浅谈煤气化生产过程中硫化氢的控制措施

吴 红

(中国石化齐鲁分公司第二化肥厂，山东淄博 255400)

以原料煤生产合成气、氢气产品的工艺路线，硫化氢存在于气化、变换、甲醇洗以及原料气脱硫单元，其中以甲醇洗单元中再生塔出来的酸性气中含量最高。如果酸性气管线发生泄漏，可造成较大的危害，容易引起人员中毒、呼吸麻痹甚至窒息死亡。依据煤气化装置硫元素平衡图，分析了装置硫化氢易泄漏部位、易中毒环节，提出了防止硫化氢泄漏、中毒的防护措施。

1 煤气化装置硫元素平衡流程

煤气化装置使用的原料煤，硫的质量百分含量0.35%左右。气化反应中生成的硫化物主要以无机硫H2S的形式存在，有机硫COS的含量很少。图1为煤气化装置硫元素平衡流程。

2 煤气化装置H2S易中毒环节

a)含有硫化氢的设备、管线、法兰等泄漏，人员未及时向上风向撤离至安全区域。

b)含硫化氢密闭采样器阀门泄漏，未正确佩戴防护器材。

c)现场固定式硫化氢报警仪失灵或未全覆盖。

d)个人便携式硫化氢未携带或失灵。

e)硫化氢防毒面罩及正压式空气呼吸器未正确佩戴。

f)未对职工进行硫化氢知识系统培训，自救互救能力欠缺。

g)应急预案及应急处置卡针对性、适用性不强。

h)涉硫化氢作业(盲板抽堵作业、受限空间作业等)许可风险辨识不到位，安全防护措施未落实。

3 控制措施

3.1 工程技术措施

a)涉硫化氢管线应考虑硫化氢的腐蚀性，低压部分采用普通碳钢，高压部分采用15CrMo钢，阀门、法兰垫片根据压力等级，高压部分采用钢质八角垫，低压部分采用缠绕垫，从本质安全角度，杜绝泄漏。

图1 煤气化装置硫元素平衡流程

b)根据装置涉硫化氢设备、管线、阀门、法兰、仪表、采样器等泄漏密封点的要求，依据SH50493-2009《石油化工可燃气体和有毒气体监测报警设计规范》，涉硫化氢区域共配套设计安装固定式硫化氢声光报警仪42套，确保装置的全覆盖。报警信号要引入操作室，报警画面单独设置，报警声音要明显区别于工艺报警等其他声音。

c)煤气化装置涉硫化氢取样点，为保障取样人员的安全，采取密闭式取样器，共8套。

d)净化装置存在硫化氢的场所，为便于观察在不同方位共设置5个风向标。

3.2 管理措施

a)煤气化装置硫化氢风险区域辨识和告知。涉及硫化氢介质工作场所在入口处设置风险区域图，设置便于观察的风向标。对识别出的硫化氢高风险区域周边用红色警示线标识，设置“当心中毒”警示牌；含硫化氢介质的高风险管线用色环标识。

b)做好密闭采样器的日常维护，建立台账，确保设施完好投用，硫化氢检测报警器的安装率、使用率、完好率达到100%。严格执行“两人同行，一人作业、一人监护”。

c)严格执行设备维护保养的相关规定，对涉硫化氢的设备、管道、阀门、法兰、连接件、测量仪表等应从材质、安装、检验、检测等各方面加强管理，确保设备运行正常，对易腐蚀设备的重点部位定期检查测厚，建立检测台账，做好预知性维修，及时消除硫化氢泄漏的苗头。

d)加强装置硫化氢危害因素的现状监测和评价。依据检测技术规范结合现场实际，选定具有代表性检测点位4处(气化装置1处，净化装置3处)，每月自测1次，每年委托有资质机构进行检测和评价。

