煤化工合成氨安全管理探析

安敏桥+李红涛+

摘要：煤化工行业属高危行业，安全文化建设具有保障职工安全生产和生活的现实意义和战略意义，是企业可持续发展的基石。本文对煤化工合成氨技术和安全管理进行了分析研究，可作为煤化工安全管理的参考。

关键词：化工安全 煤化工合成氨 生产 管理 分析

煤化工企业生产的产品和中间产品多数为危险化学品，危险化学品具有易燃、易爆、有毒有害、氧化和腐蚀等危险性，在危险化学品生产、储存、使用、经营和运输过程中极易对人(包括其他生物)、设备、环境造成伤害和侵害。所以一定要重视化工安全，本文对煤化工合成氨技术和安全管理进行分析研究。

1 煤化工合成氨工艺技术

氨的合成，首先必须制备合格的氢、氮原料气。氮气可直接取自空气或将空气液化分离而得；或使空气通过燃料层燃烧，将生成的CO和CO2除去而制得。氢气一般常用含有烃类的各种燃料，如焦炭、无烟煤、天然气、重油等为原料与水蒸气作用的方法来制取。合成氨的生成过程基本上可分为3个步骤：原料气的制备；原料气的净化；氨的合成。利用固体燃料(焦炭或煤)的燃烧将水蒸气分解，将空气中的氧与焦炭或煤反应而制得氮气、氢气、一氧化碳、二氧化碳等的气体混合物。气化过程中的主要反应有：

C+H2O(g)=CO+H2 ΔH=131.39kJ/mol

C+2H2O(g)=CO2+2H2ΔH=90.20kJ/mol

将净化后的氢、氮混合气经压缩后，在铁催化剂与高温条件下合成氨，反应式为3H2+2N2=2NH3尿素合成过程包括：在过量氨存在下，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，在高压下，使用二氧化碳或氨作汽提剂，进行汽提，并且在比上述高压低的压力下，使得到的尿素合成液至少经一步分解和分离未转化物的操作，目的是为了分离过量氨和由氨基甲酸铵分解产生的氨和二氧化碳，该氨基甲酸铵没有从合成液中转化成尿素；以上生成的氨和二氧化碳气体混合物用溶剂吸水或冷凝；然后将所得到的溶液或冷凝液再循环用于尿素合成工序。

2 煤化工合成氨工艺技术的节能降耗

据了解，能耗费用支出占合成氨成本的90%以上，因此氮肥行业几十年来始终把节能降耗作为行业的一项主要任务，这不仅是氮肥企业的社会责任，更是企业降低成本、提高市场竞争力的关键。为推进氮肥行业的节能减排工作，氮肥协会紧密结合氮肥行业实际，全面总结推广了多项行之有效的节能减排技术，如改进型固定层煤气化技术、变压吸附脱碳技术、低压氨合成技术、JX全循环尿素工艺、高压圈改造技术、热电联产及能量梯级利用技术、溴化锂制冷用于低位能余热利用技术、蒸发式冷凝冷却技术等。正是这些先进技术的推广应用，使氮肥行业的能耗和环保水平有了明显提高。“十一五”期间，合成氨单位产品平均综合能耗下降了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%。不过，由于原料、装备及管理水平差异较大，目前我国合成氨行业中，企业的单位产品综合能耗相差很大。可以说，能效领跑者制度的发布向企业明示了这一差距，也为行业节能降耗工作指明了努力的方向和途径。加快节能技术的开发研究，是我国氮肥工业节能降耗的重要举措。为此，氮肥协会建议开展几项重点项目的攻关：一是为高CO含量的气体变换开发以CO等温变换反应器为核心的高效、节能工艺技术；二是开发深冷脱氮净化技术，有效降低原料气中惰性气体含量，改善氨合成反应条件；三是开发适应高压力、高汽气比、宽温区的变换催化剂，延长催化剂的使用寿命；四是推进低温、高活性钌合成催化剂工业化推广应用进程，提高钌催化剂的回收率，进一步降低钌催化剂成本，为实现低压氨合成创造条件。

3 煤化工合成氨安全管理

制定详细的安全管理制度，主要领导亲自带队检查，组织安全环保科、生产科共同对全厂安全设施、装置设备、厂区治安、道路交通等方面的安全隐患进行彻底的排查，对渣油灌区、取水戽头等重点要害部位，加大监督巡检力度，保证了安全生产顺利进行。要求一线员工坚守岗位，严守制度和精心操作，这样生产系统才能运行稳定，生产交通安全无事故，大宗原材料供应及时有序，值班守卫严格到位，保证生产安全平稳运行，在安全管理方面，该公司一方面落实领导责任，确保发生突发事件时信息畅通、及时妥善处置；另一方面加强现场管理和隐患排查，成立督导检查组对危化品单位的重点部位、薄弱环节进行监督检查，重点排查事故隐患，及时消除可能引起安全生产事故的因素，确保设备、系统正常运行。

4 结束语

针对合成氨厂不同气化技术所存在的安全问题，采用化工安全生产风险评价方法进行分析研究，且得出了相应的安全对策。本文介绍了国内外合成氨生产用原料气制得所选用的各种煤气化技术，并对各种气化技术优缺点进行对比分析，提出了气化技术选择的原则和判断标准。然后针对气化生产过程中可能存在的有害元素或风险，采用化工安全风险评价方法进行评估检测。针对项目建设期间所存在的安全风险或隐患提前预防，发现问题及时整改，安全措施落实到位。

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