摘要：在之前发生的事故当中，有一起合成氨装置合成塔出口管道的断裂事故，有史以来，危险化学品都是安全生产所面临着的严酷形势，所以在这里做出了对化工合成氨系统可能导致的火灾爆炸危险性的分析，并提出了一定的防御措施。只有充分意识到化工合成氨的危害性及重要性，对其采取有效而实质性的安全防护措施，才能创造良好环境的进行安全生产。
关键词：合成氨；火灾爆炸；危险性；事故预防
引言
在化工生产中，合成氨是非常重要的中压化工生产技术，在生产的过程中不管是装置的本身，或者工艺介质都会存在十分高的危险性。在严格遵照生产要求采用规范操作以外，必不可少的安全评价不但能够降低事故发生的几率，而且还可以进行可行的防御作用，以下就针对合成氨危险的原因进行简单的解析。
1 氨气中毒的预防
1.1使用途径
氨气是一种必不可少的化工产品和化工原料，基本用途在氮肥制造、硝酸合成上，在石油精炼、合成纤维、医药、金属热处理上也经常使用，它还用于冷库的善用制冷剂。
1.2氨气的有毒性
对黏膜和皮肤有碱性刺激及腐蚀作用，严重时会造成组织溶解性坏死。浓度很高的时候则会导致丧失反射性呼吸以及心脏停止跳动。人接触553mg/m3可形成强烈的刺激症状，可耐受1.25min；3.5-7g/m3质量浓度下可以马上导致死亡。主要由于呼吸道吸入氨气所导致。
1.3针对氨气导致中毒后的治疗措施
针对吸入着应该快速离开现场，转移到空旷且空气新鲜的地方，保持呼吸顺畅，静躺床上休息。经常检查血气分析和胸部X线片变动。针对性给予救治。以防止肺水肿、喉痉挛、水肿和支气管黏膜脱落导致的窒息，给予恰当的氧疗；维持其呼吸道顺畅，可以采用支气管舒缓剂；初患者、短程可以采用糖皮质激素，如果可以依照病情给地塞米松10-60mg/d，间接性喂药，等病情缓解过后适当减量，大剂量可以用一般不超过3-5日。准确按时进行气管切开，短时间内禁止液体进入量。适量选用抗生素，脱水剂和吗啡，但得慎用，强心剂应该少量选用。错误食用者要喝牛奶，如有腐蚀症状的时候禁止洗胃。针对状况进行处理，眼睛受损马上用流动性的清水或冷开水进行冲洗，冲洗10分钟以上。皮肤受损马上脱去受损衣物，用流动性清水进行冲洗，至少30分钟。
1.4处理爆炸性的措施
（1）在灭火剂的选用上，应当运用干粉、二氧化碳或者水幕、雾状水以及常规泡沫。以保证安全的基础上，把容器搬离着火现场；不可以把水灌入到容器里；破坏的钢瓶必须交给专业人员加以解决。
2 合成氨的原理
2.1材料的配制
把煤与天然气等材料加工成有氢和氮的粗原气。应对固体煤材料及焦炭时，一般都运用气化办法提取制作成气；对于渣油，应当运用非催化部分氧化方法制作成气体；对于石脑油和气态烃类，应选用二段蒸气转化法制作成气体。
2.2净化
在进行粗原料气净化时，要去除氢气和氮气之外的杂物，其过程主要由变换过程、脱硫脱碳以及气体精制组成。
2.2.1一氧化碳的变换过程
在冶制氨气中，任何办法提取的原材料气，都包括有一氧化碳，它的体积通常占据数为12%-40%。冶制氨气会运用到氢气和氮气，所以必须去除合成气里面的一氧化碳。因为一氧化碳转换过程属于强放热，所以分开操作有利于对反应热的回收，而且可以控制转换过程中出口剩余的一氧化碳。首先是对其进行高温加热，让一氧化碳尽可能的转换为二氧化碳和氢气；其次对其降温处理，把一氧化碳的体积控制在0.3%左右。所以在原料气制作、净化的过程中，一氧化碳的转换起到了决定性的因素，也给后面脱碳的过程打下了基础。
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2.2.2脱硫、碳的过程
任何原料提取的粗原料气体，都带有少许硫及碳的氧化物，在合成氨的生产过程中，为了预防催化剂中毒，在氨合成之前采取分离。在选用蒸汽变换法上选用天然气为原料的时候，首先是去硫，以保护转换催化剂。在部分氧化法中用重油和煤为原料的时候，依据一氧化碳转换是不是需要用耐硫的催化剂以取决于去硫的位置。一般情况下都采用物理或者化学吸收的方法进行去硫
