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(duì)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(chǔ)存、使用、經(jīng)營(yíng)和運(yùn)輸過(guò)程中極易對(duì)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(duì)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(guò)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(wú)煙煤、天然氣、重油等為原料與水蒸氣作用的方法來(lái)制取。合成氨的生成過(guò)程基本上可分為3個(gè)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)狻錃?、一氧化碳、二氧化碳等的氣體混合物。氣化過(guò)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(guò)程包括:在過(guò)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(guò)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(méi)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(lái)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(huì)責(zé)任,更是企業(yè)降低成本、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(huì)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(jí)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?!笆晃濉逼陂g,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(guò),由于原料、裝備及管理水平差異較大,目前我國(guó)合成氨行業(yè)中,企業(yè)的單位產(chǎn)品綜合能耗相差很大??梢哉f(shuō),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(kāi)發(fā)研究,是我國(guó)氮肥工業(yè)節(jié)能降耗的重要舉措。為此,氮肥協(xié)會(huì)建議開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)適應(yīng)高壓力、高汽氣比、寬溫區(qū)的變換催化劑,延長(zhǎng)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)保科、生產(chǎn)科共同對(duì)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(duì)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(wú)事故,大宗原材料供應(yīng)及時(shí)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(shí)信息暢通、及時(shí)妥善處置;另一方面加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和隱患排查,成立督導(dǎo)檢查組對(duì)危化品單位的重點(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(shí)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(yǔ)
針對(duì)合成氨廠不同氣化技術(shù)所存在的安全問(wèn)題,采用化工安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析研究,且得出了相應(yīng)的安全對(duì)策。本文介紹了國(guó)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(duì)各種氣化技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)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(duì)氣化生產(chǎn)過(guò)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(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)估檢測(cè)。針對(duì)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(wèn)題及時(shí)整改,安全措施落實(shí)到位。
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