張永紅
(中國石化上海石油化工股份有限公司烯烴部,上海金山 200540)
乙烯裝置工藝分為裂解、急冷、壓縮、分離、加氫等工藝單元,裂解爐使乙烯生產(chǎn)原料中較大分子的烴類在高溫下發(fā)生斷鏈反應(yīng)和脫氫反應(yīng),生成較小的分子乙烯和丙烯,反應(yīng)過程包括脫氫、斷鏈、異構(gòu)化、脫氫環(huán)化、芳構(gòu)化、聚合、縮合等諸多反應(yīng)。
乙烯工藝過程中產(chǎn)生硫化氫主要有兩個方面,一是裂解原料里含有硫化氫,二是工藝過程中添加含硫的助劑。目前乙烯裂解原料越來越多且非常復(fù)雜如:乙烷、丙烷、LPG、輕烴等,液相有:輕石腦油(LNAP)、石腦油(NAP)、常壓中油(AGO)、加氫尾油(HVGO)。AGO的含硫量是最多的,隨著硫含量的增加,裂解汽油中的硫化氫也越來越多,同時在乙烯生產(chǎn)過程中要添加阻聚劑、結(jié)焦抑制劑等各種助劑幫助得到更多的產(chǎn)品和保護設(shè)備,其中二甲基二硫就是裂解工藝產(chǎn)生硫化氫的原因之一。
相對煉油工藝來說,雖說乙烯裝置并不屬于高度硫化氫裝置,但是產(chǎn)生硫化氫的設(shè)備在日常作業(yè)或者檢維修時也會出現(xiàn)人員中毒的事故,因此要給予一定重視。通過裂解后的裂解汽油中含有大量的硫化氫,所以有關(guān)處理裂解汽油的工藝就是硫化氫的重點工藝和關(guān)鍵部位,目前乙烯產(chǎn)生硫化氫一共有4個關(guān)鍵部位:①壓縮單元的堿洗工藝;②加氫工藝;③火炬;④廠區(qū)的含油污水池。通常在堿洗塔、廢堿罐和加氫塔區(qū)域最容易發(fā)生硫化氫泄漏。
硫化氫泄漏往往是由于設(shè)備腐蝕或者設(shè)備損壞,避免硫化氫泄漏要從根本上預(yù)防。一是選取耐硫化氫腐蝕且密封效果好的機泵和管線等設(shè)備。二是要加強設(shè)備管理,制定維修計劃,定期檢測、測厚,現(xiàn)場的低點導(dǎo)淋和彎頭處要給予格外關(guān)注。
一是生產(chǎn)上可以使用低硫原料,譬如加氫尾油或者乙烷等代替AGO,減少硫化氫的產(chǎn)生。二是革新工藝生產(chǎn),使用輕烴制乙烯,從源頭避免硫化氫產(chǎn)生,在更新工藝的同時可以研發(fā)低硫助劑代替二甲基甲酰胺,降低硫化氫同時也減少現(xiàn)場異味。
硫化氫的中毒事故往往是由于對產(chǎn)生區(qū)域的風險意識不足、誤入高風險區(qū)域?qū)е?,針對現(xiàn)場高濃度區(qū)域,區(qū)域負責人要求結(jié)合生產(chǎn)、設(shè)備、安全等各專業(yè)辨識高濃度區(qū)域,結(jié)合專業(yè)檢測數(shù)據(jù)后現(xiàn)場劃分區(qū)域分布圖,對現(xiàn)場可能泄漏硫化氫的管線進行色環(huán)標識,將區(qū)域分布情況告知員工,并建立健全事故應(yīng)急預(yù)案,定期演練[1],見表1。
表1 裝置硫化氫數(shù)據(jù)分布
