合成氨生产安全技术.doc

行业资料：_合成氨生产安全技术单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 11 页合成氨生产安全技术氨(NH3)常态下是有特殊气味的强刺激性气体，相对密度为05971(空气=1)，易燃，自燃点为65112，能与空气形成爆炸性混合物(爆炸极限157274)。氨气常温加压即可液化(临界压力114MPa，临界温度132512)，沸点为33512、凝固点为77712。氨的水溶液称为氨水，呈碱性。氨主要用途是生产氮肥，还用于生产硝酸、纯碱、化纤、塑料、橡胶、医药、染料和爆炸晶，液氨可用作制冷剂。生产工艺合成氨生产所用原料有固体燃料(煤)、液体燃料(石油或其产品)、气体燃料(天然气、焦炉气、炼厂气)。合成氨的生产分为三部分：造气原(燃)料通人空气(氧气)和蒸汽，汽化成为水煤气(半水煤气)，该粗原料气由氢气、氮气、二氧化碳、一氧化碳和少量硫化氢、氧气及粉尘组成，原料气经废热锅炉回收热量后存于气柜；变换净化气柜来的原料气通过电除尘器除去粉尘进入气压机加压，经脱硫(脱除硫化氢)、变换(将一氧化碳转化为氢和二氧化碳)、脱碳(吸收脱除二氧化碳)后，再次加压进入铜洗塔(用醋酸铜氨液)和碱洗塔(用苛性钠溶液)进一步除去原料气中的一氧化碳和二氧化碳(含量降至十万分之三以下)，获得纯氢气和氢气混合气体；合成净化后的氢氮混合气(H2：N23：1)经压缩机加压至3032MPa进入合成塔，在铁触媒存在下高温合成为氨。生产是在密封、高压、高温下连续进行的。职业危害合成氨生产的物料(易燃易爆、有毒)和工艺条件决定其具有极大固有危险性，事故统计表明，化工系统爆炸中毒事故最集中的就是合成氨生产。爆炸合成氨生产中的化学爆炸可归成三类。一是高温高压使可燃气体爆炸极限扩宽，气体物料一旦过氧(亦称透氧)，极易在设备和管道内发生爆炸；二是高温高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料与裂(喷)口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸；三是气压机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解，在附近管道内造成积炭，可导致积炭燃烧或爆炸。高温高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，使其机械强度减弱，引发物理爆炸。物理爆炸后往往接着发生化学爆炸。中毒合成氨生产中，液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒，遇明火还会发生空间爆炸。一氧化碳、硫化氢的中毒频度和严重度则都是化工生产中最高的。1一氧化碳一氧化碳属血液窒息性气体，进入血液后与血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白，使血液输氧能力降低，造成组织缺氧。急性一氧化碳中毒是吸入较多一氧化碳后引起的急性脑缺氧性疾病，以中枢神经系统的症状和体征为主。我国卫生标准规定的一氧化碳车间最高容许浓度为30mgm3。2硫化氢硫化氢是强烈的神经毒物，对黏膜有强烈刺激作用。它的全身毒作用是由于其抑制细胞色素氧化酶，阻断生物氧化过程，造成组织缺氧(内窒息)所致。我国卫生标准规定的硫化氢车间最高容许浓度为10mgm3。3氨氨的毒性见“硝酸生产安全”。合成氨生产还有噪声、腐蚀性液体灼伤等职业危害。安全措施合成氨企业通常都是重大危险源，要按国际公约和国家有关规定采取特殊控制措施，如安全检查、安全运行、安全评价、应急计划和安全报告制度等等，防止液氨、一氧化碳大规模泄漏引发社会灾难性事故。