硫酸生产安全风险分析

1、硫酸生产安全风险分析硫酸是一种重要的基本化工原料，其用途十分广泛，在国民经济中占 有举足轻重的地位。 硫酸的主要生产原料为硫磺、 硫铁矿、冶炼烟气、 硫化氢等，目前主要生产工艺为接触法，包括原料二氧化硫的生成、 二氧化硫向三氧化硫的催化转化和三氧化硫的吸收。由于硫酸生产所 涉及的化学物质和工艺过程具有一定的安全风险，所以应引起足够的 重视并采取适当的防范措施。本文对此分析如下。1 硫酸生产中主要化学物质风险分析1.1 原料硫酸生产中涉及安全风险的原料主要为硫磺和硫化氢。1.1.1 硫磺硫磺为淡黄色脆性结晶或粉末，可能因含少许硫化氢而有特殊臭味，1838C时蒸气压0.13kPa闪点207C，熔点

2、119C，沸点4446C，相 对体积质量冰为1)2.0,自燃温度232C，爆炸下限2.3g/m3。硫磺属易燃固体，遇明火、高热易燃，与氧化剂混合能形成爆炸性混 合物。硫磺粉体与空气可形成爆炸性混合物。硫磺为不良导体,在干 燥状态下会因搅拌、输送和注入等操作产生静电。硫磺能在肠内部分 转化为硫化氢而被吸收,故大量口服可导致硫化氢中毒。硫磺可引起 眼结膜炎、皮肤湿疹,对皮肤有弱刺激性。生产过程中长期吸人硫磺 粉尘一般无明显毒性作用。硫磺的毒性相对较小,主要危险是粉尘爆炸。在气候干燥、通风不良的情况下处置硫磺，会造成粉尘富集，达到爆炸极限后在外部能量的作用下引发爆炸。由于硫磺表面易产生静电积累，更加

3、剧了爆炸的危 险。1.1.2 硫化氢 硫化氢是可燃性无色气体，具有典型的臭鸡蛋味，沸点 -60.3，相对体 积质量（空气为 1）为 1.19，易溶于水及醇类、二硫化碳、石油溶剂和原 油，20C时蒸气压为1 874.5kPa,空气中爆炸极限 （体积分数）为4.3%-45.5% 自燃温度 260Co硫化氢是一种神经毒剂，亦为窒息性和刺激性气体。硫化氢经粘膜吸 收较快，经皮肤吸收甚慢。急性硫化氢中毒一般发病迅速，出现以脑 和（或）呼吸系统损害为主的临床表现，亦可伴有心脏等器官功能障碍。 临床表现因接触硫化氢的浓度等因素的不同而有明显差异。中枢神经 系统损害最为常见，轻则出现头痛、头晕、乏力、共济失调

4、及轻度意 识障碍，重则出现意识模糊、 昏迷、呼吸困难或呼吸停止后心跳停止， 与极高浓度 （1 000mg/m3 以上 ）硫化氢接触可发生电击样死亡。硫化氢的主要危险是致人中毒，由于爆炸下限较低，也容易引发爆炸 事故。硫化氢体积质量较空气大，在低处泄漏时会聚积在地面，在高 处泄漏时也会扩散至地面，因此容易导致严重后果。1.2 中间产物硫酸生产的中间产物是二氧化硫和三氧化硫， 它们均具有一定的安全 风险。1.2.1 二氧化硫二氧化硫为五色、有刺激性臭味、有毒气体，不可燃，易液化，沸点-10C，相对体积质量（空气为1）2.26,是一种还原剂。二氧化硫易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸，对眼睛及呼

5、吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。急性影响为：轻度中毒时发生流泪、畏光、咳嗽,咽喉灼痛等,严重中毒后可在数小时内引发肺水肿,极高浓度吸人可引起反射性声门痉挛而致窒息,皮肤或眼接触会发生炎症或灼伤。慢性影响为：长期低浓度接触可产生头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性 鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等,少数工人有牙齿酸蚀 症。二氧化硫的主要危险是致人中毒。1.2.2 三氧化硫三氧化硫在常态下为无色液体或者无色至白色晶体, 不可燃,有发烟、吸湿特性，沸点45C,相对体积质量（空气为1）2.8,是一种强氧化剂。三氧化硫与可燃物质、还原性物质及有机化合物激烈

