甲醇二期裝置重大危險源辨識及安全管理對策

王春華

(同煤廣發化學工業有限公司，山西 大同 037000)

甲醇是重要的燃料，可摻入汽油作替代燃料使用。目前，國際上廣泛采用的甲醇生產工藝主要為低壓甲醇技術。然而，甲醇為有毒液體，并且易燃，因此在甲醇生產、儲存和運輸過程中存在多個重大危險源。根據《國家安全生產監督管理總局令》40號令的相關規定，為了加強危險化學品重大危險源的安全監督管理，危險化學品單位應當對重大危險源進行安全評價并確定等級。本文以某公司甲醇二期裝置為研究對象，探討其重大危險源的管理對策。

1 甲醇二期裝置主要情況

1.1 裝置概況

甲醇二期生產工藝采用DPT(以天然氣為原料)預轉化技術、干法脫硫工藝、一段蒸汽轉化技術、徑向流產蒸汽甲醇合成塔、三塔精餾、PSA裝置(氫回收裝置)等。此工藝裝置具有如下幾個特點：1) 轉化爐采用頂燒方箱式高效轉化爐和火管自循環式廢熱鍋爐；2) 工藝冷凝和含醇廢水經中壓汽提后，不進行直接排放及其他處理，而是回收作為公用工程補水；3) 回收的H2用于加氫反應器加氫和與合成新鮮氣混合；4) 蒸汽上升式合成塔，采用雙塔串聯，雙合成回路；5) 甲醇回收塔設計的目的是為了提高甲醇的收率；6) 此工藝可以適用于低組分天然氣制甲醇，利于環保；7) 采用徑向流產蒸汽甲醇合成塔、干法脫硫、PSA裝置等，生產能耗得到了大幅度的降低[1]。

1.2 工藝流程

甲醇二期以天然氣作原料，采用改良低壓甲醇(ILPM)技術。生產裝置區占地17.52萬 m3，裝置利用DPT CRG(預轉化爐)和傳統蒸汽轉化爐生產合成氣，日產2 500 t精甲醇。甲醇工藝主要包括脫硫、合成氣制備、甲醇合成、精餾等。工藝流程簡圖如圖1所示。

圖1 二期甲醇生產工藝流程簡圖

1.3 原材料、化學藥品、催化劑及(中間)產品

甲醇二期裝置以天然氣為主要原料，天然氣在空氣中含量達到一定程度后會使人窒息，同時，作為燃料，天然氣也會因發生爆炸而造成傷亡；生產中使用的化學藥品有磷酸鹽、聯胺、氫氧化鈉、氨水等，其中，聯胺為危險化學品，在使用現場不易過多貯存；生產過程中需使用幾種重金屬催化劑(如，氧化鋅脫硫劑、含有銅的預轉化催化劑等)，所有重金屬催化劑都存在一定的環境危害因素，極易造成環境事故；反應過程產物(中間產品)有一氧化碳、二氧化碳和氫氣等，具有有毒、易燃、易爆等特性，同時，甲醇產品對人體有強烈毒性，可引起身體病變。

1.4 主要設備

甲醇二期裝置主要設備有4種類型，分別為：1) 工業爐。包括蒸汽轉化爐、預轉化爐、開工鍋爐等。2) 塔、反應器。包括合成塔、飽和塔、精餾塔等。3) 壓縮機/風機。包括合成氣壓縮機、鼓風機、引風機等。4) 中間/成品罐區。包括粗甲醇罐、精甲醇計量罐、堿液儲槽、甲醇罐等。

2 甲醇二期工藝裝置重大危險源安全辨識

重大危險源安全管理的根本目的是防止發生人員傷害和設備損壞事故，保證生產正常進行。其中，重大危險源安全辨識是其安全管理的重要步驟。本項目甲醇二期工藝裝置重大危險源安全辨識如下：

2.1 主要危險因素辨識

甲醇二期工藝裝置包括物料、生產過程、職業衛生、自然災害等危險因素辨識。具體為：1) 物料。涉及的物料有CH4、CH3OH、H2S、CO、H2等，其危險性體現在火災/爆炸(如，CH4、CH3OH、H2、CO、H2S)、中毒(如，CH3OH、CO、H2S)、窒息(如，天然氣、H2)、腐蝕(如，NaOH)等。2) 生產過程。涉及的危害有火災/爆炸(如，轉化、合成、精餾、罐區)、中毒(如，CH3OH、CO、NH3、H2S/SO2、CO2)、腐蝕(如，堿液)、高溫灼燙(如，高溫液體)、高處墜落(如，高處作業)、窒息(如，氮氣系統)、觸電及機械傷害(如，電氣設備及轉動設備作業)等。3) 職業衛生。涉及高溫中暑、噪聲、聽力受損、職業性化學中毒等。4) 自然災害。如，髙溫會加大裝置內可燃介質和有毒介質膨脹、揮發及擴散；在雷暴日天氣，雷擊和閃電可能破壞裝置中相關設備等。

通過對甲醇二期裝置主要危險因素辨識可知，火災、爆炸、中毒和窒息是本裝置生產中的主要危險因素，工藝裝置和成品罐區為甲類火災危險裝置。

2.2 重大危險源辨識

甲醇二期工藝裝置重大危險源可以按照危險化學品的量、壓力管道、壓力容器、鍋爐等不同分類進行辨識，具體辨識結果如表1所示。

表1 甲醇二期裝置重大危險源辨識

2.3 危險化學品重大危險源分級

國家規定的重大危險化學品重大危險源分級表如表2所示[2]。

表2 重大危險源分級表

經計算，甲醇二期甲醇裝置R值為119.22，根據國家規定的重大危險源分級表可知，為一級危險化學品重大危險源。

2.4 重大危險源辨識結果

由以上分析辨識可知，甲醇二期工藝裝置和成品罐區為甲類火災危險裝置，且火災、爆炸、中毒和窒息是本裝置生產中的主要危險因素。根據《危險化學品重大危險源辨識》等，裝置所涉及的主要物料為易燃體，其火災危險性類別為甲類；甲醇成品和中間耀區甲醇儲量很大，易燃易爆；裝置中涉及大量設備為壓力容器(鍋爐)，同時構成壓力容器類/管道類、鍋爐類重大危險源；經計算，甲醇二期甲醇裝置R值為119.22(>100)。根據國家規定的重大危險源分級表，甲醇裝置為危險化學品一級重大危險源，應注重管理。

