石油开采与加工中的职业危害及预防

石油开采与加工中的职业危害及预石油开采与加工中的职业危害及预 防防 石油原油通常是一种从褐色到黑色的粘稠液体 其化学成 分是含有多种烃类的有机化合物 主要为烷烃 液态烷烃 石蜡 环烷烃 环戊烷 环己烷等 和芳香烃 苯 甲苯 二甲苯 萘 蒽等 此外 尚含有少量的含硫化合物 硫醇 硫蘼 二硫化物 噻吩等 含氧化合物 环烷酸 酚类 含氮化合物 吡咯 吡啶 喹啉 胶类 以及胶质和沥青 硫 氧 氮三种元素的含量 一 般均少于 1 但有些石油的含硫量可达 5 以上 通常石油与 天然气共生 天然气主要为甲烷 约 97 和少量乙烷 1 2 丙烷 0 3 o 5 的混合气体 并常含有氮 二氧化碳 硫化 氢等 有的还可能含有氦 原油经过各种加工过程 可制得汽油 煤油 柴油 润滑 油 石蜡 沥青 石油焦 液化气等石油产品 并可为塑料 合成纤维 合成橡胶 合成洗涤剂 化肥 农药等化工产品提 供丰富的原料 天然气除用作燃料外 还可作为制造合成氨 甲醇 合成石油等的原料 一 石油开采 1 生产过程及主要危害因素 石油开采简称采油 主要的采油方法有自喷采油法 抽油 法和气举采油法 采油的基本生产过程 可分为采油和修井两 大部分 采油的基本工种为采油工 负责巡回检查和维护油井 油 气分离器 输油泵等正常生产 计测油量 进行储油罐的清砂 除污和跑漏原油的回收等作业 修井为进行油井的检修和实施 油井的增产措施 主要作业包括检泵 打捞 冲砂 刮蜡 堵 水 压裂 酸化等 修井的基本工种为修井工 大部分工作要 将油井口启开 在露天进行作业 在采油生产过程中 几乎所有作业地带空气中均存在烃类 和硫化氢 正常生产时油井附近烃类的浓度 一般不超过 300 mg m3 打捞 刮蜡 量油 输油泵房内输油 储油罐内清罐 作业时 可达 600 2100 mg m3 硫化氢的浓度 在开采低含 硫石油 硫含量低于 0 5 时 均不超过最高容许浓度 10 mg m3 在石油蒸气和硫化氢的长期联合作用下 采油工人 可发生神经衰弱综合征 皮肤划痕症 血压偏低和心动缓慢 感觉型多发性神经炎 以及眼和上呼吸道刺激症状和油疹等 油疹的发病率可高达 25 30 或更高 这与经常接触原油 皮肤和工作服受污染有密切关系 采油工人 在开采含芳香烃 组分的石油时 可发生慢性芳香烃中毒 在开采高含硫石油 硫 含量高于 2 时 可发生硫化氢眼炎 甚至角膜溃疡 在油井 自喷事故时 可发生天然气窒息 急性烃类化合物和硫化氢中 毒 甚至可引起死亡 在酸化作业时 修井工可发生酸类的刺 激症状和化学灼伤 此外 尚存在露天作业的异常气象条件影 响 2 职业危害的预防措施 防止采油时有害气体的危害 应加强油井口和采油设备的 密闭和技术管理 防止油井自喷事故 减少天然气 石油及其 蒸气的跑漏 采用自动化量油方法 输油泵房内加强输油泵的 密闭通风排毒 改进清罐方法 采用高压水喷射清污 供给修 井工防毒面具并有专人管理和维修 为防止原油污染和酸腐蚀 应供给工作服 长统靴 防酸手套和防护油膏 转油站增设专 门的淋浴室和更衣室 露天作业场所设置冬季取暖室 加强安 全生产技术训练 及时检修工具 设备 石油矿场应有充分的 照明等措施 二 石油加工 炼油 1 生产过程及主要职业危害因素 炼油基本上是在管道和各种分馏塔 裂解 重整等装置中 进行的复杂的物理 化学过程 最终生产出汽油 煤油等动力 油 并从中提取部分溶剂油 苯 甲苯 二甲苯等 副产品是产 量很大的石油沥青 