浅谈合成氨生产过程的危险性

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浅谈合成氨生产过程的危险性
摘要:近年来,煤气化技术得到了飞速发展,包括干粉煤、水煤浆以及碎煤加压气化技术均取得了很大的进展。水煤浆气化法合成氨工艺也日益成熟,该工艺包括煤浆制备、气化、氨合成等多个工序,涉及了氢气、一氧化碳、氨等易燃易爆有毒有害的物质,并且部分工序的操作条件要求比较苛刻,识别水煤浆气化法各工序的危险性是保证合成氨安全生产的前提,生产企业应予以重视。
关键词:合成氨;生产过程;危险性
引言
在供给侧改革的基础上,综合实力和经济实力都有了长足的进步,推动了我国化工产品的发展。当前,对化学制品的需求是市场经济发展的必然要求。因此,在工业中发展合成氨生产技术显得尤为重要。然而,目前我国合成氨生产过程中存在着许多问题,其中包括能耗问题车载卫生间最主要的就是安全问题。如何改进现代化的合成氨生产技术,一直是人们普遍关心的问题。在工业中,合成氨技术的进一步发展,要求进一步完善其技术指标,完善生产设备,完善生
产工艺,强化安全管理,以实现合成氨生产工艺的安稳长满优运行。我国合成氨的主要原材料来自原油,但由于我国原油资源日益枯竭,需要对上游的合成氨进行替代,以降低能耗,进而实现对社会生态的优化。
1我国合成氨工艺技术的现状
水煤浆制气工艺采用先进的水煤浆气化、耐硫变换、低温甲醇洗、制酸。多喷嘴对置式水煤浆气化分为煤浆制备、气化、渣水处理三个工序,煤浆制备送来的煤浆与高压氧气经烧嘴喷入气化炉,在1350℃下反应,产生的粗煤气经水洗塔洗涤后送净化系统。气化来的粗煤气依次经宽温耐硫变换、低温甲醇洗、液氮洗精制的1:3氮氢气送往合成氨装置,经催化剂的催化作用,化学反应生成氨,经冷凝分离后得到产品液氨供尿素使用,甲醇洗产生纯度为98.5%的二氧化碳气供尿素使用。硫回收采用上海科洋工艺包处理酸性气副产97.5%浓硫酸。合成氨工业是我国化学工业的基础之一也是生产尿素的原料,在如今耕地面积日益减少、恶劣天气日益增多的情况下,保证合成氨装置安全稳定运行,有序提供尿素生产所需原料,是保证粮食安全的一项重要举措。且合成氨企业投资大,链条厂,解决就业量大,因此,作为合成氨生产企业,应将安全作为一切的基础,在安全投入上做到
应投尽投,在安全管理上要做到全面危害因素辨识,严格过程监督管控,以确保实现合成氨企业长周期安全稳定运行。就是合成氨工业。合成氨工业的重点,就是能源的使用问题。而人们生活水平的提升,对粮食有着旺盛的需求。但随着不断增加的化肥使用量,使合成氨工业超负荷工作。但在当前有限的技术水平制约下,在合成氨生产中,因为要将大量的能源消耗掉,所以也必然会有大量有害气体产生。据相关调查资料显示,在社会总能耗中,合成氨工业生产所使用的能源占到 3%。在排放的过程中,会严重危害到我国的环境,阻碍了我国能源事业的发展,也不利于人体健康。这些问题己经成为了合成氨工业的顽疾。为此,我国合成氨工业改善的重点,就是节能减排。对工业布局及时调整,加大技能减排工作的研究。在今后的工作中,我们应从设备管理和生产技术等多方面,做好节能减排工作。
2火灾爆炸
2.1主要生产装置
该工艺涉及的化学品中,氢气、一氧化碳、水煤气、氨等均为易燃、易爆物质。(1)该类物质输送、转移等操作中,当流速过快或落差较大,控制不当可导致静电积聚;若设备、管线
导除静电装置不完善,可造成放电,引起燃烧或爆炸。(2)生产过程中在进料之前及设备检修,需要对管道和设备进行吹扫,管道残留气体多属于高度易燃气体,泄漏后遇明火、高热能引起燃烧爆炸。(3)气化单元、变换、合成单元如控制、联锁等保护措施失灵,出现各物料量不稳定,进而引发系统失控。气化与合成单元存在较高的火灾爆炸危险,一旦失控,后果会非常严重。因此需要采取严密的安全防护措施,有效控制事故。气化单元、变换、合成单元反应温度很高,反应过程中会放出大量的热,若由于撤热不及时而导致热量聚集,将会引发重大事故。(4)涉及的原料(煤)和副产品(硫磺)具有可燃性,其火灾危险性为丙类,遇明火等点火源可发生燃烧,引起火灾事故。
2.2原料气制备
合成氨制气采用四喷嘴水煤浆加压气化工艺,水煤浆与纯度在99.6%以上的氧气在在气化炉反应,生产CO+H2浓度在82%以上的高压、高温可燃气体,煤气泄露是造成安全危害的重要因素。煤气泄露的原因及危害主要有:(1)煤气设备和管道发生破损,由于系统压力突然升高, 可能会造成跑煤气现象从而导致操作人员煤气中毒。(2)管道连接处、阀门处密封不严密,煤气泄漏有可能导致中毒事故。(3)放散系统及燃烧放散管,遇煤气压力波动
及自然气候的低气压天气, 煤气放散管因故障熄灭,未能及时发现(排除)隐患, 可能引起煤气放散下风侧多人中毒的重大伤亡事故。(4)气化炉的原料煤在输送过程中会对管道、设备产生磨蚀造成泄漏。(5)气化炉是化学反应容器,如果气化炉长期超期使用而不进行及时必要的维护和检测时,则气化炉在长期超期使用过程中可能因炉体及相关的设备、仪表的受损而导致气化炉在出现问题时反应不出来而继续使用,有导致气化炉发生爆裂和爆炸的危险。