3 甲醇二期工藝裝置重大危險源的安全管理對策

3.1 遵守六大安全管理理論

重大危險源安全管理是安全管理中的核心部分。甲醇二期裝置重大危險源安全管理首先應遵守六大安全管理理論：1) 安全木桶理論。即每個員工或是管理環節都是安全這個木桶中的一根木條，如果有一根木條有質量或者高度缺陷，木桶則盛水量下降，也就是說，安全工作的好壞，事故的發生，取決于數量最少的“三違”的人員和最簿弱的管理環節。2) 安全鏈條原理。安全是一個閉合的鏈條，每一個鏈環都是人主宰的崗位，如果某個崗位出現安全問題，整個生產環節都會出現問題。3) 必然性和偶然性的安全哲學。必然性寓于偶然性之中，偶然性又本身服從于內部隱藏著的必然性。每一次“三違”和每一處隱患，都可能在一定程度上或者今后的某個時間點上，為偶然發生的事故埋下必然的禍根。而安全工作的每一步努力，都為安全的必然性創造條件，安全的希望在于遵循客觀規律的必然性。4) 冰山原理。冰山理論認為，一個嚴重的事故的暴露必定有成千上萬的安全行為掩蓋其后。因此，要從源頭上進行遏制少量未遂事件和極少數傷害事故。5) 傷癥效應。在安全管理中，好了傷癥忘了疼較為普遍。但是對于傷亡事故的鮮血和生命，需要所有人好好反省。6) 杜邦安全理論。杜邦安全理論認為，安全是習慣化、制度化的行為，安全具有顯而易見的價值，與企業的績效息息相關；安全不僅是安全管理部門的事，企業全員都必須積極參與；安全是一項具有戰略意義的商業價值，既能提高企業生產率、收益率，且有益于長久品牌發展；安全不是花錢，是一項能給企業帶來豐厚回報的戰略投資，是企業取得卓越業務表現的催化劑。

3.2 重大危險源安全管理措施

根據以上分析，結合應遵守六大安全管理理論，認為甲醇二期工藝裝置重大危險源的安全管理應從六個方面進行，具體如下：

1) 進一步落實安全責任制。第一，應建立單獨的重大危險源管理制度，如，“安全第一”、“以人為本”和“管生產必須管安全”等。第二，明確各部門、各相關崗位的管理責任，如，總經理為公司第一責任人，檢修項目雙負責人制、項目負責人為項目第一責任人等。第三，在安全責任落實上，層層簽訂HSE責任書。第四，具體的重點部位，如甲醇儲罐、精餾系統應該指定專人負責。

2) 做好安全設施維護保養。因甲醇罐區和生產裝置區許多安全設施只在應急時使用，因此需要制定專門的安全設施管理制度與措施。如，噴淋設施每天由崗位人員進行試驗，隨時維修或更換；消防雨淋系統每月進行開關試驗，以檢查系統的完好性；現場可移動式滅火設備，每月進行檢查，每三年進行更換；泡沫消防系統應每季度進行一次全面試驗，泡沫每兩年進行一次更換，每季度進行一次外觀檢查；氣防設備每月進行檢查，每月進行操作培訓等。

3) 定期檢驗儲罐和特種設備。甲醇儲罐是常壓設備，應每六年進行一次檢驗，檢驗其完好性。安全閥、壓力容器(管道)等特種設備要定期檢驗，對于不能按期檢驗的強檢設備，應進行充分的安全論證，并到質量技術監督部門進行備案。

4) 進一步強化隱患排查。隱患排查是防止事故最有效的辦法，是做好安全管理工作的基礎。包括班組崗位人員和各級管埋人員巡檢、綜合安全大檢査、利用先進的手段進行安全排查等。

5) 積極開展合理化建議活動。充分利用員工的智慧，去發現裝置中存在的問題，開展必要的合理化建議，并進行分析，符合設計規范、具有實施價值的安排專人負責實施。

6) 認真做好現場職業病危害因素檢測工作。二期裝置主要可能發生的職業病為化學性中毒和聽力受損，故每年開展一次職業病危害因素的檢測，檢測結果應在公司內部進行告知，將危害因素濃度和強度可視化。其中，主要檢測對象為化學毒物和噪音，主要工作場所、重大危險源區域設置警示牌，此外，做好作業現場不安全行為檢查，加強安全培訓和承包商的管理，做好反恐工作等，也是甲醇二期工藝裝置重大危險源的安全管理措施。

4 結語

綜上所述，重大危險源安全管理是安全管理中的核心部分，其根本目的是防止發生人員傷害和設備損壞事故，保證生產正常進行。通過辨識及與相關規定(標準)對比分析認為，甲醇二期裝置是一級危險化學品重大危險源，生產裝置和罐區可能發生各種事故，因此，必須通過如遵守六大安全管理理論及進行六方面重大危險源安全管理等措施，做好安全管理工作，保護人員和重大危險源設備的安全，以減少因人員傷害或設備損壞造成的系統停運，增加經濟效益的同時，從真正意義上提高企業的管理水平。