硫酸生产过程中的危险因素及对应策略.doc

1、1硫酸生产过程中的危险因素及对应策略摘 要：介绍重庆兴华化工有限公司硫酸生产装置运行过程中所涉及的各种危险因素及可能产生的各种伤害，为生产过程中采取的各种防范措施提供依据。排除安全隐患，以确保生产中减少或杜绝对人员的意外损伤。自 2007 年投产以来，安全生产实现“零工伤、零事故“ 关键词：硫磺制酸 危险因素 策略 硫酸是化学工业中最重要的产品之一，广泛用于化工轻工纺织冶金石油化工医药等行业。其用途十分广泛，在国民经济中占有举足轻重的地位。硫酸的主要生产原料为硫磺、硫铁矿、冶炼烟气、石膏等，目前主要生产工艺为接触法，包括二氧化硫的生成、二氧化硫在催化剂作用下转化为三氧化硫和三氧化硫的吸收。由危

2、险化学品名录查询可知，硫酸属于酸性腐蚀品，因此硫酸生产过程中所涉及的化学物质和工艺过程具有一定的安全危险，故而对硫酸生产过程中的危险因素必须进行仔细分析进而采取相应安全防范措施避免各种危险因素转变为事故。本文以硫磺制酸为例，分析了硫酸生产过程中的危险因素及采取的安全对策。一 、硫磺制酸生产工艺 二、硫酸生产中主要化学物质危险因素分析 1.主要的危险化学品 1.1 关于原料 2硫酸生产中涉及安全危险因素的原料主要为硫磺和硫化氢。 1.1.1 硫磺 硫磺为淡黄色脆性结晶片状、颗粒状或粉末状，可能因含少许硫化氢而有特殊臭味，183.8时蒸气压 0.13kPa，闪点 207，熔点 119，沸点 444

3、.6，相对体积质量（水为 1.0）2.0，自燃温度 232，爆炸下限 2.3g/m3。 硫磺属易燃固体，遇明火、高热易燃，与氧化剂混合能形成爆炸性混合物。硫磺粉体与空气可形成爆炸性混合物。硫磺为不良导体，在干燥状态下会因搅拌、输送和注入等操作产生静电。硫磺能在肠内部分转化为硫化氢而被吸收，故大量口服可导致硫化氢中毒。硫磺可引起眼结膜炎、皮肤湿疹，对皮肤有弱刺激性。生产过程中长期吸人硫磺粉尘一般无明显毒性作用。 硫磺的毒性相对较小，主要危险是粉尘爆炸。在气候干燥、通风不良的情况下处置硫磺，会造成粉尘富集，达到爆炸极限后在外部能量的作用下引发爆炸。由于硫磺表面易产生静电积累，更加剧了爆炸的危险。1

4、.1.2 硫化氢 硫化氢是可燃性无色气体，具有典型的臭鸡蛋味，沸点-60.3，相对体积质量（空气为 1）为 1.19，易溶于水及醇类、二硫化碳、石油溶剂和原油，20时蒸气压为 1 874.5kPa，空气中爆炸极限（体积分数）为4.3%-45.5%，自燃温度 260。 硫化氢是一种神经毒剂，亦为窒息性和刺激性气体。硫化氢经粘膜3吸收较快，经皮肤吸收甚慢。急性硫化氢中毒一般发病迅速，出现以脑和（或）呼吸系统损害为主的临床表现，亦可伴有心脏等器官功能障碍。临床表现因接触硫化氢的浓度等因素的不同而有明显差异。中枢神经系统损害最为常见，轻则出现头痛、头晕、乏力、共济失调及轻度意识障碍，重则出现意识模糊、

