合成氨生產(chǎn)危險(xiǎn)因素探究

石浩亮 文秋芬

摘要：合成氨在具體生產(chǎn)過(guò)程中面臨著諸多安全生產(chǎn)危險(xiǎn)因素，處理不慎的情況下很容易導(dǎo)致人員財(cái)產(chǎn)設(shè)備的損傷，對(duì)整個(gè)合成氨的效益與安全均造成嚴(yán)重?fù)p失。本文將針對(duì)合成氨的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，針對(duì)合成氨生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)危險(xiǎn)因素進(jìn)行總結(jié)，以期為后續(xù)合成氨生產(chǎn)工藝流程的安全管理措施提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：合成氨;生產(chǎn)工藝;危險(xiǎn)因素

合成氨作為一種在高溫、高壓條件下使用催化劑對(duì)氮與氫進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)并直接合成的氨產(chǎn)品，其在生產(chǎn)過(guò)程中具有極高的危險(xiǎn)性。針對(duì)合成氨生產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)危險(xiǎn)影響因素進(jìn)行辨別并以此采取針對(duì)性的安全生產(chǎn)管理措施，對(duì)保障合成氨生產(chǎn)流程的順利開(kāi)展、保障合成氨的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益具有非常重要的意義[1]。本文將首先針對(duì)合成氨的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行分析，進(jìn)而結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程中不同階段所面臨的危險(xiǎn)影響因素進(jìn)行總結(jié)。具體如下：

一、合成氨的生產(chǎn)工藝流程

結(jié)合當(dāng)前我國(guó)范圍內(nèi)合成氨的實(shí)際生產(chǎn)工藝流程來(lái)看，其涉及到脫硫轉(zhuǎn)化、中低溫變換、脫碳、甲烷化、合成等不同階段。以脫硫轉(zhuǎn)化為例，該階段生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)人員將空氣、飽和蒸汽、天然氣等經(jīng)過(guò)脫硫工藝處理后依照具體的比例將其送入爐中，通過(guò)爐內(nèi)催化劑的有效使用并使得上述產(chǎn)品在780～900℃的條件下轉(zhuǎn)換為新型氣體，最終經(jīng)過(guò)除塵、降溫、壓縮等一系列處理措施后送入下一道生產(chǎn)工序;以中低溫變換為例，該階段生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)人員將上一階段生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化器進(jìn)行油水分離并將分離物送至飽和塔、預(yù)腐蝕器、中變換熱器等設(shè)備，經(jīng)過(guò)上述設(shè)備作用后補(bǔ)充飽和蒸汽并再次進(jìn)入中變爐、低變爐，通過(guò)對(duì)催化劑的使用將轉(zhuǎn)化氣進(jìn)行有效處理并經(jīng)過(guò)降溫等一系列處理措施后送入下一道生產(chǎn)工序。

二、合成氨不同生產(chǎn)階段的危險(xiǎn)影響因素

2.1 中低溫變化階段的危險(xiǎn)影響因素

在中低溫變化階段的生產(chǎn)過(guò)程中，合成氨產(chǎn)品由最初的半水煤氣轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)化氣，此時(shí)合成氨生產(chǎn)環(huán)境中會(huì)充斥著大量脫離的氫氣。而氫氣作為一種在常溫常壓條件下具有極易燃燒性質(zhì)、無(wú)臭無(wú)味特性、極難溶于水中的氣體，其本身密度極小且在生產(chǎn)環(huán)境中一旦出現(xiàn)泄露、或者遭遇明火等都會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重安全事故，對(duì)生產(chǎn)人員、生產(chǎn)設(shè)備的安全性造成非常嚴(yán)重的威脅。此外，中低溫變換的生產(chǎn)過(guò)程中，其生產(chǎn)流程中運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備或者生產(chǎn)系統(tǒng)如果呈現(xiàn)出負(fù)壓運(yùn)行狀態(tài)，則會(huì)直接吸入空氣中的氫氣并與當(dāng)前機(jī)械設(shè)備內(nèi)或者生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的煤氣進(jìn)行混合，由此引發(fā)諸多化學(xué)反應(yīng)并立即產(chǎn)生爆炸安全事故，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)的人員設(shè)備造成非常嚴(yán)重的破壞。

2.2 碳化階段的危險(xiǎn)影響因素

在碳化階段的生產(chǎn)過(guò)程中，合成氨產(chǎn)品在此時(shí)的含量與濃度均保持非常高的狀態(tài)，也由此合成氨產(chǎn)品在此時(shí)保持著非常危險(xiǎn)的狀態(tài)。碳化階段的生產(chǎn)過(guò)程中合成氨原料已經(jīng)經(jīng)由相應(yīng)的凈化處理形成氨水，在此過(guò)程中如果相關(guān)人員出現(xiàn)操作失誤或者生產(chǎn)工藝進(jìn)程中出現(xiàn)異常狀況，均有可能引發(fā)燃燒、爆炸等危險(xiǎn)事故。舉例來(lái)講，如果氨水槽吸入空氣中的氧氣，則在遭遇明火乃至火星的狀態(tài)下就會(huì)立即發(fā)生爆炸事故。氨水槽爆炸也是當(dāng)前合成氨產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中安全事故的主要引發(fā)原因之一[2]。同時(shí)碳化階段的生產(chǎn)流程多位于常溫狀態(tài)下進(jìn)行，其生產(chǎn)壓力較小的情況下生產(chǎn)人員很難意識(shí)到當(dāng)前生產(chǎn)階段的危險(xiǎn)性。

