某解析氣制氫項目職業(yè)病危害控制評價

楊雷波（山西省安全生產(chǎn)科學(xué)研究院 山西 太原 030002）

本項目以焦?fàn)t煤氣變壓吸附提氫后的解析氣為原料，采用蒸汽轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)氫氣。通過對本項目工作場所職業(yè)病危害因素的檢測和職業(yè)病危害防護(hù)措施的分析，對本項目的職業(yè)病危害控制做出評價，以期為制氫企業(yè)的職業(yè)病危害防護(hù)提供有益的借鑒。

一、生產(chǎn)工藝流程

本項目可分為預(yù)處理系統(tǒng)、轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和凈化系統(tǒng)三部分。預(yù)處理采用變溫吸附（TSA）技術(shù)，轉(zhuǎn)化系統(tǒng)采用蒸汽轉(zhuǎn)化技術(shù)，凈化系統(tǒng)采用變壓吸附（PSA）技術(shù)。

1.預(yù)處理系統(tǒng)：來自界區(qū)外的原料氣經(jīng)往復(fù)式壓縮機(jī)一段加壓至0.17MPa（G），首先經(jīng)過除油器分離掉其中夾帶的油滴，然后自塔底進(jìn)入預(yù)處理塔除去原料氣中的萘、焦油、氨、硫化氫及其它芳香族化合物，預(yù)處理塔有三臺，其中兩臺處于吸附脫油、脫萘狀態(tài)、另一臺處于再生狀態(tài)，三臺預(yù)處理塔交替工作實(shí)現(xiàn)原料氣凈化。處理后的原料氣再經(jīng)過往復(fù)式壓縮機(jī)二段壓縮至2.60MPa(G)后進(jìn)入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。

2.轉(zhuǎn)化系統(tǒng)：預(yù)處理系統(tǒng)來的原料氣經(jīng)原料第一預(yù)熱器預(yù)熱至230℃，經(jīng)原料第二預(yù)熱器預(yù)熱至350℃再依次進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器和絕熱加氫反應(yīng)器發(fā)生烯烴飽和以及有機(jī)硫轉(zhuǎn)化反應(yīng)，然后進(jìn)入氧化鋅脫硫反應(yīng)器。在氧化鋅脫硫反應(yīng)器中，硫化氫與氧化鋅反應(yīng)生成固體硫化鋅被吸收下來。脫除硫化氫后的氣體硫含量＜0.2ppm，烯烴含量≤1%。

精制后的原料氣按水碳比3.2與水蒸氣混合，預(yù)熱至500℃左右，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐輻射段。在催化劑的作用下，發(fā)生復(fù)雜的水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)，從而生產(chǎn)出氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和水的混合物。

出轉(zhuǎn)化爐820-850℃高溫轉(zhuǎn)化氣經(jīng)轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器換熱后，溫度降至360℃，進(jìn)入中溫變換反應(yīng)器，在催化劑的作用下發(fā)生變換反應(yīng)將變換氣中CO含量降至5%左右，同時繼續(xù)生產(chǎn)氫氣。中變氣經(jīng)過鍋爐給水第二換熱器、鍋爐給水第一換熱器、脫鹽水預(yù)熱器進(jìn)行熱交換回收部分余熱后，再經(jīng)中變氣水冷卻器冷卻至40℃，經(jīng)分水后進(jìn)入PSA系統(tǒng)。

3.PSA系統(tǒng)：冷卻后的中變氣進(jìn)入PSA吸附塔，吸附除去氫氣以外的其它雜質(zhì)（CH4、CO、CO2、H2O 等），使氣體得以凈化，吸附了雜質(zhì)的吸附床再進(jìn)行減壓、吹掃，使吸附劑得以再生后，再充壓吸附。