e)涉硫化氢作业过程的控制①涉硫化氢作业需办理《接触硫化氢作业许可证》，落实防范措施后方可作业，重点做好JSA分析；②对接触硫化氢作业进行现场交底，落实生产和作业过程中接触硫化氢作业的安全措施，监督落实施工作业；③进入含硫化氢区域的人员，必须佩戴相适应的防护用品、携带便携式硫化氢报警仪。正压式空气呼吸器应满足应急状态使用和备用需求，确保参与应急人员每人1台；④对原介质涉硫化氢的受限空间作业，应使用移动式声光报警设施，全过程监测受限空间内部环境变化情况；⑤硫化氢泄漏中毒高风险区域，设置全方位视频监控设施，信号远传至控制室，列入重点监控内容；⑥可能接触硫化氢的作业人员，应在产生硫化氢源的上风侧操作，且具有便于逃生的通道；⑦涉硫化氢的检维修作业，车间负责人组织安全、工艺、设备等有关技术人员与承包商负责人及作业人员一起，进行全面的风险辨识，分析工作危害，制订并落实防范措施；⑧必要时应在施工现场设置防爆风机，顺着风向对着作业现场，吹散作业环境的硫化氢等有毒有害气体。风机下风向不允许站有未戴防毒器材的人员；⑨施工作业所使用的工具、设备必须符合防火防爆要求；⑩密闭采样作业，应检查采样器是否完好无泄漏，佩戴适用的呼吸防护器，并有工艺操作人员专人监护，上风向作业，采样过程中应缓慢开启阀门，切勿敲打阀门；受限空间作业，严格办理《受限空间作业许可证》及《接触硫化氢作业许可证》，佩戴适用的防护器材，做到“三不作业”，即没有经批准的作业许可证不作业，防毒措施不落实不作业，安全监护人不在场不作业；盲板抽堵作业，严格办理《盲板抽堵作业许可证》及《接触硫化氢作业许可证》，佩戴适用的防护器材，做到“三不作业”，即没有经批准的作业许可证不作业，防毒措施不落实不作业，安全监护人不在场不作业；生产装置巡检作业，严格执行工艺纪律、操作纪律，防止超温、超压，杜绝跑、冒、滴、漏，加强机泵设备的维护管理，减少和消除泄漏，现场巡检人员必须随身携带便携式报警仪及防爆对讲机，首先在DCS中心控制室调出报警画面，确认现场硫化氢报警仪无泄漏报警，才按照正常巡检路线进行巡检。

3.3 硫化氢知识的教育和培训

a)根据培训对象(职工、承包商、临时访客等)和目的(参观、作业等)的不同，确定培训重点内容。

b)接触硫化氢的作业人员(职工、承包商)每年至少培训一次。

c)对临时访客、参观人员等非直接接触硫化氢的人员，根据需要应重点培训硫化氢的健康危害、进入场所硫化氢风险分布图、出口路线图、紧急情况处理措施及个体防护用品使用方法等内容。

d)涉硫化氢区域的新上岗人员、换岗人员及施工作业的承包商应接受全面培训，经考核合格(100分)方可进入硫化氢工作场所。

e)培训内容：硫化氢的理化性质、毒性、健康危害、中毒表现；硫化氢危害防护知识及硫化氢作业现场监护知识。硫化氢中毒人员现场急救方法，心肺复苏术；企业有关硫化氢的防护管理规定；工作场所硫化氢的分布，可能泄漏或逸散部位；硫化氢检测系统及报警信号；疏散线路；工作场所防护设施、性能、使用方法及维护；工作场所配备的个体防护用品的结构、性能、使用及维护方法；各类涉及硫化氢作业的职业安全卫生操作规程；硫化氢中毒事故案例；硫化氢中毒事故应急救援预案。

3.4 个体防护措施

a)凡存在硫化氢的作业岗位，必须为每名作业人员配备完善适用的预防硫化氢中毒的防护器材，并制定使用操作规程。各类防毒防护器材应定期进行检查，检查不合格的器材应及时维修或更换，确保完好、有效。

b)便携式硫化氢报警仪应满足当班职工每人一台，空气呼吸器及硫化氢防毒面具依据设计而定，但必须满足现场作业人员的需用要求。

c)硫化氢浓度低于10mg/m3时，可以使用过滤式防毒用具；硫化氢浓度大于等于10mg/m3或发生介质泄漏、硫化氢浓度不明的区域内，必须使用隔离式呼吸保护用具。

d)用人单位应做好各类防护用品的经常性的使用培训，确保作业人员熟练使用。

e)过滤式硫化氢防毒面具只能适用于开放式环境的逃生，不适用于密闭空间使用。

f)使用供气式呼吸防护用品，空气源应避免导入受污染的空气，避免缠结空气管线，含有硫化氢气体的作业场所禁止摘下呼吸防护器具。

g)使用空气呼吸器，每次使用前应检查气瓶压力，预计可使用时间，低压力报警时应及时撤出作业现场。

h)用人单位应有专人做好个体防护用品的日常检查和维护保养，做好正压式空气呼吸器压力及气密性检查，及时更换防毒过滤元件及易损件，确保处于完好状态。

3.5 应急救援

a)一旦发生硫化氢泄漏或中毒事故，应立即确认，启动硫化氢相关应急预案及现场处置方案。抢险人员第一时间迅速找到现场中毒人员，转移至上风向空气新鲜处，视情况进行急救，严重时应立即拨打急救电话，送往医院进行救治。

b)迅速撤离事故现场施工人员及其他人员至安全区域，划出危险区域，设立警示标识和警戒线。

c)为避免事故进一步扩大，首先考虑控制室远程切断泄漏源的可能性，无法立即切断或不能远程实现切断时，应立即组织救援人员穿戴好硫化氢特殊防护用品进入现场，迅速找到泄漏点进行切断。

d)在现场进行硫化氢中毒应急救援、处置时严禁使用过滤式防毒面具。

4 效果评价

煤气化装置自2008年11月投产以来，未发生一起硫化氢泄漏及中毒事故，装置正常运行期间，现场固定式报警仪无报警，年度现状评价结果均为合格。