转换气体中除氢气之外的二氧化碳、一氧化碳和甲烷等气体，是粗原料气经过一氧化碳转换后的产物，，其中二氧化碳的含量占据最大。氨合成催化剂的毒物就是二氧化碳，也是生产尿素、碳酸氢铵等肥料的原材料。
通常情况下选用溶液吸收法去除转换气中的二氧化碳。其吸收剂性能分为物理吸收法和化学吸收法。
2.2.3气体的精制
依然包含有些许残余的一氧化碳和二氧化碳存在与经一氧化碳转换和二氧化碳去除以后的原料气中。其规定一氧化碳和二氧化碳的总体积占据量不得高于10立方厘米，以避免造成氨合成催化剂的污染，。所以在原料气加入到合成工作之前，必须对原料气做最后净化，也就是气体精制的过程。
2.3氨气的合成
在催化剂的作用下，把纯净的氢气、氮气压缩到高压合成氨。氨气的合成主是液氨产品，也是其合成氨生产全过程的核心部位。氨气合成的反应是要满足在高压和催化剂的条件下操作，因为反应后气体中的氨体积占据量不多，通常在百分之十到二十之间。所以都采用循环使用未反应的氢气及氮气的流程。
3 火灾爆炸危险性的分析
（1）氢的着火点低，及爆炸下限偏低，其最小引爆点在0.019mJ，而且氢的爆炸浓度范围很广。在进行气体高压操作中，发现有渗漏现象时，因为气体流动性很大，容易跟设备摩擦而产生高温及静电，从而导致爆炸事故。
（2）氨气的合成反应必须在高温高压下操作，并且碳钢设备中进行高压高温，氢气是有很强的渗漏力的，容易“氢脆”，从而机械设备的强度随之下降，同时也严格了材质在高温高压生产条件中的要求。
（5）通常情况下液态氨的库存量偏大。通常液态氨的储存区或中间罐都是火灾爆炸的危险源。假如液态氨发生泄漏，不但影响了人民的安全，还容易构成很大面积中毒和污染以及火灾和爆炸事故。
4 针对事故的防范工作
（1）严肃把控合成炉壁的温度，不得超过有关规定的要求，避免钢材在高温情况下脱碳，导致合成炉的强度消弱。在选择适合的材质方面，必须按照合成系统的设备、管线、阀门的使用条件及材料性能选用，以避免脱碳、渗碳等现象。
（2）对冷凝器和氨的分离器液面进行严肃把控。避免液面太高使得液氨进入到循环机或者合成炉里面，使其对循环机破坏和合成炉温度下降及内筒脱焊的危险；与此同时也要注意液面太低，使其高压气体流进低压系统，致使设备、管线爆炸爆炸的危险。
（3）在拆卸合成炉大盖时候，务必使用氮气进行置换，保证氢气的体积在百分之零点五以下，不能使用铁质材料撬合成炉大盖。在掀开顶盖时的温度保持室温或与室温接近的温度，压力保持在196Pa以下，在高温高压下，不得掀开合成炉顶盖。对合成炉顶的连接端进行试漏，不得使用变压器油及肥皂沫进行测试，防止导电而短路，引起爆炸事故。
（4）液态氨应该在有喷淋水装置及排水收集处理系统下储存，以便处理液态氨渗漏以及对环境污染的事故发生。
结语
在长时间生产流程的合成氨，其设备太过复杂，生产过程中的材料、半成品及成品基本属于易燃易爆且有毒有害物质，生产流程必须在高温、高压、超低温、负压进行，极具风险性。唯有严肃对待安全生产的必要性，提高工人安全意识，贯彻“以人为本，安全第一”的思想，加强对设备的维护与检修，做到工期检查等预防工作。
参考文献：
[1]陈志勇，卢建军，苗茂谦.我国合成氨工业节能减排技术进展[J].现代化工，2014，34（12）：12-16.
[2]刘化章.传统合成氨工业转型升级的几点思考[J].化工进展，2015，34（10）：3509-3520.
论文作者:任小刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/10
标签：氧化碳论文; 合成氨论文; 氨气论文; 气体论文; 氢气论文; 催化剂论文; 脱碳论文; 《基层建设》2017年第36期论文;