6、反应,有着火和 爆炸危险； 与水和潮湿空气激烈反应, 生成硫酸； 水溶液是一种强酸； 与碱剧烈反应；腐蚀金属,生成爆炸性气体氢。三氧化硫对皮肤、粘 膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用,可引起结膜炎、水肿、角膜混浊 以致失明；对呼吸道有刺激作用,重者造成呼吸困难和肺水肿；高浓 度接触会引起喉痉挛或声门水肿致死； 口服后会灼伤消化道形成溃疡, 严重者可造成胃穿孔、 腹膜炎、喉痉挛和声门水肿、 肾损害、 休克等； 慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肝硬变等。三氧化硫的主要危险是致人中毒。1.3 产品产品硫酸为透明粘稠的油状液体，无气味，颜色自五色、黄色至黄棕 色，相对体积质量 （水为 1）1.

7、834，易溶于水同时放出大量热量。浓硫酸 有明显的脱水、氧化作用和腐蚀性。硫酸本身虽然不燃烧，但因其化 学性质活泼，遇水及许多可燃物质，如木屑、稻草、纸张、电石、高 氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐等会发生剧烈反应，放出高热并 可能引起燃烧；稀硫酸遇金属会反应放出氢气，引发爆炸。硫酸腐蚀 性强，能严重灼伤眼睛并有造成失明的危险，对皮肤有刺激性，会导 致皮炎或灼伤。与三氧化硫一样， 硫酸可引起上呼吸道炎症及肺损害， 其毒性表现见上述 “三氧化硫 ”部分。硫酸的主要危险源启其化学活泼性和强腐蚀性，有可能引发燃烧、爆 炸和人体严重伤害。2 硫酸生产过程风险分析2.1 火灾爆炸处置硫磺时存在粉尘爆炸危

8、险， 熔硫槽会因蒸汽加热管的腐蚀泄漏而 发生超压爆炸，或因水漏人急剧气化而发生蒸汽爆炸。硫铁矿沸腾炉 和预热燃烧炉点火升温时可能发生爆炸和喷火，用冷却水冷却处理沸 腾炉结疤或清灰时会因温差太大而引发爆炸，沸腾炉水箱漏水等也可能引发爆炸。因设备、管道腐蚀或其它故障而致使硫酸泄漏时，硫酸与可燃物接触会引起燃烧，遇电石、金属粉末等接触能发生爆炸或着火。在硫酸容器的检修过程中，设备内残余的浓硫酸会吸收空气中的水分而稀释，继而腐蚀钢材并放出氢气，当氢气浓度达到爆炸极限时会引发爆炸。这类事故即使在近年也屡有发生。如果控制不当或发生 设备故障，废热锅炉以及其它压力容器存在超压爆炸的危险。2.2 化学灼伤化学

9、灼伤是硫酸生产中常见的危险。如果有关设备、管道发生腐蚀或 存在缺陷导致硫酸泄漏，与之接触会造成化学灼伤。2.3 中毒由于生产不正常、工艺控制不当、 设备及管道腐蚀及故障等， 在焚（焙） 烧、净化、转化等工序会造成硫化氢、二氧化硫、三氧化硫泄漏，从 而引起人员中毒事故。2.4 高温灼伤硫铁矿焙烧炉在900C左右运行并有高温矿渣排出，在清理排渣、处理除尘设备及焙烧炉故障或人工运送热渣时，均有可能发生高温灰渣灼伤事故。焚硫炉操作温度高达1 000C左右，废热锅炉、各类换热器 及熔硫槽等温度也都较高， 如果发生泄漏， 都可能造成高温灼伤事故。2.5 粉尘危害及触电 在硫铁矿破碎、硫磺运输及更换钒催化剂的过程中，存在粉尘危害； 在炉气净化过程中，存在高压触电危险。3 安全对策3.1 严格控制工艺指标，确保设备完好严格控制熔硫槽加热蒸汽压力、液硫液位及焚硫炉、吸收塔等关键部位的工艺指标，是保证安全生产的重要前提，同时应尽量提高工艺的自动控制水平。另外，应确保设备完好，防止熔硫槽加热蒸汽管及吸 收塔等部位的腐蚀，提前做好设备维护，避免跑、冒、滴、漏。3.2 防火防爆措施a按照GB 50016-2006建筑设计防火规范等标准的要求，硫酸生产厂房为乙类火灾危险，故装置设计时应符合有关乙类厂房的耐火等 级、面积和平面布置、防火间距及安全疏散的要求。b. 办公室、休息室等不应