(1)严防过氧(透氧)无论以煤还是以重油为原料造气，过氧都是引发设备管线内化学爆炸的关键因素。要控制煤气中氧含量不超过05，当氧含量达到1时，要立即停车处理。用煤造气时控制过氧的主要措施是，煤入炉前要把大小块分开，使之燃烧均匀、完全而不产生风洞；炉温偏低时应延长吹风时间；确保自动机及其阀门控制正确灵敏，保证吹入气体的顺序正确；若吹入气体顺序错误或蒸汽中断，应立即将制气循环转入吹空气放空阶段，同时打开炉下安保蒸汽(亦称保压蒸汽)，吹净蒸汽。用重油造气时控制过氧的主要措施有，投料时炉温应在850以上，投料顺序为先蒸汽、次油、后氧气；操作中严禁油中带水并严格控制氧油比在0809之间；必须装设在线氧含量分析报警仪(报警限设在含氧08以下)，同时还须装设油、氧、事故蒸汽、系统放空和氧气放空的联锁装置，设置过氧自动停车并自动打开放空联锁装置，以避免下游设备(尤其是洗涤塔)过氧爆炸；严防供油中断。(2)严防物料互窜用煤造气须严防煤气窜入鼓风机系统(常发生在鼓风机突然停电停机时)形成爆炸性混合物，鼓风机开机前必须置换分析以防鼓风机和空气支管、总管爆炸。用重油造气时，若氧压机停车则氧气管道压力下降，高温煤气会倒窜入氧气管道引发爆炸，所以氧气管道要装设压力报警器、止逆阀和自动加氧装置。为防止氧气窜入氮气系统发生爆炸，亦应装设可靠的止逆装置。在变换净化部分：要严防下游气体(其氢气含量已大大提高)倒窜回上游，因而要装设必要的液封、放空、止逆等装置；严防脱硫塔、脱碳塔、铜洗塔、碱洗塔发生泛液和出口气体带液，这会造成高压机液击，甚至引起恶性爆炸。为此应精心控制气体流速、精心控制塔中液位，同时保证液位计灵敏可靠、防备出现假液位。(3)防止可燃气体物料泄入空气引发空间爆炸，应合理布点装设在线可燃气体监测报警器，及时发现泄漏及时处理，保证液封和安全放空设施功能正常。2防止物理爆炸关键是保证设备、管线(尤其是弯管、弯头)、接头的机械强度和密封，一定要定期检验和检修。严禁带病运转。贮罐、气柜物理爆裂会引起大规模泄漏，应大范围(包括厂外)禁火禁电、疏散人群。3中毒和噪声控制(1)作业现场应合理布点装设一氧化碳、硫化氢、氨的监测报警器；有条件的企业应建设事故氨吸收处理系统，设气防站。对这些气体可能出现的场所，必须施行监护作业，携带便携式气体检测器，配备送风式或自给式呼吸器。(2)噪声超标岗位应采取减振、隔声、消声等降噪措施，难以达标的岗位应为职工提供耳罩、耳塞或护耳器等防护用品。(3)变换净化岗位可适当设置洗眼器或水淋洗设施。4检修安全检修期间是爆炸、中毒事故发生最集中的时间，除做好周密的安全检查之外，必须严格遵守进塔入罐、动火、高处作业等的安全规定。严禁无证作业。第 6 页 共 11 页合成氨要点安全生产1工艺简述天然气（重要成份为甲烷）经脱硫后与水蒸汽混淆，先进入一段变动炉，在压力3.6MPa、温度834和镍系催化剂的感化下，大部分甲烷变动为氢气、一氧化碳和二氧化碳。然后在二段变动炉引入氛围在炉内焚烧连续举行变动，同时提供氨合成的重要成分氮气。变动气中的一氧化碳在高、低变更炉中于426、224和铁系、铜系催化剂感化下与水蒸汽反响天生氢气和二氧化碳。变更气中的二氧化碳在脱碳塔用苯菲尔溶液吸取，溶液中二氧化碳反复活释出作为副产物。脱碳气中的一氧化碳、二氧化碳于甲烷化在354和镍系催化剂感化下与氢反响天生甲烷和水蒸汽。末了，氮氢混淆气用合成气压缩机压缩到24MPa送入合成塔，在540和铁系催化剂感化下氮氢气举行合成反响，出塔气经冷却使氨冷凝分出即为合成氨产物。合成氨临盆所用质料（天然气、石脑油、渣油），中心物料（甲烷、氢、一氧化碳）、产物（氨）是易燃、易爆、有毒、有害物质。2重点部位2.1变动反响炉该炉是合成氨临盆的要害设置装备摆设。