防治甲醇制氫過程中易引起中毒的方法分析

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)技術學院，石家莊 050000；②新地能源工程技術有限公司，石家莊 050000）

（①Hebei Vocational &Technical College of Chemical and Medicine，Shijiazhuang 050000，China；②Xindi Energy Engineering Technology Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050000，China）

0 引言

在甲醇的制氫過程中會產生一些有毒的化學物料，而這些化學毒物通過皮膚以及呼吸道等途徑促進工作人員產生中毒，因此，屬于職業(yè)病中危害嚴重的一種。為了對其中毒危害進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行了詳細的分析。

1 甲醇制氫裝置工藝過程

甲醇制氫裝置是以甲醇和水為原料，采用水蒸汽重整反應進行轉化，在此過程中，甲醇與水分別經計量、混合、泵升壓后送入換熱器，后經過換熱器升溫汽化，送入固定床催化反應器。在反應器內進行甲醇水蒸汽重整反應，生成H2、CO2和少量的CO。反應氣經換熱器降溫進入水洗塔，將反應氣中未參與反應的甲醇吸收分離，汽水分離裝置除水后，送往變壓吸附系統(tǒng)，此反應過程生產滿足工業(yè)氫（GB/T3634.1-2006）要求的氫氣。

2 生產過程中毒危害因素分析

甲醇制氫多是在密閉系統(tǒng)中進行，反應物料大多是由管道輸送，自動控制生產條件，工作人員大部分工作時間在控制室中操作。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害、環(huán)境溫度突然升高、生產過程中由于管道、閥門、法蘭、墊片等引起物料泄漏，進行人工操作、檢修泵類等設備容器時操作不當、更換催化劑時沒有做好密閉容器的通風等時，工作場所的甲醇及水混合蒸氣、一氧化碳、二氧化碳等化學毒物濃度有可能會超過職業(yè)接觸限制。

2.1 水蒸汽重整轉化工序 在固定床催化反應器中的銅系催化劑作用下，甲醇將轉化為CO2和H2。反應過程中主要進行的是吸熱反應，需通過導熱油進行熱量的補充。此運轉過程中可能發(fā)生預熱后的甲醇及水混合蒸氣的泄漏及一氧化碳、二氧化碳等物質的泄漏導致的中毒。

2.2 變壓吸附（PSA）工序 分水后的氣體由吸附塔的底部進入，在氣流從下往上的過程中，其中的雜質（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)氫產品。雜質經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）的內部微孔對氣體分子的物理吸附為基礎，將原料氣中大分子雜質組分選擇性吸附、小分子氫氣得以通過，最終實現(xiàn)產品氫氣和雜質組分的分離技術。提氫完成后在減壓情況下將被吸附的雜質組分解析出來，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、二氧化碳等物質的泄漏。

3 職業(yè)病中毒防治措施

3.1 防毒措施設置情況 針對該裝置在運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警儀、聯(lián)鎖保護停車、安全卸放、實時監(jiān)控等措施。具體措施如下：裝置內設置洗眼器1 套；系統(tǒng)開車前進行系統(tǒng)安全檢查，嚴防設備、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、自動調節(jié)和報警，如轉化爐、PSA 變壓吸附塔等設置了工藝報警及自動停車等連鎖裝置，使整個裝置能夠實現(xiàn)在生產不正常或事故狀態(tài)下實現(xiàn)緊急停車；裝置內易散發(fā)可燃、有毒氣體的部位設置可燃和有毒氣體檢測報警儀。配備便攜式正壓呼吸器、過濾式防毒面具、防爆手電筒、防爆對講機，以便于在發(fā)生泄漏事故時工人可進入高濃度區(qū)域進行緊急救護及緊急控制操作。

該作業(yè)場所為露天裝置，采用自然通風，有利于毒物的擴散。另外，在裝置區(qū)設置當心中毒、注意防護、戴防毒面具、一氧化碳、二氧化碳和甲醇告知卡等警示標識。

3.2 職業(yè)中毒的防治措施分析 因裝置為密閉系統(tǒng)，在正常生產條件下，物料處于密閉的設備和管道中。在可能超壓的塔、容器等設備上設有安全閥；對易產生泄漏的設備、管道在滿足工藝的條件下露天布置，裝置采用自然通風；裝置為DCS 控制，減少了操作工作人員在生產現(xiàn)場的停留時間；在裝置區(qū)設有可燃及有毒氣體檢測報警儀及設置警示標識和中文警示說明。

以上采用的防毒措施基本符合《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》中的有關規(guī)定。還應該加強管理設置警示標識和中文警示說明。

4 結語

裝置在生產運營過程中貫徹《中華人民共和國職業(yè)病防治法》及其它有關職業(yè)衛(wèi)生法律、法規(guī)、規(guī)章、規(guī)范和標準，堅持“預防為主，防治結合”的工作方針，落實職業(yè)病危害“前期預防”控制制度，保證職業(yè)病防護設施符合職業(yè)健康要求。對于生產過程中尚不能完全消除的生產性毒等職業(yè)病有害因素，采取綜合控制措施，使工作場所職業(yè)病有害因素符合國家職業(yè)衛(wèi)生標準要求，防止職業(yè)病有害因素對工作人員的健康損害。設備、工具、用具等設施符合保護工作人員生理、心理健康的要求。

[1]中華人民共和國職業(yè)病防治法.中華人民共和國主席令第52 號公布，2011.

[2]國家安全監(jiān)管總局關于加強職業(yè)健康工作的指導意見.安監(jiān)總安健132 號，2011.

[3]工作場所職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督管理規(guī)定.國家安全生產監(jiān)督管理總局第47 號令，2012.

[4]GBZ1-2010，工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準[S].

[5]GBZ2.1-2007,工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1 部分：化學有害因素[S].

[6]GBZ158-2003，工作場所職業(yè)病危害警示標識[S].

[7]GBZ/T223-2009，工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(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，2002.