由于員工對硫化氫危害認知不足,在工作中存在違章作業(yè)和個體防護用品佩戴不齊全等現(xiàn)象,進而導(dǎo)致硫化氫中毒事故。通過加強員工硫化氫培訓可以降低事故的發(fā)生。培訓方式應(yīng)直觀、創(chuàng)新、易懂。一是使用大量硫化氫中毒事故案例,以視頻、動畫、圖片等方式,直觀的對員工起到安全警示和教育作用。二是采用VR虛擬技術(shù),制作涉硫化氫作業(yè)模塊,利用視覺、嗅覺、觸覺等科技手段,讓員工真實了解作業(yè)過程中個人安全防護重要性、注意事項以及作業(yè)環(huán)境存在的安全隱患[2]。三是采用開展硫化氫專題講座、舉行硫化氫知識競賽等各項方式加強員工了解硫化氫的危害,提高職工的安全意識和綜合素質(zhì),并提高員工的應(yīng)急處理能力。
預(yù)防硫化氫中毒最關(guān)鍵的設(shè)備就是現(xiàn)場增加硫化氫報警儀,要按照國家標準選用合適的報警儀,并且正確安裝,如果安裝位置不合理,將會降低報警的靈敏性,與此同時應(yīng)在硫化氫易泄漏區(qū)增加風向標以及硫化氫安全警示告知牌,每月對硫化氫監(jiān)測并將數(shù)據(jù)告知員工,硫化氫管線使用專用色標標識,起到警示作用,控制室配備應(yīng)急物資,以便應(yīng)急處理。
在涉及硫化氫場所進行作業(yè)時,要規(guī)范作業(yè)要求,作業(yè)前要進行風險辨識,工藝應(yīng)處理徹底,并制定相應(yīng)應(yīng)急處置措施,對作業(yè)點進行硫化氫監(jiān)測檢查,合格后方可進行作業(yè)。涉硫化氫作業(yè)時必須配戴正壓式空氣呼吸器,禁止使用過濾式面罩代替,將現(xiàn)場無關(guān)的非作業(yè)人員及時撤離,做好現(xiàn)場警戒,避免車輛以及人員誤進入導(dǎo)致人員中毒。
一是遠程預(yù)警技術(shù),在國外應(yīng)用最廣泛的是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)固態(tài)傳感檢測器,它與最新的電子技術(shù)結(jié)合形成便攜式硫化氫報警儀和在線連續(xù)固定式硫化氫檢測報警儀[3]。二是硫化氫快速捕消技術(shù),該技術(shù)可在發(fā)現(xiàn)異常、或情況不明時,通過主動投放捕消劑,在短時間內(nèi)捕消掉環(huán)境中的硫化氫氣體,為現(xiàn)場作業(yè)安全、搶險救援和應(yīng)急疏散爭取寶貴時間,該技術(shù)正在中國石化企業(yè)推廣使用。
企業(yè)要重視硫化氫應(yīng)急救援工作,分級編寫事故應(yīng)急預(yù)案,最終方案需要應(yīng)急小組各成員共同參加審核,確保方案有針對性、準確性、可操作性,在遇到緊急突發(fā)情況時可正確處理。同時要根據(jù)方案內(nèi)容應(yīng)定期開展桌面演練、雙盲實戰(zhàn)演練,盡量做到演練真實和切合實際,讓員工能夠熟練掌握事故情況下如何操作,每次演練后將問題總結(jié)改進,做到閉環(huán)管理。確保在事故狀態(tài)下能夠最快最安全處理,現(xiàn)場和中控室要放置符合要求的應(yīng)急物資,并且定期檢查物資的完好性,確保緊急情況下使用。
在高濃度硫化氫區(qū)域附近設(shè)置醫(yī)護救援點,醫(yī)務(wù)救援人員可在泄漏中毒第一時間趕到現(xiàn)場,提高救援成功率。應(yīng)急演練時醫(yī)護人員同樣參與,并要和最近的職業(yè)衛(wèi)生急救中心加強聯(lián)合,確保中毒人員能夠無障礙進行快速治療。定期邀請專業(yè)醫(yī)生來企業(yè)為員工培訓心肺復(fù)蘇技能和硫化氫防護知識,這樣可以讓員工快速自救的同時也避免盲目施救,造成事故擴大化。