二、職業(yè)病危害因素的檢測與分析

根據(jù)對生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)現(xiàn)場的分析，本項目生產(chǎn)過程中主要產(chǎn)生的職業(yè)病危害因素有物理有害因素和化學(xué)有害因素。物理有害因素包括：噪聲、高溫、熱輻射；化學(xué)有害因素包括：一氧化碳、二氧化碳、氨、硫化氫、苯。

噪聲：主要來源于壓縮機(jī)、各種泵和設(shè)備運(yùn)行時產(chǎn)生的機(jī)械性噪聲；原料氣在管道輸送和壓縮機(jī)壓縮時產(chǎn)生的流體動力性噪聲。

高溫、熱輻射：燃料氣在轉(zhuǎn)化爐中燃燒產(chǎn)生。

化學(xué)有害因素：原料氣含有以上有毒物質(zhì)，在輸送和壓縮過程中有可能產(chǎn)生。

根據(jù)《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范(GBZ159-2004)、《工作場所物理因素測量》（GBZ/T189-2007）等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，對各職業(yè)病危害因素進(jìn)行檢測。

三、職業(yè)病防護(hù)措施分析與評價

針對產(chǎn)生的職業(yè)病危害因素，本項目采取了各種消除和控制職業(yè)病危害的措施。

1、在原料選擇上，本項目選用的是焦?fàn)t煤氣提氫之后的解析氣，主要成分是甲烷和氫氣，符合國家“低毒物質(zhì)替代高毒物質(zhì)、無毒物質(zhì)替代低毒物質(zhì)”的原則。

2、在工藝選擇上，本項目選擇的蒸汽轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化工藝和變壓吸附的吸附工藝都是當(dāng)今最先進(jìn)、成熟的清潔工藝。符合國家采用新技術(shù)、新工藝的原則。

3、在設(shè)備選型上，本項目選用產(chǎn)生低噪聲、振動的壓縮機(jī)和屏蔽泵，符合國家規(guī)定的設(shè)備選型的原則。

4、本項目采取了各種控制職業(yè)病危害因素的設(shè)施。

（1）防噪聲：除采用低噪聲設(shè)備外，本項目生產(chǎn)過程采用DCS遠(yuǎn)程控制，勞動者工作以巡檢為主，減少勞動者接觸噪聲的時間；對于產(chǎn)生噪聲較大的壓縮機(jī)單獨(dú)布置在廠房內(nèi)，設(shè)置獨(dú)立減振基礎(chǔ)，同時在壓縮機(jī)出口安裝有消聲器以減小壓縮機(jī)產(chǎn)生的噪聲；對于生產(chǎn)過程中使用的各種泵集中布置在室外，都設(shè)置30cm的水泥減振基礎(chǔ)。從噪聲的檢測結(jié)果可知，本項目的噪聲強(qiáng)度全都符合國家職業(yè)衛(wèi)生接觸限值。

（2）防高溫、熱輻射：產(chǎn)生高溫的轉(zhuǎn)化爐露天布置在室外，有利于熱量的擴(kuò)散，同時勞動者采取巡檢的工作方式，減少接觸高溫和熱輻射的時間。從熱輻射的檢測結(jié)果可以看出，本項目產(chǎn)生的熱輻射強(qiáng)度均符合國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

（3）防毒：采用自動化的生產(chǎn)工藝和密閉化的生產(chǎn)過程，從毒物檢測結(jié)果可以看出，一氧化碳和二氧化碳的濃度與空氣中一氧化碳和二氧化碳的含量大約一致，硫化氫、氨、苯皆未檢出。本項目在有毒物質(zhì)控制方面達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

四、結(jié)論

本項目采用的是先進(jìn)、清潔的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，通過職業(yè)病危害因素的檢測和職業(yè)病防護(hù)設(shè)施的分析，本項目在控制職業(yè)病危害各方面都達(dá)標(biāo)，符合國家法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。所以，大力進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和無毒低毒的原料仍是工業(yè)企業(yè)控制職業(yè)病危害的關(guān)鍵和重點(diǎn)。