乙烯裝置硫化氫泄漏預(yù)防及應(yīng)急處置

張永紅

(中國石化上海石油化工股份有限公司烯烴部，上海金山 200540)

1 硫化氫產(chǎn)生原因及關(guān)鍵部位

1.1 乙烯裝置生產(chǎn)流程概述

乙烯裝置工藝分為裂解、急冷、壓縮、分離、加氫等工藝單元，裂解爐使乙烯生產(chǎn)原料中較大分子的烴類在高溫下發(fā)生斷鏈反應(yīng)和脫氫反應(yīng)，生成較小的分子乙烯和丙烯，反應(yīng)過程包括脫氫、斷鏈、異構(gòu)化、脫氫環(huán)化、芳構(gòu)化、聚合、縮合等諸多反應(yīng)。

1.2 生產(chǎn)中產(chǎn)生硫化氫的原因

乙烯工藝過程中產(chǎn)生硫化氫主要有兩個方面，一是裂解原料里含有硫化氫，二是工藝過程中添加含硫的助劑。目前乙烯裂解原料越來越多且非常復(fù)雜如：乙烷、丙烷、LPG、輕烴等，液相有：輕石腦油(LNAP)、石腦油(NAP)、常壓中油(AGO)、加氫尾油(HVGO)。AGO的含硫量是最多的，隨著硫含量的增加，裂解汽油中的硫化氫也越來越多，同時在乙烯生產(chǎn)過程中要添加阻聚劑、結(jié)焦抑制劑等各種助劑幫助得到更多的產(chǎn)品和保護設(shè)備，其中二甲基二硫就是裂解工藝產(chǎn)生硫化氫的原因之一。

1.3 乙烯裝置產(chǎn)生硫化氫的關(guān)鍵部位

相對煉油工藝來說，雖說乙烯裝置并不屬于高度硫化氫裝置，但是產(chǎn)生硫化氫的設(shè)備在日常作業(yè)或者檢維修時也會出現(xiàn)人員中毒的事故，因此要給予一定重視。通過裂解后的裂解汽油中含有大量的硫化氫，所以有關(guān)處理裂解汽油的工藝就是硫化氫的重點工藝和關(guān)鍵部位，目前乙烯產(chǎn)生硫化氫一共有4個關(guān)鍵部位：①壓縮單元的堿洗工藝；②加氫工藝；③火炬；④廠區(qū)的含油污水池。通常在堿洗塔、廢堿罐和加氫塔區(qū)域最容易發(fā)生硫化氫泄漏。

2 硫化氫泄漏預(yù)防措施

2.1 設(shè)備本質(zhì)安全管理

硫化氫泄漏往往是由于設(shè)備腐蝕或者設(shè)備損壞，避免硫化氫泄漏要從根本上預(yù)防。一是選取耐硫化氫腐蝕且密封效果好的機泵和管線等設(shè)備。二是要加強設(shè)備管理，制定維修計劃，定期檢測、測厚，現(xiàn)場的低點導(dǎo)淋和彎頭處要給予格外關(guān)注。

2.2 選取低硫原料或者改進工藝

一是生產(chǎn)上可以使用低硫原料，譬如加氫尾油或者乙烷等代替AGO，減少硫化氫的產(chǎn)生。二是革新工藝生產(chǎn)，使用輕烴制乙烯，從源頭避免硫化氫產(chǎn)生，在更新工藝的同時可以研發(fā)低硫助劑代替二甲基甲酰胺，降低硫化氫同時也減少現(xiàn)場異味。

2.3 全面識別高硫化氫風險區(qū)域

硫化氫的中毒事故往往是由于對產(chǎn)生區(qū)域的風險意識不足、誤入高風險區(qū)域?qū)е?，針對現(xiàn)場高濃度區(qū)域，區(qū)域負責人要求結(jié)合生產(chǎn)、設(shè)備、安全等各專業(yè)辨識高濃度區(qū)域，結(jié)合專業(yè)檢測數(shù)據(jù)后現(xiàn)場劃分區(qū)域分布圖，對現(xiàn)場可能泄漏硫化氫的管線進行色環(huán)標識，將區(qū)域分布情況告知員工，并建立健全事故應(yīng)急預(yù)案，定期演練[1]，見表1。

