防治甲醇制氫過程中易引起中毒的方法分析

黃文杰HUANG Wen-jie；李純緯LI Chun-wei；韓繼紅HAN Ji-hong；李麗娟LI Li-juan；馬亞平MA Ya-ping

（①河北化工醫藥職業技術學院，石家莊 050000；②新地能源工程技術有限公司，石家莊 050000）

（①Hebei Vocational &Technical College of Chemical and Medicine，Shijiazhuang 050000，China；②Xindi Energy Engineering Technology Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050000，China）

0 引言

在甲醇的制氫過程中會產生一些有毒的化學物料，而這些化學毒物通過皮膚以及呼吸道等途徑促進工作人員產生中毒，因此，屬于職業病中危害嚴重的一種。為了對其中毒危害進行有效的緩解和控制，本文從工藝過程、中毒危害以及防治措施等方面進行了詳細的分析。

1 甲醇制氫裝置工藝過程

甲醇制氫裝置是以甲醇和水為原料，采用水蒸汽重整反應進行轉化，在此過程中，甲醇與水分別經計量、混合、泵升壓后送入換熱器，后經過換熱器升溫汽化，送入固定床催化反應器。在反應器內進行甲醇水蒸汽重整反應，生成H2、CO2和少量的CO。反應氣經換熱器降溫進入水洗塔，將反應氣中未參與反應的甲醇吸收分離，汽水分離裝置除水后，送往變壓吸附系統，此反應過程生產滿足工業氫（GB/T3634.1-2006）要求的氫氣。

2 生產過程中毒危害因素分析

甲醇制氫多是在密閉系統中進行，反應物料大多是由管道輸送，自動控制生產條件，工作人員大部分工作時間在控制室中操作。僅在以下各事故狀態下，如停電、停水等緊急故障或各種不可抵抗的自然災害、環境溫度突然升高、生產過程中由于管道、閥門、法蘭、墊片等引起物料泄漏，進行人工操作、檢修泵類等設備容器時操作不當、更換催化劑時沒有做好密閉容器的通風等時，工作場所的甲醇及水混合蒸氣、一氧化碳、二氧化碳等化學毒物濃度有可能會超過職業接觸限制。

2.1 水蒸汽重整轉化工序 在固定床催化反應器中的銅系催化劑作用下，甲醇將轉化為CO2和H2。反應過程中主要進行的是吸熱反應，需通過導熱油進行熱量的補充。此運轉過程中可能發生預熱后的甲醇及水混合蒸氣的泄漏及一氧化碳、二氧化碳等物質的泄漏導致的中毒。

2.2 變壓吸附（PSA）工序 分水后的氣體由吸附塔的底部進入，在氣流從下往上的過程中，其中的雜質（CO2、水、CO、甲醇等）被吸附劑所吸附，從而在塔頂得到純度為≥99.99%的合格工業氫產品。雜質經減壓解吸后送往解析氣緩沖罐。PSA 提氫是以特定的吸附劑（多孔固體物質）的內部微孔對氣體分子的物理吸附為基礎，將原料氣中大分子雜質組分選擇性吸附、小分子氫氣得以通過，最終實現產品氫氣和雜質組分的分離技術。提氫完成后在減壓情況下將被吸附的雜質組分解析出來，使吸附劑得以再生。在PSA 制氫工序存在的主要職業病中毒危害也是一氧化碳、二氧化碳等物質的泄漏。

3 職業病中毒防治措施

3.1 防毒措施設置情況 針對該裝置在運行過程中存在著職業中毒危害因素，在裝置中采取了可燃有毒氣體報警儀、聯鎖保護停車、安全卸放、實時監控等措施。具體措施如下：裝置內設置洗眼器1 套；系統開車前進行系統安全檢查，嚴防設備、管線的跑冒滴漏；裝置采用DCS 控制系統，在中央控制室集中操作控制、自動調節和報警，如轉化爐、PSA 變壓吸附塔等設置了工藝報警及自動停車等連鎖裝置，使整個裝置能夠實現在生產不正常或事故狀態下實現緊急停車；裝置內易散發可燃、有毒氣體的部位設置可燃和有毒氣體檢測報警儀。配備便攜式正壓呼吸器、過濾式防毒面具、防爆手電筒、防爆對講機，以便于在發生泄漏事故時工人可進入高濃度區域進行緊急救護及緊急控制操作。

該作業場所為露天裝置，采用自然通風，有利于毒物的擴散。另外，在裝置區設置當心中毒、注意防護、戴防毒面具、一氧化碳、二氧化碳和甲醇告知卡等警示標識。

3.2 職業中毒的防治措施分析 因裝置為密閉系統，在正常生產條件下，物料處于密閉的設備和管道中。在可能超壓的塔、容器等設備上設有安全閥；對易產生泄漏的設備、管道在滿足工藝的條件下露天布置，裝置采用自然通風；裝置為DCS 控制，減少了操作工作人員在生產現場的停留時間；在裝置區設有可燃及有毒氣體檢測報警儀及設置警示標識和中文警示說明。

以上采用的防毒措施基本符合《工業企業設計衛生標準》中的有關規定。還應該加強管理設置警示標識和中文警示說明。

4 結語

裝置在生產運營過程中貫徹《中華人民共和國職業病防治法》及其它有關職業衛生法律、法規、規章、規范和標準，堅持“預防為主，防治結合”的工作方針，落實職業病危害“前期預防”控制制度，保證職業病防護設施符合職業健康要求。對于生產過程中尚不能完全消除的生產性毒等職業病有害因素，采取綜合控制措施，使工作場所職業病有害因素符合國家職業衛生標準要求，防止職業病有害因素對工作人員的健康損害。設備、工具、用具等設施符合保護工作人員生理、心理健康的要求。

[1]中華人民共和國職業病防治法.中華人民共和國主席令第52 號公布，2011.

[2]國家安全監管總局關于加強職業健康工作的指導意見.安監總安健132 號，2011.

[3]工作場所職業衛生監督管理規定.國家安全生產監督管理總局第47 號令，2012.

[4]GBZ1-2010，工業企業設計衛生標準[S].

[5]GBZ2.1-2007,工作場所有害因素職業接觸限值第1 部分：化學有害因素[S].

[6]GBZ158-2003，工作場所職業病危害警示標識[S].

[7]GBZ/T223-2009，工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規范[S].

[8]職業病危害因素分類目錄.衛法監發63 號，2002.