5、昏迷、呼吸困难或呼吸停止后心跳停止，与极高浓度（1000mg/m3 以上）硫化氢接触可发生电击样死亡 硫化氢的主要危险是致人中毒，由于爆炸下限较低，也容易引发爆炸事故。硫化氢体积质量较空气大，在低处泄漏时会聚积在地面，在高处泄漏时也会扩散至地面，因此容易导致严重后果。 1.2 中间产物 硫酸生产的中间产物是二氧化硫和三氧化硫，它们均具有一定的安全危险因素。 1.2.1 二氧化硫 二氧化硫为无色、有刺激性臭味、有毒气体，不可燃，易液化，沸点-10，相对体积质量（空气为 1）2.26，是一种还原剂。 二氧化硫易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸，对眼睛及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起

6、肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。急性影响为：轻度中毒时发生流泪、畏光、咳嗽，咽喉灼痛等，严重中毒后可在数小时内引发肺水肿，极高浓度吸人可引起反射性声门痉挛而致窒息，皮肤或眼接触会发生炎症或灼伤。慢性影响为：长期低浓度接触可产生头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等，少数工人有牙齿酸蚀症。二氧化4硫的主要危险是致人中毒。 1.2.2 三氧化硫 三氧化硫在常态下为易挥发无色液体或者无色至白色晶体，不可燃，有发烟、吸湿特性，沸点 45，相对体积质量（空气为 1）2.8，是一种强氧化剂。 三氧化硫与可燃物质、还原性物质及有机化合物激烈反应，有着火和爆炸危险；与水和

7、潮湿空气激烈反应，生成硫酸；水溶液是一种强酸；与碱剧烈反应；腐蚀金属，生成爆炸性气体氢。三氧化硫对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用，可引起结膜炎、水肿、角膜混浊以致失明；对呼吸道有刺激作用，重者造成呼吸困难和肺水肿；高浓度接触会引起喉痉挛或声门水肿致死；口服后会灼伤消化道形成溃疡，严重者可造成胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛和声门水肿、肾损害、休克等；慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肝硬变等。三氧化硫的主要危险是致人中毒。 1.3 五氧化二钒催化剂 五氧化二钒是一种橙黄或砖红色固体，无臭无味有毒性，难溶于水，可溶于热水，不溶于乙醇醚氯化铵。熔点 690 ，密度 3.357g/cm3。

8、五氧化二钒是两性氧化物，酸性大于碱性，溶于强碱生成钒酸盐，溶于强酸形成钒氧离子 VO 或 VO3+。偏钒酸铵热分解或三氯氧钒与水作用都可制得五氧化二钒。 五氧化二钒粉尘能刺激呼吸系统，引起胸紧、咳嗽、舌部呈现墨绿色，并能刺激眼睛，引起结膜炎。 根据动物实验，五氧化二钒比三氧化5二钒和三氯化钒的毒性强，还比钒酸、金属钒、铁钒、碳化钒等毒性强。五氧化二钒属于第 6.1 类毒害品，因此主要危险特性为中毒。 1.4 硫酸产品 硫酸为透明粘稠的油状腐蚀性液体，无气味，颜色自五色、黄色至黄棕色，相对体积质量（水为 1）1.84，易溶于水同时放出大量热量。浓硫酸有明显的脱水、氧化作用和腐蚀性。硫酸本身虽然不

9、燃烧，但因其化学性质活泼，遇水及许多可燃物质，如木屑、稻草、纸张、电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐等会发生剧烈反应，放出高热并可能引起燃烧；稀硫酸遇金属会反应放出氢气，引发爆炸。硫酸腐蚀性强，能严重灼伤眼睛并有造成失明的危险，对皮肤有刺激性，会导致皮炎或灼伤。与三氧化硫一样，硫酸可引起上呼吸道炎症及肺损害，其毒性表现见上述“三氧化硫”部分。 硫酸的主要危险源是其化学活泼性和强腐蚀性，有可能引发燃烧、爆炸和人体严重伤害 2.硫酸生产过程危险因素分析及存在部位 2.1 火灾爆炸 2.1.1 处置硫磺时存在粉尘爆炸危险，熔硫槽会因蒸汽加热管的腐蚀泄漏而发生超压爆炸，或因水漏入急剧汽化而发生蒸

