行检查、检测、维修。确保设备安全运行。合成氨厂 2013年7月20日专心-专注-专业