炼油可分为初步加工 脱盐 脱水 一次加 工 常压和减压蒸馏 和二次加工 催化重整 催化裂化 糠醛精 制 丙烷脱沥青 延迟焦化 加氢精制 白土精制等 电脱盐 水 是在高压直流电场作用下 使原油中水滴聚集 沉降 同时脱掉无机盐 常压和减压蒸馏是在常压和减压下加 热蒸馏 按照沸点高低将原油分馏为各种馏分 催化重整 铂重 整 是在铂或铂铼催化剂 硅酸铝或氧化铝作担体 作用下 使原 料油发生重整反应 以生产高辛烷值汽油和芳香烃 苯 甲苯 二甲苯 分子筛脱蜡是用分子筛 确定结晶结构的硅酸铝 作为 吸附剂 脱除原料油中的正烷烃 以降低航空用油的冰点和柴 油的凝点 加氢精制 或加氢脱硫 是使原料油中的硫 氮 氧杂 质与氢反应而脱除 脱硫时产生硫化氢 脱氮时产生氨 催化 裂化是用微球硅酸铝作催化剂 使重质原料油在高温下裂解 转化为轻质油品 糠醛精制用糠醛 或酚 作溶剂 将润滑油分馏 中不合需要的组分脱除 酮苯脱蜡是用丙酮 或丁酮 和苯的混合 物作溶剂 经冷冻 过滤等过程 将润滑油中的蜡质脱除 亦 可采用尿素脱蜡 白土精制是用白土 al2o3 2sio2 2h2o 作吸附 剂 脱除润滑油和石蜡中的残余溶剂 臭味和颜色等 蜡饼发 汗是将蜡饼缓慢加热 以制取不同熔点的石蜡 丙烷脱沥青是 用液体丙烷作溶剂 将减压渣油中的沥青质脱掉 为催化裂化 和制取沥青提供原料 采用添加剂提高油品质量 已成为现代 炼油生产的重要措施 对人体健康影响较严重的有 燃料汽油 抗震剂四乙铅和航空用油抗烧蚀剂二硫化碳等 可见 炼油生产中可存在种类繁多的化合物 包括烃类 硫化物 四乙铅 酮类 酚类 醚类及一氧化碳 氮氧化物 酸 碱 氨等 其所涉及的主要职业危害如下 1 油品蒸气主要是低沸点的汽油蒸气 几乎所有作业地 带空气中均可存在 尤以装卸油台 储油罐区 轻质油泵房 常压减压蒸馏塔区等处较为严重 生产工人在其长期作用下 可发生神经衰弱综合征 眼和上呼吸道刺激症状 感觉型多发 性神经炎 甚至引起慢性中毒 2 酮苯脱蜡过程中用苯和甲苯作溶剂 生产工人在上述 毒物的长期联合作用下 可发生神经衰弱综合征 出血倾向 白细胞减少等 甚至引起慢性苯中毒 3 常压减压蒸馏 加氢精制 脱硫精制 加氢裂化 延迟 焦化等过程中 均可产生硫化氢 可发生眼炎和急性中毒 4 四乙铅中加入二氯乙烷 二溴乙烷或氯萘等配成乙基 液 用作燃料汽油抗震添加剂 生产工人在四乙铅长期作用下 可发生神经衰弱综合征 多汗 多涎 三低症 血压低 体温低 脉率低 以及感觉型多发性神经炎等 此外 燃烧含硫燃料的加 热炉 锅炉的烟气中可含有二氧化硫 一氧化碳和氮氧化物 在催化裂化 延迟焦化过程中可产生气体烃 甲烷 乙烯 丙烯 丁烯等 使用 y 型分子筛催化剂时 可有放射性稀土元素污染 在糠醛 或酚 精制过程中 可产生糠醛 或酚 蒸气引起中毒 5 在催化裂化用的微球硅酸铝在催化剂加料 再生过程 中 工作地点空气中硅酸铝粉尘浓度可达 4 5 89 2mg m3 白土精制过程中 工作地点空气中白土粉尘浓度可达 45 6 491 2 mg m3 生产工人长期吸入可引起尘肺 6 在炼油生产中 各种加热炉的场所均为高温作业 热 泵房气温可达 40 50 蜡饼发汗室可达 50 63 并伴有高 气湿 此外 在常压减压蒸馏 催化裂化 延迟焦化等过程中 均存在热源 可使工作地点气温升高 并伴有热辐射 在炎热 季节 可能引起中暑 在冬季可使上呼吸道感染的患病率增高 7 加热炉 空气压缩机 空冷器 泵 大功率电机以及 