2.23原料气净化
对粗原料气进行净化处理。原料气的净化是氨合成生产的重要环节,也是比较复杂的环节,此环节包括变换过程脱硫脱碳低温甲醇洗过程黄花菜加工气体精制过程液氮洗,以下对各个环节进行具体分析。(1)一氧化碳变换。在煤气化生成的原料气中,一氧化碳占有较大比重,在合成氨工艺中需要使一氧化碳与水蒸气反应转换成二氧化碳和氢气,从而将难以脱除的一氧化碳转化为容易脱除的二氧化碳,并且提高有效气体氢气的含量。变换反应在变换炉中进行,变换炉的操作条件为高温、高压,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。取卵针一氧化碳变换工序是工业过程中耗能最大的工序之一,所以,工业过程中要降低本工序能耗是解决资源浪费的关键步骤。(2)原料气脱硫脱碳过程低温甲醇洗进入和出该装置的气体中,氢气含量都是较高,因此设备、管道及附件发生泄漏时,遇空气很容易形成爆炸性混合物,遇点火源引起着火爆炸;该装置的设备中高低压同时存在,并且相互串联,如果操作不当或阀门等内漏、控制仪表失灵,一旦高压气体串入低压系统,则容易发生设备爆炸。1、低温甲醇洗装置的塔、罐及换热器等设备一般在-20℃~-70℃温度范围内操作,且承受一定的压力,属于具有冷脆破坏危险性的低温压力容器。2、甲醇循环操作过程中,由于介质为危险物质,或常伴有切液操作,控制不当,在排液过程中有可能将甲醇排出,成为火灾爆炸的的隐患。3、由于操作失误或者设备缺陷,使设备、生产系统含氧量超过规定指标时,引起过氧爆炸。脱碳工序是合成氨工艺流程中的重要环节,脱碳主要方法有物理吸收法和化学吸收法两种。这个环节是为了防止氨合成催化剂中毒现象的发生,在脱碳工序中重要的是二氧化碳的回收和利用,因为二氧化碳可以制造制造尿素、纯碱、碳酸氢铵,所以对于二氧化碳的回收利用既可以节约资源,又可以保护环境。其次是是脱硫工序。工业脱硫方法有干法脱硫或湿法脱硫两种方法。干法脱硫是用固体脱硫剂,脱硫效果好但是脱硫剂再生困难,常用于精脱硫。而湿法脱硫是
用溶液脱硫,优点是再生容易,常用于粗脱硫。(3)原料气精制原料气的精制主要是精炼脱硫脱碳后原料气中残余的杂质,这些杂质成分包括少量的一氧化碳、二氧化碳和水等,以保护氨合成的催化剂。原料气的精制有多种方法,其中通常使用的方法有铜氨液吸收法、甲烷化法和深冷液氮洗涤法等。(3)液氮洗。进入和出该装置的气体中,可燃气体含量较高,因此设备、管道及附件发生泄漏时,遇空气很容易形成爆炸性混合物,遇点火源引起着火爆炸。
2.34焙烧炉脱硫氨合成和冷冻
合成系统由合成塔、水加热器、热交换器、冷交换器、水冷器、氨冷器、氨分离器等高压设备组成,是装置中高压设备集中的区域。涉及的主要介质为H稀土氧化物2、N固态去耦合器2和NH3。合成工段在合成氨生产中是最后一道工序,该工段最大的特点是温度高、压力高,爆炸性气体浓度高,高低压并存相通,产品氨具有毒性和冷冻作用。易发生火灾、爆炸、急性中毒事故。
2.5硫回收
硫回收装置易引发腐蚀、火灾爆炸、泄漏与环境污染。(1)生产过程中因设备、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)化学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。
(1)在脱硫塔中用脱硫剂溶液与半水煤气进行逆流接触,硫化氢被脱除,操作中应注意脱硫塔液位,严防抽空,吸入空气时有发生火灾爆炸的危险。(2)硫化氢腐蚀性较强,硫化氢爆炸极限比较宽,体积分数为4.0%~46%,在脱硫时设备设施发生气体泄漏,易形成爆炸性混合物,避雷设施不能有效覆盖或避雷引下线接地电阻超标,遭雷击,有引发火灾爆炸的危险。(3)脱硫液管道,没有止回阀和止逆水封,当风机出现故障突发停车,存在空气倒压进入半水煤气形成爆炸性气体,易发生火灾爆炸危险。
3合成氨储存及安全培训工作
3.1合理规划存储位置
储存危险化学品的装置应严格按照国家相关规定来进行,应将设施远离人员密集区域。例如公园、商业区、居住区、学校、医院等地,还需远离水厂,交通干线、铁路、机场、通信枢纽等地,除此之外,需远离军事区域。所以,在存储液氨时,需要结合周围地区自然环境与社会环境,确保存储更加规范。还应考虑火灾隐患等因素,尽可能将装卸液氨、存储液氨的区域设置在厂区周围,小频风上方位置最佳。例如生产电解金属锰之前,先将锰粉浸泡在硫酸中,从而能够产生更多的硫酸锰,在其中加入液氨,此时会发生中和反应,再经过过滤、电解、最终产生金属锰产品。另外,生产期间会有大量的工作人员,因此,需对液氨储存位置加以重视,否则液氨在使用时会由于存储不当发生损坏,引发泄漏,以此发生安全事故。

本文发布于:2023-05-16 22:49:30,感谢您对本站的认可!

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标签:合成氨   设备   生产   爆炸   气体
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