煤化工合成氨安全管理探析

安敏橋+李紅濤+

摘要：煤化工行業(yè)屬高危行業(yè)，安全文化建設(shè)具有保障職工安全生產(chǎn)和生活的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基石。本文對煤化工合成氨技術(shù)和安全管理進(jìn)行了分析研究，可作為煤化工安全管理的參考。

關(guān)鍵詞：化工安全 煤化工合成氨 生產(chǎn) 管理 分析

煤化工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品和中間產(chǎn)品多數(shù)為危險(xiǎn)化學(xué)品，危險(xiǎn)化學(xué)品具有易燃、易爆、有毒有害、氧化和腐蝕等危險(xiǎn)性，在危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲存、使用、經(jīng)營和運(yùn)輸過程中極易對人(包括其他生物)、設(shè)備、環(huán)境造成傷害和侵害。所以一定要重視化工安全，本文對煤化工合成氨技術(shù)和安全管理進(jìn)行分析研究。

1 煤化工合成氨工藝技術(shù)

氨的合成，首先必須制備合格的氫、氮原料氣。氮?dú)饪芍苯尤∽钥諝饣驅(qū)⒖諝庖夯蛛x而得；或使空氣通過燃料層燃燒，將生成的CO和CO2除去而制得。氫氣一般常用含有烴類的各種燃料，如焦炭、無煙煤、天然氣、重油等為原料與水蒸氣作用的方法來制取。合成氨的生成過程基本上可分為3個步驟：原料氣的制備；原料氣的凈化；氨的合成。利用固體燃料(焦炭或煤)的燃燒將水蒸氣分解，將空氣中的氧與焦炭或煤反應(yīng)而制得氮?dú)?、氫氣、一氧化碳、二氧化碳等的氣體混合物。氣化過程中的主要反應(yīng)有：

C+H2O(g)=CO+H2 ΔH=131.39kJ/mol

C+2H2O(g)=CO2+2H2ΔH=90.20kJ/mol

將凈化后的氫、氮混合氣經(jīng)壓縮后，在鐵催化劑與高溫條件下合成氨，反應(yīng)式為3H2+2N2=2NH3尿素合成過程包括：在過量氨存在下，用氨和二氧化碳作初始原料合成尿素；由此生成的尿素合成液，在高壓下，使用二氧化碳或氨作汽提劑，進(jìn)行汽提，并且在比上述高壓低的壓力下，使得到的尿素合成液至少經(jīng)一步分解和分離未轉(zhuǎn)化物的操作，目的是為了分離過量氨和由氨基甲酸銨分解產(chǎn)生的氨和二氧化碳，該氨基甲酸銨沒有從合成液中轉(zhuǎn)化成尿素；以上生成的氨和二氧化碳?xì)怏w混合物用溶劑吸水或冷凝；然后將所得到的溶液或冷凝液再循環(huán)用于尿素合成工序。