排气放空的管线和阀门处 均可产生强烈的噪声 噪声强度在 管式加热炉工作地点可达 100 125 db a 在油品泵房可达 94 102 db a 在压缩机室可达 93 97 db a 工人在噪声的 长期作用下 可致听力下降并伴有神经衰弱综合征 甚至引起 噪声聋 2 职业危害的预防措施 防止有害气体或蒸气的危害 如油槽采用下方装油和蒸气 密封 采用浮顶式或内浮顶式储油罐 以减少油品蒸发 过滤 机 泵 压缩机等安装密闭通风排毒设备 加强设备的管理和 及时检修 防止跑冒滴漏 清刷油槽车 储油罐的作业工人应 供给防毒面具 并有专人管理和维修 以低毒物质 如甲基叔 丁基醚 甲基叔戊基醚等含氧化物代替四乙铅 对产生噪声的设备 如加热炉喷嘴可改用辐射式燃式喷嘴 压缩机 鼓风机等高压气体出口 放气管口设消声器 对发生 噪声的泵应装设封闭隔声罩 噪声大管线用隔声材料覆盖 供 给作业工人防声耳塞 耳罩以及防声帽盔 此外 在白土精制 催化裂化加料过程应采取自动密闭生 产并装置通风除尘系统 蜡饼发汗室采用自动控温装置 尽量 减少在发汗室内的作业时间 以预防高温高湿的危害 所有生 产场所均必须加强防火防爆措施 三 石油化工生产过程 1 主要工艺过程的职业危害及预防 化工单元操作是指由各种化学生产过程中以物理为主的处 理方法概括为具有共同物理变化特点的基本操作 化工单元操 作可归纳为物料输送 蒸发 蒸馏 加热 干燥 冷却 冷凝 粉碎 混合等 1 物料输送过程的主要危险及控制 1 物料输送 在工业生产过程中 经常需要将各种原材料 中间体 产 品以及副产品和废弃物从一个地方输送到另一个地方 这些输 送过程就是物料输送 在现代化工业企业中 物料输送是借助 于各种输送机械设备实现的 由于所输送的物料形态不同 块状 粉态 液态 气态等 所采取的输送设备也各异 不论采用何 种形式的输送 保证其正常运行 减少职业危害都是十分重要 的 2 职业病危害因素及防护 在物料输送过程中 主要存在的职业病危害有 有毒物质 粉尘和噪声等 如果输送的物料是有毒的液体或气体 若发生泄漏 则 会造成中毒事故 对于闪点很低的可燃液体 若用氮气或二氧 化碳等惰性气体压送 则可能由于泄漏引起中毒窒息 为防止 有毒物质的危害 可采用自动化或机械化的输送手段 密闭输 送管道设备 通风净化 加强个体防护 配置应急设施 以及 加强管道设备巡检 维护等措施 如果输送的是颗粒状或粉状的物料 则由于管道设备密 闭不严等出现粉尘危害 为防止粉尘危害 可采用自动化或机 械化的输送手段 密闭输送管道设备 通风除尘 湿式作业 加强个体防护等措施 此外 压缩机等设备在运行过程中可能存在噪声危害 此时可采用隔声 吸声 个体防护 缩短接噪时间等措施进行 预防 2 加热及干燥过程的主要危害因素及控制 1 加热过程 加热是促进化学反应和蒸发 蒸馏 裂解等操作过程的必 要手段 加热的方法一般有直接加热 蒸汽或热水加热 载体 加热以及电加热等 加热温度在 100 以下的 常采用热水或蒸 汽加热 100 140 的 一般用蒸汽加热 超过 140 的 常用 加热炉直接加热或用热载体加热 超过 250 时 一般用电加热 现代裂解炉使用燃料直接燃烧 使炉膛内温度达 1000 以上 其所产生的职业病危害因素及防护措施如下 不论是直接明火加热 还是蒸气或热水加热 载体加热 以及电加热 加热过程存在的主要危害是高温危害 为减少高 温危害 加热过程中应严格按照规定控制温度的范围和升温速 度 高压蒸汽管线等进行保温隔热处理 