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(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院,石家莊 050000;②新地能源工程技術(shù)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)
在甲醇的制氫過程中會(huì)產(chǎn)生一些有毒的化學(xué)物料,而這些化學(xué)毒物通過皮膚以及呼吸道等途徑促進(jìn)工作人員產(chǎn)生中毒,因此,屬于職業(yè)病中危害嚴(yán)重的一種。為了對(duì)其中毒危害進(jìn)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(jìn)行了詳細(xì)的分析。
甲醇制氫裝置是以甲醇和水為原料,采用水蒸汽重整反應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,在此過程中,甲醇與水分別經(jīng)計(jì)量、混合、泵升壓后送入換熱器,后經(jīng)過換熱器升溫汽化,送入固定床催化反應(yīng)器。在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行甲醇水蒸汽重整反應(yīng),生成H2、CO2和少量的CO。反應(yīng)氣經(jīng)換熱器降溫進(jìn)入水洗塔,將反應(yīng)氣中未參與反應(yīng)的甲醇吸收分離,汽水分離裝置除水后,送往變壓吸附系統(tǒng),此反應(yīng)過程生產(chǎn)滿足工業(yè)氫(GB/T3634.1-2006)要求的氫氣。
甲醇制氫多是在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行,反應(yīng)物料大多是由管道輸送,自動(dòng)控制生產(chǎn)條件,工作人員大部分工作時(shí)間在控制室中操作。僅在以下各事故狀態(tài)下,如停電、停水等緊急故障或各種不可抵抗的自然災(zāi)害、環(huán)境溫度突然升高、生產(chǎn)過程中由于管道、閥門、法蘭、墊片等引起物料泄漏,進(jìn)行人工操作、檢修泵類等設(shè)備容器時(shí)操作不當(dāng)、更換催化劑時(shí)沒有做好密閉容器的通風(fēng)等時(shí),工作場(chǎng)所的甲醇及水混合蒸氣、一氧化碳、二氧化碳等化學(xué)毒物濃度有可能會(huì)超過職業(yè)接觸限制。
2.1 水蒸汽重整轉(zhuǎn)化工序 在固定床催化反應(yīng)器中的銅系催化劑作用下,甲醇將轉(zhuǎn)化為CO2和H2。反應(yīng)過程中主要進(jìn)行的是吸熱反應(yīng),需通過導(dǎo)熱油進(jìn)行熱量的補(bǔ)充。此運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可能發(fā)生預(yù)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(zhì)的泄漏導(dǎo)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(jìn)入,在氣流從下往上的過程中,其中的雜質(zhì)(CO2、水、CO、甲醇等)被吸附劑所吸附,從而在塔頂?shù)玫郊兌葹椤?9.99%的合格工業(yè)氫產(chǎn)品。雜質(zhì)經(jīng)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(zhì))的內(nèi)部微孔對(duì)氣體分子的物理吸附為基礎(chǔ),將原料氣中大分子雜質(zhì)組分選擇性吸附、小分子氫氣得以通過,最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品氫氣和雜質(zhì)組分的分離技術(shù)。提氫完成后在減壓情況下將被吸附的雜質(zhì)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(yè)病中毒危害也是一氧化碳、二氧化碳等物質(zhì)的泄漏。
3.1 防毒措施設(shè)置情況 針對(duì)該裝置在運(yùn)行過程中存在著職業(yè)中毒危害因素,在裝置中采取了可燃有毒氣體報(bào)警儀、聯(lián)鎖保護(hù)停車、安全卸放、實(shí)時(shí)監(jiān)控等措施。具體措施如下:裝置內(nèi)設(shè)置洗眼器1 套;系統(tǒng)開車前進(jìn)行系統(tǒng)安全檢查,嚴(yán)防設(shè)備、管線的跑冒滴漏;裝置采用DCS 控制系統(tǒng),在中央控制室集中操作控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)和報(bào)警,如轉(zhuǎn)化爐、PSA 變壓吸附塔等設(shè)置了工藝報(bào)警及自動(dòng)停車等連鎖裝置,使整個(gè)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在生產(chǎn)不正?;蚴鹿薁顟B(tài)下實(shí)現(xiàn)緊急停車;裝置內(nèi)易散發(fā)可燃、有毒氣體的部位設(shè)置可燃和有毒氣體檢測(cè)報(bào)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(duì)講機(jī),以便于在發(fā)生泄漏事故時(shí)工人可進(jìn)入高濃度區(qū)域進(jìn)行緊急救護(hù)及緊急控制操作。
該作業(yè)場(chǎng)所為露天裝置,采用自然通風(fēng),有利于毒物的擴(kuò)散。另外,在裝置區(qū)設(shè)置當(dāng)心中毒、注意防護(hù)、戴防毒面具、一氧化碳、二氧化碳和甲醇告知卡等警示標(biāo)識(shí)。
3.2 職業(yè)中毒的防治措施分析 因裝置為密閉系統(tǒng),在正常生產(chǎn)條件下,物料處于密閉的設(shè)備和管道中。在可能超壓的塔、容器等設(shè)備上設(shè)有安全閥;對(duì)易產(chǎn)生泄漏的設(shè)備、管道在滿足工藝的條件下露天布置,裝置采用自然通風(fēng);裝置為DCS 控制,減少了操作工作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的停留時(shí)間;在裝置區(qū)設(shè)有可燃及有毒氣體檢測(cè)報(bào)警儀及設(shè)置警示標(biāo)識(shí)和中文警示說明。
以上采用的防毒措施基本符合《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的有關(guān)規(guī)定。還應(yīng)該加強(qiáng)管理設(shè)置警示標(biāo)識(shí)和中文警示說明。
裝置在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中貫徹《中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法》及其它有關(guān)職業(yè)衛(wèi)生法律、法規(guī)、規(guī)章、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)持“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的工作方針,落實(shí)職業(yè)病危害“前期預(yù)防”控制制度,保證職業(yè)病防護(hù)設(shè)施符合職業(yè)健康要求。對(duì)于生產(chǎn)過程中尚不能完全消除的生產(chǎn)性毒等職業(yè)病有害因素,采取綜合控制措施,使工作場(chǎng)所職業(yè)病有害因素符合國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求,防止職業(yè)病有害因素對(duì)工作人員的健康損害。設(shè)備、工具、用具等設(shè)施符合保護(hù)工作人員生理、心理健康的要求。
[1]中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法.中華人民共和國(guó)主席令第52 號(hào)公布,2011.
[2]國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)職業(yè)健康工作的指導(dǎo)意見.安監(jiān)總安健132 號(hào),2011.
[3]工作場(chǎng)所職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督管理規(guī)定.國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局第47 號(hào)令,2012.
[4]GBZ1-2010,工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].
[5]GBZ2.1-2007,工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第1 部分:化學(xué)有害因素[S].
[6]GBZ158-2003,工作場(chǎng)所職業(yè)病危害警示標(biāo)識(shí)[S].
[7]GBZ/T223-2009,工作場(chǎng)所有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)置規(guī)范[S].
[8]職業(yè)病危害因素分類目錄.衛(wèi)法監(jiān)發(fā)63 號(hào),2002.