试论煤制甲醇生产过程中的安全管理

试论煤制甲醇生产过程中的安全管理

李旭

新能能源有限公司 内蒙古鄂尔多斯

摘要：甲醇是重要的化工原料之一，而煤制甲醇属于高危化工生产工艺，在其生产过程中一直以安全生产为首要原则，采用了严格的安全管理措施，以防止气体泄露引发的中毒、爆炸事故，保护煤制甲醇生产的安全性与可靠性。本文首先对煤制甲醇生产过程中存在的安全隐患进行了分析，提出了构建安全生产环境与管理体系，以及加强生产过程中变换工序、吸收塔气量、催化剂床层温度的管控对策，以实现生产过程的规范化、安全化操作，全面提高安全管理的成效。

关键词：煤制甲醇；甲醇生产；生产安全管理

煤制甲醇是生产甲醇常用的一种工艺，在高温与高压的作用下，将煤气转化为合成气，经过气化、变换、分离、吸收、洗涤、合成等一系列工艺处理，最后完成甲醇的生产。在这一系列的处理过程中，隐藏着一定的安全隐患，需要在煤制甲醇生产过程中深刻的认识到其中的安全风险，明确安全隐患的成因，制定出有效的安全管理方法，保证煤制甲醇生产过程的安全性。

1.煤制甲醇生产过程中存在的安全隐患

1.1火灾爆炸隐患

从煤制甲醇生产工艺来看，使用到的设备主要有气化炉、反应器、高压管道，常用的工艺有低温甲醇洗、变换与甲醇三塔精馏等，以及在整个工艺流程中形成甲醇与原料气等。可以说每一个环节都存在着火灾与爆炸隐患，再加上甲醇与空气混合后形成爆炸性混合物，一旦遇到热源或明火，具有较高的燃烧爆炸危险。在煤制甲醇生产过程中存在高温、高压环境，进一步的提高了安全隐患程度。如果安全管理存在疏漏，生产设备与人员管理不到位，以及生产操作不规范等，都是火灾爆炸的诱因之一。

1.2中毒隐患

在煤制甲醇生产过程中，会生成一氧化碳、硫化物等对人体有害的气体，如果工人在生产过程中操作不规范，生产设备、管道发生气体泄露，有害气体一旦超标，导致生产区域的工人中毒。比如，一氧化碳中毒，轻则头痛、眩晕、恶心、呕吐、呼吸困难，吸入过量会造成脑损伤，甚至是导致死亡。高浓度的甲醇经呼吸道与皮肤进入人体，蓄积过多发生甲醇中毒，可对人的中枢神经系统、眼睛造成损害，以及导致代谢性酸中毒，严重程度的情况下，中毒者会死于呼吸肌麻痹。

1.3冻伤烫伤隐患

煤制甲醇生产需使用低温介质，比较典型的是冷冻系统，该系统主要用于低温甲醇洗工艺，工人操作不严谨、不认真都有冻伤的隐患。烫伤也是煤制甲醇生产中较为常见的安全问题，像是部分高压管道温度较高，甲醇三塔精馏操作中，塔顶温度超过120℃，塔底温度超过130℃。脱醚塔、加压精馏塔、常压精馏塔之间采用管道连接，如果工人未按照要求佩戴防护装备，存在一定的烫伤隐患。此外，煤制甲醇生产高温条件会形成热辐射，人体散热困难，体内蓄热过多，引起高热、头晕、呕吐等，形成对人体的危害。

2.煤制甲醇生产过程中加强安全管理的方法

2.1构建安全的生产环境

环境安全是安全管理的基础，基于煤制甲醇生产过程中的各项安全隐患，首先，在厂房设计阶段，提高厂房结构的耐火极限，完善厂房消防安全基础设施建设，按照国家安全生产的最高标准进行厂房建设，构建一个安全的厂房环境；其次，根据煤制甲醇生产安全的要求，合理划定厂房的装置区、储罐区、装车平台等，保持安全的防火间距，保证各项生产设备所处环境的安全；再次，厂房要保持良好的通风，尤其是在气体泄露安全隐患较大的区域，必须保证排风系统的高质量运行；最后，制定突发事件的紧急预案，定期开展演练，提高事件应对的效率，以将事件损失降至最低程度。此外，还应引进先进的安全监控系统，对厂房环境进行全天候、全方位的监测，并在厂房中设置气体监测报警装置，当厂房环境中气体浓度超标时，立即发出警报，加快气体泄露事件处置的反应速度，避免事态的扩大化。