通过它将质料与水蒸汽、氛围反响天生氢、一氧化碳和二氧化碳，并提供合成反响的重要成分之一氮。在变动反响历程中，如水碳比把持过低会变成转反响管结碳而部分超温烧坏炉管。某厂曾因此使一段炉管破碎，炉墙烧坏。对于二段变动炉，在引入氛围历程中喷嘴流速太小或焚烧欠好，会变成烧坏喷嘴和产生爆炸。另外，临盆历程中质料、燃料的颠簸，也会使变动反响变革敏捷。因为反响温度高，一旦边幅失灵或有其他失误，就大概涌现反响炉超温烧结催化剂等变乱。2.2合成气压缩机该机是合成氨装备的要害动设置装备摆设之一。临盆中及格的氮、氢气，经该机升压至24MPa，送入氨合成塔。该设置装备摆设是高转速（10479min-1）。大功率（20973kW）离心式压缩机，动力为高压（10.5MPa）、过热（482）蒸汽。一旦因调速器失灵或操纵不妥，会变成机组喘振或超速而破坏机组。另外，庞大的帮助油体系，一旦颠簸，也会变成联锁停车、烧瓦直至机组破坏变乱。某厂曾多次因此而烧坏压缩机高压缸止推瓦。该机输出的物料及润滑油的走漏，会引起着火、爆炸等变乱。2.3氨合成塔该反响塔是合成氨装备的要害设置装备摆设之一，及格的氮、氢气在合成塔中反响天生氨。合成反响在高压（24MPa）、高温（540）下举行，可因氮、氢比把持失调和调治不实时导致反响塔超压、超温而感化临盆的正常举行或变成催化剂老化。另外，如果产生反响物料走漏，会变成临盆现场可燃气体、有毒物超标而导致爆炸、着火和职员中毒等变乱。3宁静重点3.1变动反响炉3.1.1进入变动反响炉的水、碳比应把持在3.5以上。在加负荷时要按划定先加蒸汽，再加质料气，末了加氛围。减负荷时：先减氛围，再减质料气，末了减蒸汽，以防备催化剂结碳和超温。3.1.2操纵职员在二段变动炉配氛围时应按划定步伐操纵，先配入少量氛围并考察炉温有飞腾后方可连续配入。并每每查抄二段变动反响炉氛围配入比例和床温（1006）的变革，防备配氛围不妥变成爆炸和超温。3.1.3操纵职员在炉堂火嘴焚烧时应服从焚烧划定：使用焚烧装备，先焚烧，后开燃料气，严禁引火和用其他明火焚烧，防备火嘴回火和炉膛爆炸。3.1.4每次动工前必须对报警灯号、联锁体系举行严酷确认，防备误报和误动作引起停车变乱。3.1.5正常运行中要按期对一段变动反响炉管壁举行测温查抄，发明题目实时处理，以防部分过热烧坏炉管。3.1.6对各火嘴阀门、阀门盘根、法兰讨论和阐发点要按期查抄，防备质料、燃料外泄。3.1.7操纵职员要每每查抄炉膛火嘴有无脱火，以及氧含量和焚烧环境，防备炉膛二次焚烧和火嘴偏烧。3.1.8操纵职员要每每查抄反响管花斑的涌现、生长和炉温变革，防备反响管部分超温。3.2合成气压缩机3.2.1该机在启动前首先要按步伐举行暖管、暖机及低速运行查抄和告急停止实验，无题目后方可再启动升速。升速历程中应不停顿的超越临界转速，以防带（水点破坏叶轮和喘振破坏机组。3.2.2操纵职员在正常临盆中要按期盘算喘振余量，使之在划定范畴之内（1.05-1.3），防备机组喘振。各段轴位移、轴震荡值要每每查抄，并按期校验，防备超标和误报引起跳车或破坏机组。3.2.3每次动工，要对各边幅报警、联锁体系举行严酷确认后机组方可启动，防备边幅误报变成误动作。3.2.4边幅职员要按期对可燃气体报警仪举行查抄、校验。一旦发明报警，要接纳须要的宁静措施，并实时堵绝走漏源。3.2.5巡检中要密切注意各油体系、管道联接处和各排放导淋，防备油、合成气走漏。3.3氨合成反响塔3.3.1操纵职员在对氨合成反响塔举行水压实验时要用氯离子小于2ppm的脱盐水，运转历程中均需制止带入氯离子，以防备破坏氨反响塔外壳。3.3.2冬季动工时要对氨合成反响塔举行暖塔，当壁温升至38时方可连续升压，防备变成氨合成塔壳体脆裂感化使用寿命。3.3.3每次动工前，要对各报警、联锁体系举行卖力校验和确认后方