2 煤化工合成氨工藝技術(shù)的節(jié)能降耗

據(jù)了解，能耗費(fèi)用支出占合成氨成本的90%以上，因此氮肥行業(yè)幾十年來始終把節(jié)能降耗作為行業(yè)的一項(xiàng)主要任務(wù)，這不僅是氮肥企業(yè)的社會責(zé)任，更是企業(yè)降低成本、提高市場競爭力的關(guān)鍵。為推進(jìn)氮肥行業(yè)的節(jié)能減排工作，氮肥協(xié)會緊密結(jié)合氮肥行業(yè)實(shí)際，全面總結(jié)推廣了多項(xiàng)行之有效的節(jié)能減排技術(shù)，如改進(jìn)型固定層煤氣化技術(shù)、變壓吸附脫碳技術(shù)、低壓氨合成技術(shù)、JX全循環(huán)尿素工藝、高壓圈改造技術(shù)、熱電聯(lián)產(chǎn)及能量梯級利用技術(shù)、溴化鋰制冷用于低位能余熱利用技術(shù)、蒸發(fā)式冷凝冷卻技術(shù)等。正是這些先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用，使氮肥行業(yè)的能耗和環(huán)保水平有了明顯提高。“十一五”期間，合成氨單位產(chǎn)品平均綜合能耗下降了13.7%，氨氮排放量下降了29.3%，COD排放量下降了27.6%，排水量下降了25.3%。不過，由于原料、裝備及管理水平差異較大，目前我國合成氨行業(yè)中，企業(yè)的單位產(chǎn)品綜合能耗相差很大。可以說，能效領(lǐng)跑者制度的發(fā)布向企業(yè)明示了這一差距，也為行業(yè)節(jié)能降耗工作指明了努力的方向和途徑。加快節(jié)能技術(shù)的開發(fā)研究，是我國氮肥工業(yè)節(jié)能降耗的重要舉措。為此，氮肥協(xié)會建議開展幾項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目的攻關(guān)：一是為高CO含量的氣體變換開發(fā)以CO等溫變換反應(yīng)器為核心的高效、節(jié)能工藝技術(shù)；二是開發(fā)深冷脫氮凈化技術(shù)，有效降低原料氣中惰性氣體含量，改善氨合成反應(yīng)條件；三是開發(fā)適應(yīng)高壓力、高汽氣比、寬溫區(qū)的變換催化劑，延長催化劑的使用壽命；四是推進(jìn)低溫、高活性釕合成催化劑工業(yè)化推廣應(yīng)用進(jìn)程，提高釕催化劑的回收率，進(jìn)一步降低釕催化劑成本，為實(shí)現(xiàn)低壓氨合成創(chuàng)造條件。

3 煤化工合成氨安全管理

制定詳細(xì)的安全管理制度，主要領(lǐng)導(dǎo)親自帶隊(duì)檢查，組織安全環(huán)?？?、生產(chǎn)科共同對全廠安全設(shè)施、裝置設(shè)備、廠區(qū)治安、道路交通等方面的安全隱患進(jìn)行徹底的排查，對渣油灌區(qū)、取水戽頭等重點(diǎn)要害部位，加大監(jiān)督巡檢力度，保證了安全生產(chǎn)順利進(jìn)行。要求一線員工堅(jiān)守崗位，嚴(yán)守制度和精心操作，這樣生產(chǎn)系統(tǒng)才能運(yùn)行穩(wěn)定，生產(chǎn)交通安全無事故，大宗原材料供應(yīng)及時有序，值班守衛(wèi)嚴(yán)格到位，保證生產(chǎn)安全平穩(wěn)運(yùn)行，在安全管理方面，該公司一方面落實(shí)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任，確保發(fā)生突發(fā)事件時信息暢通、及時妥善處置；另一方面加強(qiáng)現(xiàn)場管理和隱患排查，成立督導(dǎo)檢查組對?；穯挝坏闹攸c(diǎn)部位、薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督檢查，重點(diǎn)排查事故隱患，及時消除可能引起安全生產(chǎn)事故的因素，確保設(shè)備、系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4 結(jié)束語

針對合成氨廠不同氣化技術(shù)所存在的安全問題，采用化工安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評價方法進(jìn)行分析研究，且得出了相應(yīng)的安全對策。本文介紹了國內(nèi)外合成氨生產(chǎn)用原料氣制得所選用的各種煤氣化技術(shù)，并對各種氣化技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析，提出了氣化技術(shù)選擇的原則和判斷標(biāo)準(zhǔn)。然后針對氣化生產(chǎn)過程中可能存在的有害元素或風(fēng)險(xiǎn)，采用化工安全風(fēng)險(xiǎn)評價方法進(jìn)行評估檢測。針對項(xiàng)目建設(shè)期間所存在的安全風(fēng)險(xiǎn)或隱患提前預(yù)防，發(fā)現(xiàn)問題及時整改，安全措施落實(shí)到位。

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