10、汽爆炸. 2.1.2 液硫储存槽罐的加热盘管露出液硫液面、液硫温度太高等导致热量富集，可能引起液硫自燃而引发火灾。 2.1.3 烟气制造系统原始升温过程中的天然气点火操作，由于点火失败导致系统设备中形成天然气和空气混合气未及时排除，而当再次点火6时极易引起爆炸。 2.1.4 因设备、管道腐蚀或其它故障而致使硫酸泄漏时，硫酸与可燃物接触会引起燃烧，遇电石、金属粉末等接触能发生爆炸或着火。 2.1.5 在硫酸容器的检修过程中，设备内残余的浓硫酸会吸收空气中的水分而稀释，继而腐蚀钢材并放出氢气，当氢气浓度达到爆炸极限时会引发爆炸。 2.1.6 锅炉属压力容器，蒸汽管道属压力管道，如发生超压，可引起锅

11、炉或压力管道爆炸事故. 2.1.7 电器火灾：高低压配电房电线电缆高低压电机等用电设备，这些可能因负荷过载、绝缘老化短路、违章操作，雷击、异物侵入等引起火灾，可能出现的电器火灾危险。 2.2 化学及物理灼伤 化学灼伤是硫酸生产中常见的危险。硫酸、三氧化硫属于强腐蚀物质，如果有关设备、管道发生腐蚀或存在缺陷导致硫酸泄漏，与之接触会对人体造成化学灼伤。 液硫制作系统的蒸汽保温夹套和加热管道、余热锅炉、蒸汽输送管道、转化和干吸系统的高温设备、换热器、烟气管道等，接触时会对人体造成高温物理灼伤。 2.3 中毒和窒息 颗粒或片状硫磺（天然气脱硫）在生产包装过程中会吸附少量硫化氢，在熔硫拆袋过程中硫化氢散

12、发出来会对作业人员造成损伤。 由于生产不正常、工艺控制不当、设备及管道腐蚀及故障等，在焚7烧、转化、吸收等工序会造成二氧化硫、三氧化硫泄漏，造成工作环境的污染，如果处理不及时，容易引起人员中毒窒息事故。 钒触媒在人工筛分、装填过程中，会产生粉尘，参与人员防护不当会造成钒中毒。 干吸岗位和硫酸泄漏的处置过程中会产生硫酸雾，会对人体呼吸道有刺激作用，可产生结膜充血、咳嗽等症状。 2.4.化学腐蚀 硫酸生产过程中，产生的二氧化硫、三氧化硫气体、硫酸雾等形成气、液相强腐蚀介质，若设备密封不严，或设施存在缺陷，往往造成区域内腐蚀性气体飘散，对作业环境暴露的电器、金属材料、厂房等造成腐蚀。 2.5 其他因

13、素 2.5.1 机械伤害 硫酸生产涉及的机械设备较多，如鼓风机、皮带输送机、各种转动设备等，转动设备的转动部分未按要求加装防护罩装置或安装不符合要求，这些都会造成作业人员在操作过程中接触并可能发生碰撞衣物或长发被缠绕等造成机械伤害。 2.5.2 噪声和振动 对于大型动力设备（如离心鼓风机） ，正常运转时会产生较大的噪声和振动而对人体可产生不良影响，如损伤耳膜造成听力下降，严重时引起耳聋，产生振动性职业病等。 各种变频设备、电器工作时产生的高频噪音会对作业人员心理产生8影响导致心情烦躁而造成作业失误。 2.5.3 触电伤害 处于高、低压开关柜、各类电气控制箱、变配电室等各生产单元用电场所，设备用

14、电不当，违反用电操作规程，造成人员触电伤害。 三、安全对策及采取的措施 1.严格控制工艺指标，确保设备完好 严格控制液硫制造系统加热蒸汽压力、液硫液位及焚硫炉、吸收塔等关键部位的工艺指标和操作规程，是保证安全生产的重要前提，同时应尽量提高工艺的自动控制水平。另外，应确保设备完好，防止液硫制造系统加热蒸汽管及吸收系统等部位的腐蚀，提前做好设备维护，避免跑、冒、滴、漏。 2.防火防爆措施 2.1 硫磺库房和液硫制作系统 2.1.1 硫磺库房 a.固体硫磺仓库的设计与管理应符合下列要求：宜为单层建筑；每座仓库的总面积不应超过 2000m2，且仓库内应设防火墙隔开，防火墙间的面积不应超过 500m2；