2.3 合成階段的危險(xiǎn)影響因素

合成階段的生產(chǎn)流程中生產(chǎn)人員需要在高溫度、高壓力、高濃度的基礎(chǔ)上完成對(duì)合成氨產(chǎn)品的最終合成操作。在此過(guò)程中生產(chǎn)人員需要使用冷熱交換器對(duì)液氨進(jìn)行諸多生產(chǎn)操作，同時(shí)將分離出的液氨進(jìn)行加氨蒸發(fā)以使其轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。在合成階段高壓生產(chǎn)與低壓生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行的情況下，高壓與低壓相互貫通。由于合成氨本身存在一定的毒性反應(yīng)，如果生產(chǎn)人員在此過(guò)程中出現(xiàn)操作失誤，則很有可能引發(fā)生產(chǎn)人員的中毒事故，對(duì)生產(chǎn)人員的身體健康造成非常嚴(yán)重的威脅。相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)顯示出合成階段是發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒事故幾率最高的階段。

三、合成氨生產(chǎn)過(guò)程中面臨的其他危險(xiǎn)影響因素

除上述危險(xiǎn)影響因素以外，合成氨生產(chǎn)工藝流程在具體進(jìn)行過(guò)程中還面臨著以下危險(xiǎn)影響因素的威脅：

3.1 高溫與高壓的威脅

合成氨生產(chǎn)工藝流程實(shí)施過(guò)程中其整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程多處于高溫及高壓條件下，同時(shí)合成氨生產(chǎn)過(guò)程中需要使用大量的生產(chǎn)媒介與其他化學(xué)物質(zhì)以促進(jìn)合成氨完成不同形態(tài)、不同產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換。因此合成氨生產(chǎn)過(guò)程中如果生產(chǎn)人員對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)工藝流程的操作不熟悉、或者對(duì)生產(chǎn)設(shè)備與系統(tǒng)的操作出現(xiàn)失誤，則很容易導(dǎo)致各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行失誤并受到生產(chǎn)流程中高溫高壓的不利影響，由此引發(fā)安全事故。

3.2 中毒與窒息的威脅

結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際涉及到的各項(xiàng)生產(chǎn)來(lái)看，諸多生產(chǎn)在使用過(guò)程中均具備有易燃易爆炸、具備毒性反應(yīng)等特點(diǎn)。例如合成氨生產(chǎn)過(guò)程中使用到的半水煤氣、氨氣、氫氣等，上述物質(zhì)均屬于毒性物質(zhì)。如果生產(chǎn)人員在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中由于操作不當(dāng)而導(dǎo)致上述物質(zhì)泄露，則很有可能在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)引發(fā)上述物質(zhì)與空氣之間的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致生產(chǎn)人員出現(xiàn)中毒、窒息等嚴(yán)重安全生產(chǎn)事故。

3.3 噪音與機(jī)械傷害的威脅

合成氨生產(chǎn)中涉及到壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)等諸多生產(chǎn)設(shè)備。而上述生產(chǎn)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的噪音，如果噪音大小超過(guò)限定范圍且持續(xù)時(shí)間過(guò)久，就會(huì)對(duì)生產(chǎn)人員的身體健康造成嚴(yán)重危害。此外，合成氨生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)人員還面臨著高處墜落、粉塵觸電、靜電對(duì)人等諸多危險(xiǎn)因素的威脅。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，合成氨生產(chǎn)過(guò)程中在不同的生產(chǎn)階段均面臨著嚴(yán)重的安全生產(chǎn)威脅。管理人員在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中必須要嚴(yán)格規(guī)范生產(chǎn)人員的各項(xiàng)操作，采取各項(xiàng)安全防護(hù)措施并針對(duì)各項(xiàng)危險(xiǎn)因素采取有效的防范措施，確保合成氨生產(chǎn)安全穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1]趙婷. 淺談合成氨生產(chǎn)危險(xiǎn)因素的分析辨識(shí)[J]. 化工管理， 2015，000（2）：255-255.

[2]馬寶元， 韓濤濤. 淺談合成氨生產(chǎn)危險(xiǎn)因素的分析辨識(shí)[J]. 化工管理， 2018， No.485（14）：158.

作者簡(jiǎn)介：石浩亮（1985-），男，廣西融水人，工程師，主要從事化工安全管理工作。