使用热载体加热时 载体循环系统应严格密闭 防止泄漏 使用热载体加热时 可能存在有毒物质危害 因此 除 载体循环系统应严格密闭外 还应定期检查和清除油锅 油管 上的沉积物 防止热载体循环系统堵塞 载体喷出 引起有毒 物质扩散 若使用高频等离子技术等进行加热时 存在非电离辐射 的危害 为防非电离辐射 可采取屏蔽 个体防护等措施 2 干燥过程 干燥是利用热能使固体物料中的水分或溶剂去除的单元操 作 干燥按操作压力可分为常压干燥和减压干燥 按操作方式 可分为间歇式与连续式干燥 干燥的介质有空气 过热蒸汽 烟道气等 此外 还有冷冻干燥 高频干燥和红外线干燥等 此过程产生的职业病危害因素及防护措施有 干燥过程中存在高温危害 其防护措施可采用隔热 个 体防护 发放清凉饮料等 干燥过程可能散发出来有毒的气体或粉尘 为防止中毒 和尘肺的发生 应采取密闭 通风 个体防护等措施 如采用高频干燥 则存在非电离辐射的危害 非电离辐 射的防护措施同上 若采用红外线干燥 则存在红外辐射的危害 非电离辐 射 红外辐射防护重点是对眼睛的保护 严禁裸眼直视强光源 生产操作中应戴绿色防护镜 镜片中应含有氧化亚铁或其他可 过滤红外线的成分 3 蒸馏过程的主要危害因素及控制 蒸馏是借助液体混合物中各组分沸点的不同来分离液体混 合物使其分离为纯组分的操作 其过程是加热 蒸发 分馏 冷凝 得到不同沸点的产品 按操作方法 蒸馏分为间歇蒸馏 和连续蒸馏 按操作压力 可分为常压 减压 加压蒸馏 此 外 还有特殊蒸馏 如蒸气蒸馏 萃取蒸馏 恒沸蒸馏和分子 蒸馏 其可能产生的职业病危害因素及防护措施如下 1 有毒物质是蒸馏过程存在的主要职业病危害因素之一 应根据物料的特性 选择正确的蒸馏方法和设备 对于难挥发 的物料 常压沸点在 150 以上 应采用真空蒸馏 这样可降低 蒸馏温度 防止物料在高温下分解 变质或聚合引起的中毒 混合物各组分沸点极接近或组成恒沸物时 可采用萃取蒸馏和 恒沸蒸馏 分子蒸馏则可使混合物中难以分离的组分容易分开 减少中毒 此外 还可采用通风 密闭等措施消除或减少有毒 物质的危害 2 蒸馏过程存在高温危害 一般 易燃液体蒸馏应采用水 蒸气或过热水蒸气加热 蒸馏操作应严格按照操作程序进行 避免连续高温作业 防止高温危害的措施同加热过程 4 冷却 凝 及冷冻过程的主要危害因素及控制 1 冷却 凝 冷却与冷凝的主要区别在于被冷却的物料是否发生相的改 变 若发生相变则成为冷凝 否则 如无相变只是温度降低则 为冷却 冷却 凝 可分为直接冷却法和间接冷却法 在化工生产 中 把物料冷却在大气温度以上时 可以用空气或循环水作为 冷却介质 冷却温度在 15 以上 可用地下水 冷却温度在 0 5 时 可以用冷冻盐水 按照冷却 凝 设备传热面的形式和 结构的不同 可分为管式冷却 凝 器 板式冷却 凝 器 混合式 冷却 凝 器 冷却过程主要涉及低温作业 在低温环境中对劳动者的健 康有影响 因此 应根据被冷却物料的温度 压力 理化性质 以及所要求冷却的工艺条件 正确选用冷却设备和冷却剂 高 凝固点物料 冷却后易变得黏稠或凝固 在冷却时要注意控制 温度 防止物料卡住搅拌器或堵塞设备及管道 作业中可采取 空调 个体防护等措施 防止低温作业危害 2 冷冻 在工业生产过程中 蒸气 气体的液化 某些组分的低温 分离 以及某些物品的输送 储藏等 常需将物料降到比水或 周围空气更低的温度 这种操作称为冷冻或制冷 冷冻操作的实质是利用冷冻剂自身通过压缩 冷却 蒸发 