15、仓库与民用建筑之间的防火间距不小于 25.0m，与重要公共建筑之间的防火间距不小于 30.0m。保持通风良好，以防止仓库内温度过高并降低硫磺粉尘浓度。 b.硫磺料堆高度不得超过 3m，且应尽量加大料堆间距离；料堆与墙（柱）间距不应低于 0.5m，仓库中严禁使用易产生火花的金属工具，应采用防爆电器，严格动火检修制度。 9c. 在硫磺库房区设置消防水管网和消火栓，并按规定配置一定数量的灭火器，平时应注意对硫磺仓库内的防火设施定期检查，确保消防设施能正常使用。 2.1.2 液硫制作系统 a.所有液硫槽罐内加热装置不得露出液硫液面，适当控制液硫温度，防止液硫自燃。 b.所有液硫槽罐内均设置蒸汽灭火装置

16、，如果液硫自燃及时用蒸汽灭火装置灭火。 c. 按标准规定确定电气设施及工具的防爆级别。 d.保温夹套管和蒸汽管道均需保温隔热处理，防止硫磺粉尘附着高温管道而自燃。 e.场所区域内配置一定消防设施并确保随时正常使用 2.2 锅炉和压力管道 锅炉及压力管道严格按照特种设备安全技术规范安装必要的安全附件，如安全阀、压力表等。并执行特种设备质量监督和安全监察规定。 2.3 硫酸储罐及管道 特别防范硫酸储罐及管道可能引发的爆炸危险。维护硫酸储罐、管道时，要特别注意充分置换，分析储罐内的氢含量并采取相应的安全措施，避免维修动火引起的火灾、爆炸事故 3.防中毒措施 3.1 熔硫作业人员应佩戴好防尘口罩、护目

17、镜，防止硫磺粉尘通过口鼻和眼睛进入体内的而造成伤害。加强通风避免硫化氢对人体的伤害。 3.2 设置有毒气体浓度检测报警仪（二氧化硫、三氧化硫）. 103.3 对于二氧化硫、三氧化硫等有毒气体，硫酸装置采用露天布置，并用密闭管道输送. 3.4 加强操作操作人员防护措施，从事有毒介质作业的人员上岗时应穿戴工作服，配戴防尘口罩、防护眼镜和防护手套，进入高浓度作业区时应戴防毒面具，车间常备救护用具及应急药品。 4.防灼伤烫伤措施 4.1 在干吸工段、硫酸管道区域设置冲洗管、洗眼器和淋浴装置，当以上区域硫酸物料泄漏喷射伤人时，可及时应急冲洗处理。 4.2 对产生高温的设备、烟气管道、蒸汽管道，均采取保温隔热措施，在高温操作岗位设置机械通风，防止烫伤、中暑。 5.防腐蚀措施 5.1 对设备管道选用相应耐腐蚀材料，如浓硫酸管道采用钢衬聚四氟乙烯管或带阳极保护不锈钢管道，各硫酸管道的法兰连接点加装防喷溅装置。对有防腐蚀要求的梯子、栏杆、平台、地坪等，采用外涂防腐涂料和铺砌耐酸砖防腐。 5.2 现场电气设备均按环境要求选择相应级别的防腐型和户外防护型。5.3 在现场设置冲洗水管，对泄漏的少量硫酸进行及时冲洗，并及时堵漏。硫酸储罐、循环酸槽周围设置围堰，围堰内的有效容积不应小于最大储罐的容积；并设置事故池，其上设导液管（沟） ，使溢漏液体能顺利地流出事故区并自流入事故池内。 6.其他安全措施