表1 裝置硫化氫數(shù)據(jù)分布

2.4 優(yōu)化員工安全培訓方式

由于員工對硫化氫危害認知不足，在工作中存在違章作業(yè)和個體防護用品佩戴不齊全等現(xiàn)象，進而導(dǎo)致硫化氫中毒事故。通過加強員工硫化氫培訓可以降低事故的發(fā)生。培訓方式應(yīng)直觀、創(chuàng)新、易懂。一是使用大量硫化氫中毒事故案例，以視頻、動畫、圖片等方式，直觀的對員工起到安全警示和教育作用。二是采用VR虛擬技術(shù)，制作涉硫化氫作業(yè)模塊，利用視覺、嗅覺、觸覺等科技手段，讓員工真實了解作業(yè)過程中個人安全防護重要性、注意事項以及作業(yè)環(huán)境存在的安全隱患[2]。三是采用開展硫化氫專題講座、舉行硫化氫知識競賽等各項方式加強員工了解硫化氫的危害,提高職工的安全意識和綜合素質(zhì)，并提高員工的應(yīng)急處理能力。

2.5 增加現(xiàn)場安全防護設(shè)施

預(yù)防硫化氫中毒最關(guān)鍵的設(shè)備就是現(xiàn)場增加硫化氫報警儀，要按照國家標準選用合適的報警儀，并且正確安裝，如果安裝位置不合理，將會降低報警的靈敏性，與此同時應(yīng)在硫化氫易泄漏區(qū)增加風向標以及硫化氫安全警示告知牌，每月對硫化氫監(jiān)測并將數(shù)據(jù)告知員工，硫化氫管線使用專用色標標識，起到警示作用，控制室配備應(yīng)急物資，以便應(yīng)急處理。

2.6 規(guī)范涉硫化氫作業(yè)

在涉及硫化氫場所進行作業(yè)時，要規(guī)范作業(yè)要求，作業(yè)前要進行風險辨識，工藝應(yīng)處理徹底，并制定相應(yīng)應(yīng)急處置措施，對作業(yè)點進行硫化氫監(jiān)測檢查，合格后方可進行作業(yè)。涉硫化氫作業(yè)時必須配戴正壓式空氣呼吸器，禁止使用過濾式面罩代替，將現(xiàn)場無關(guān)的非作業(yè)人員及時撤離，做好現(xiàn)場警戒，避免車輛以及人員誤進入導(dǎo)致人員中毒。

2.7 運用先進技術(shù)手段預(yù)防事故

一是遠程預(yù)警技術(shù)，在國外應(yīng)用最廣泛的是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)固態(tài)傳感檢測器，它與最新的電子技術(shù)結(jié)合形成便攜式硫化氫報警儀和在線連續(xù)固定式硫化氫檢測報警儀[3]。二是硫化氫快速捕消技術(shù)，該技術(shù)可在發(fā)現(xiàn)異常、或情況不明時，通過主動投放捕消劑，在短時間內(nèi)捕消掉環(huán)境中的硫化氫氣體，為現(xiàn)場作業(yè)安全、搶險救援和應(yīng)急疏散爭取寶貴時間，該技術(shù)正在中國石化企業(yè)推廣使用。

3 硫化氫泄漏應(yīng)急處置

3.1 完善應(yīng)急預(yù)案

企業(yè)要重視硫化氫應(yīng)急救援工作，分級編寫事故應(yīng)急預(yù)案，最終方案需要應(yīng)急小組各成員共同參加審核，確保方案有針對性、準確性、可操作性，在遇到緊急突發(fā)情況時可正確處理。同時要根據(jù)方案內(nèi)容應(yīng)定期開展桌面演練、雙盲實戰(zhàn)演練，盡量做到演練真實和切合實際，讓員工能夠熟練掌握事故情況下如何操作，每次演練后將問題總結(jié)改進，做到閉環(huán)管理。確保在事故狀態(tài)下能夠最快最安全處理，現(xiàn)場和中控室要放置符合要求的應(yīng)急物資，并且定期檢查物資的完好性，確保緊急情況下使用。

3.2 加強企醫(yī)聯(lián)合救援

在高濃度硫化氫區(qū)域附近設(shè)置醫(yī)護救援點，醫(yī)務(wù)救援人員可在泄漏中毒第一時間趕到現(xiàn)場，提高救援成功率。應(yīng)急演練時醫(yī)護人員同樣參與，并要和最近的職業(yè)衛(wèi)生急救中心加強聯(lián)合，確保中毒人員能夠無障礙進行快速治療。定期邀請專業(yè)醫(yī)生來企業(yè)為員工培訓心肺復(fù)蘇技能和硫化氫防護知識，這樣可以讓員工快速自救的同時也避免盲目施救，造成事故擴大化。