或 节流 膨胀 的循环过程 工业上常用的制冷剂有氨 氟利昂 在石油化工生产中 常用石油裂解产品乙烯 丙烯为深冷分离 的冷冻剂 其职业病危害因素及防护措施如下 工业上常用的制冷剂含有氨 氟利昂等有毒物质 因此 冷冻过程中存在有毒物质的职业病危害因素 为防止制冷剂中 毒 制冷系统的压缩机 冷凝器 蒸发器以及管路系统 应注 意耐压等级和气密性 防止设备 管路产生裂纹或发生泄漏 压缩机应选用低温下不冻结且不与制冷剂发生化学反应的润滑 油 且油分离器应设于室外 冷冻过程中同样存在低温作业 防止低温伤害的措施同 上 此外 冷冻过程中还存在压缩机等设备的噪声危害 防 噪措施同上 5 筛分及过滤过程的主要危害因素及控制 1 筛分 在工业生产中 为满足生产工艺的要求 常常需将固体原 料 产品进行筛选 以选取符合工艺要求的粒度 这一操作过 程称为筛分 筛分分为人工筛分和机械筛分 筛分过程存在的 主要职业病危害是粉尘 为减少粉尘危害 可采取机械化 自 动化手段 通风除尘技术 加强个体防护等措施 筛分火药时 应在单独的筛药房中进行 并防止中毒 2 过滤 过滤是使悬浮液中的液体 在重力 真空 加压及离心的 作用下 通过细孔物体 将固体悬浮微粒截留进行分离的操作 过滤过程存在的主要职业病危害因素是有毒物质 噪声 若加 压过滤时能散发有害气体 则应采用密闭过滤机 并应用压缩 空气或惰性气体保持压力 取滤渣时 应先释放压力 同时注 意作业场所的通风和个体防护 离心机等设备在过滤时噪声较 大 应尽量选用低噪声的设备 同时采取吸声 隔声 个体防 护等措施减低噪声危害 6 粉碎及混合过程的主要危险及控制 化工生产中 将固体物料粉碎或研磨成粉末以增加其接触 面积的操作称为粉碎 将大块物料加工成小块物料的操作称为 粉碎 将小块物料加工成粉末的操作称为研磨 按实际操作的 作用力 粉碎的方法分为挤压 撞击 研磨 劈裂等 其可能 存在的职业病危害因素及防护如下 1 粉碎 混合过程中存在的主要职业病危害是粉尘 为消除或降低粉尘危害 粉碎 研磨设备要密闭 操作间应具 有良好通风 必要时可装设喷淋设备 粉末输送管道与水平夹 角不得小于 45 以消除粉末的沉积 当粉碎物料粉末阴燃或着 火时 须立即停止送料 采取措施隔断空气 必要时补充惰性 气体 不宜采用高压水流或泡沫进行施救 以免可燃粉尘飞扬 作业人员应佩带防尘口罩 并及时清理作业场所的粉尘 2 粉碎 研磨设备在运行过程中存在噪声危害 防噪措施 同上 2 典型反应过程的主要职业危害及控制 化工单元过程是指由各种化学生产过程中以化学为主的处 理方法概括为具有共同化学反应特点的基本过程 1 氧化与还原反应过程的主要危险及控制 狭义讲 氧化是指物质与氧化合的反应 广义讲 氧化是 指失去电子的反应 还原是得到电子的反应 而在有机化学中 大多数有机化合物是以共价键组成的 不能用电子的得失判断 氧化与还原反应 故常把与氧的化合或失去氢的反应称为氧化 反应 而将与氢的化合或是去氧的反应称为还原反应 氧化与 还原反应总是一对反应 1 氧化反应 其主要职业病危害因素及其防护如下 由参与氧化反应的物质决定了氧化反应过程中存在的主 要职业病危害因素是有毒物质和腐蚀性物质 氧化反应中被氧 化的物质大部分是有毒物质 如乙烯氧化制取环氧乙烷 甲醇 氧化制取甲醛 甲苯氧化制取苯甲酸等 因此 存在有毒物质 的危害 而且氧化反应中的有些氧化剂本身是强氧化剂 如高 锰酸钾 氯酸钾 过氧化氢 过氧化苯甲酰等 具有很大的腐 蚀性 存在腐蚀危害 