2.2注意变换工序管控

变换炉入口处主要是粗煤气，出口处为甲烷、二氧化碳等，变换工序存在较大的气体泄露安全隐患。需在这一生产环节加强安全管理措施，具体的操作人员首先要熟知催化剂的特性，对其反应过程进行严格的管理，采用低温操作进行气体泄露问题的提前预防，并注意操作的规范化，维持变换炉温度的稳定性，保证变换炉中气体温度在450℃～590℃，确保变换炉的运行安全。

2.3建立完善的安全管理体系

基于煤制甲醇生产过程中的各项安全隐患，建立完善的安全管理体系，以预防安全问题发生为主，治理为辅，逐步推进安全管理体系与安全管理制度的完善建设。一是建立并严格落实安全生产责任制，将责任层层分解，最终落实到一线生产工人身上；二是针对安全隐患进行定期排查，及时消除危险源，并加强重点与难点生产环节监督管理，保证工人操作的规范化，避免因人为操作失误导致的安全风险；三是建立动态风险预控机制，形成对整个生产过程的实时安全预控，并且要加强防护性装置佩戴的管理，针对高温、高压、低温的生产区域，工人进入之前必须检查防护性装置佩戴情况，避免烫伤冻伤问题的发生；四是建立安全培训制度，所有的生产人员都需进行一级安全培训，强化安全生产意识，提高安全重视程度，从安全思想至安全行为都发生根本性的转变，营造浓厚的安全生产氛围。

2.4合理管控吸收塔气量

吸收塔由两个部分组成，下塔负责脱硫，由于甲醇易溶于水，二氧化碳溶于水的速度相对较慢，下塔在脱硫的同时，进行二氧化碳的吸收。而上塔主要是吸收甲醇。吸收塔的顶段也会吸收一定量的二氧化碳，将净化后气体中二氧化碳的含量控制在4%以下。上下两个塔协同配合完成煤制甲醇的生产，因此，吸收塔的工作状态关系到甲醇的吸收质量。该生产过程需处理大量的气体，吸收塔存在气体泄露引发中毒的隐患，以及还存在较高的烫伤风险，应注意吸收塔气量准确控制，采用的方法是严格控制塔中二氧化碳的数量，合理减少后续二氧化碳的进气量，起到增加硫化氢浓度的作用。也可设置一个洗涤塔，对要进入吸收塔中的变换气体进行洗涤，吸收其热量与水分，以提高吸收塔变换气体的效率。最后经过吸收塔处理的水分、热量、甲醇液，都进入分离塔，完成甲醇的分离提纯操作。通过对吸收塔气量的严格管控，形成对管道压力的有效控制，避免管道爆裂的发生，也就降低气体中毒与爆炸发生的概率。

2.5控制好催化剂床层温度

煤制甲醇生产进入合成环节后，在合成塔内催化剂的作用下，完成甲醇的合成工艺。而其中催化剂床层温度是保证甲醇生产质量与生产安全的关键，需要在生产过程中防止超温与超压问题的发生。再者，还需尽可能提高催化剂的利用效率，延长其使用时间，以将原料气中的无用成分去除，提高原料气的净化质量，将处理后原料气的含硫量控制在0.1ml/m³以内。一方面是维持合成塔中温度的稳定性，防止上下波动过大，影响到甲醇合成质量；另一方面避免停车事故，每停一次车，就要使用氮气置换合成塔中的原料气，直接对甲醇合成造成不良的影响，所以要尽量减少生产设备的停车次数，在日常做好设备的检修与保养工作，提高设备的生产效能。以及在合成塔生产过程中，重点关注监测催化剂床层温度，当温度为210℃时，开始进行原料气的合成处理，提高甲醇合成的质量。

结语：煤制甲醇生产本身存在较高的安全风险，包括了火灾爆炸、中毒、冻伤烫伤等，需在生产过程中采取有效的安全管理措施，打造安全的厂房环境，奠定安全管理的基础，并且在实际的生产过程中，针对每一个存在安全隐患的生产环节，加强生产操作的规范化管理，同时进行生产工艺的调整与提前的安全预防，尽可能的排除安全隐患，提高煤制甲醇生产质效的同时，保证生产的安全有序开展。

参考文献：

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