因此 在氧化反应中 一定要严格控制 氧化剂的投料比 氧化剂的加料速度不宜过快 防止多加 错 加 反应过程应有良好的搅拌和冷却装置 严格控制反应温度 流量 防止超温 超压 反应器尽可能采用自动控制 报警联 锁装置 防止设备 物料中的杂质为氧化剂提供催化剂 例如 有些氧化剂遇金属杂质会引起分解 空气进入反应器前一定要 净化 除掉灰尘 水分 油污以及可使催化剂活性降低或中毒 的杂质 减少由于检修设备或更换催化剂等接触有毒物质的机 会 此外 还可以采取其他防毒措施 如通风净化 配备应急 设备 加强个体防护等 氧化反应需要加热 同时绝大多数反应又是放热反应 因此 存在高温危害 防止高温危害的措施同上 2 还原反应 还原反应的种类很多 多数反应过程比较缓慢 安全 但 许多反应具有火灾爆炸危险性 使防火防爆问题突出 还原反 应存在的主要职业病危害因素是由参与反应的物质特性所决定 的 还原反应中的部分原料 中间产品 催化剂以及产品为有 毒物质 可能引起职业中毒 例如 还原反应中使用的固体还 原剂如保险粉 氢化铝锂 硼氢化钾等属于有毒物质 还原反 应中使用的催化剂如雷内镍 钯碳在空气中吸湿后有自燃危险 并产生毒物 还原反应的中间体 特别是硝基化合物还原反应 的中间体 如 邻硝基苯甲醚还原为邻氨基苯甲醚过程中 产 生氧化偶氮苯甲醚 苯胺在生产过程中如果反应条件控制不好 生成的环己胺可引起中毒 许多还原反应都是在氢气存在下 并在高温 高压下进行 如果因操作失误或设备缺陷发生氢气 泄漏 可造成人员窒息 同时高温高压下的氢对金属有渗碳作 用 易造成腐蚀 发生有毒物质泄漏 在还原反应中 为消除或降低职业危害 可采取以下措施 操作过程中严格控制温度 压力 流量等各种反应参数 和反应条件 反应器尽可能采用自动控制 报警联锁装置 对设备和管道的选材要符合要求 并定期对设备 管道 进行检测 以防止因氢腐蚀造成事故 正确使用和处置还原剂 催化剂 厂房通风良好 且应采用轻质屋顶 设置天窗或风帽 使氢气易于逸出 配有个体防护用品 2 硝化反应过程的主要危险及控制 有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物 的反应 称为硝化 用硝酸根取代有机化合物中羟基的化学反 应 则是另一种类型的硝化反应 产物称为硝酸酯 硝化反应 是生产染料 药物及某些炸药的重要反应 硝化反应的主要职 业病危害因素是由参与反应的物质的特性决定的 1 被硝化的物质大多为易燃物质 有的兼具毒性 如苯 甲苯 脱脂棉等 使用或储存不当 易造成中毒 2 混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性 使用不当会导致强烈 腐蚀 在硝化反应中 为消除或降低职业危害 可采取以下措施 不能把未经稀释的浓硫酸与硝酸混合 稀释浓硫酸时 不可将水注入酸中 必须严格防止混酸与纸 棉 布 稻草等有机物接触 避免因强烈氧化而发生燃烧爆炸和中毒 硝化过程应严格控制加料速度 控制硝化反应温度 应 安装严格的温度自动调节 报警及自动联锁装置 处理硝化产物时 应格外小心 避免摩擦 撞击 高温 日晒 不能接触明火 酸 碱等 3 聚合反应过程的主要危险及控制 由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应 聚合过程 在工业上的应用十分广泛 如聚氯乙烯 聚乙烯 聚丙烯等塑 料 聚丁二烯 顺丁 丁腈等橡胶以及尼龙纤