甲醇催化氧化制甲醛及过程危险性分析

甲醇催化氧化制甲醛及过程危险性分析

摘要：对甲醇常压催化氧化制甲醛反应过程可能产生的危险有害因素进行分析，并提出了相应的管控措施。

关键词：危险性措施分析

中国是世界上最大的甲醛生产国，其生产能力约占世界甲醛的总生产能力的21.5%。进入20世纪90年代，我国甲醛工业得到了飞速发展，到1998年，总生产能力约300万吨。我国目前的甲醛消费量约为世界的5%。所以甲醛生产工艺在我国很普遍。本文就甲醛生产过程中可能的危险性进行分析，并提出控制措施。

1 原料以及产品的危险特性

1.1甲醇的危险性

甲醇属易燃液体。易挥发，在闪点温度以上，当蒸气与空气混合体积比为6.7～36.5%时，遇热、闪光、火焰和静电会发生中等程度的爆炸和有危害的火灾；污染地面时会渗入到地下水中，引起人畜中毒；甲醇的职业性接触危害程度为ⅲ级，属中度危害毒物（gb 5044-85）。生产中吸入甲醇蒸气会引起中毒，但严重的甲醇中毒以误服为多见。

1.2 甲醛危险性

甲醛是原生质毒，接触后，即发生皮肤和粘膜强烈刺激作用。可引起鼻炎、嗅觉丧失、咽喉炎和支气管炎，严重者可发生肺水肿等。慢性毒性：长期接触低浓度甲醛蒸气，可有头痛、软弱无力等。甲醛气体的着火温度（燃点）约为300℃，它与空气形成爆炸性混合

物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸危险。

2生产过程中危险性分析及相应防范措施

2.1工艺过程泄漏危险性分析

对于毒性物质，当其暴露程度达到百万分数量级，往往对人体就会有健康危险。在生产过程中，贮罐、输送泵、取样孔和压力容器和管线等易发生泄露事故。易燃可燃物质泄漏则会造成火灾爆炸等危险事故。毒性物质的泄漏会对生命造成伤害。甲醇，甲醛等具有火灾爆炸性和毒性的危险物料一旦泄漏如不及时采取措施就会发生事故造成惨重的代价。

（1）泄漏的预防措施

搞清了产生泄漏的原因，也就确定了防泄漏的措施。为了提高可靠性，就应该构筑起阻止泄漏的层层防线。

a紧缩工艺过程：尽量缩小工艺设备，用危害性小的原材料和工艺步骤，简化工艺和装置，减小危险物存储量。

b生产系统密闭化：生产工艺中的各种物料流动和加工处理过程应该全部密闭在管道、容器内部。密封结构设计应合理。采用先进的密封技术，改进落后的、不完善的密封结构。

c正确选择材料和材料保护措施：材质要与使用的温度、压力、腐蚀性等条件相适应，能够满足耐高温、强腐蚀等苛刻条件。

d降额使用：对生产设施最大额定值的降额使用，是提高可靠性的重要措施。设施的各项技术指标（特别是工作压力）是指最大

额定值，在任何情况下都不能超过，即使是瞬时的超过也不允许。e合理的结构形式：结构形式是设计的核心，是由多种因素决定的。正确选择连接方法，并尽量减少连接部位，阀门内漏可能造成反应失控，可设两个阀门串连以提高可靠性。为防止误操作，各种物料管线应按规定涂色，以便区分。阀门的开关应有明显标志，采用带有开关标志的阀门，对重要阀门采取挂牌、加锁等措施。

f设计应方便使用维修：设计时应考虑装配、操作、维修、检查的方便，同时也有利于处理应急事故和及时堵漏。开关设在便于操作处。阀门尽量设置在一起。

（2）发生泄露时的应急措施

a甲醇的泄漏处理：首先切断所有火源，戴好防毒面具与手套。用水冲洗，对污染地面进行通风处理。

b甲醛的泄漏应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离.严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员穿消防防护服。尽可能切断泄漏源止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏。用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗，使其稀释成不燃性混合物，洗水稀释后放入废水系统。为防止大量泄漏，要构筑围堤或挖坑收容。若已泄露，要有喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

2.2工艺过程火灾危险性分析

在甲醇催化氧化制甲醛的整个反应过程中，甲醇作为原料贯穿始

终，在反应器反应后生成甲醛，同时，又有一氧化碳，二氧化碳等副产物生成，这些物质有的具有火灾爆炸危险特性，对于易燃物质，环境浓度达到其燃烧极限范围内，便认为形成了燃烧气氛。电热设备的工作温度一般都很高，其中泄漏是造成火灾事故的最主要原因。

（1）电热设备的防火措施

a小型电热设备应单独设在非燃烧材料的室内，并应采取通风散热、排风等措施。

b电热设备的功率比较大，为防止线路过载，最好采用单独的供电线路，使用耐火耐热的绝缘材料配线，并装设熔断器等保护装置。c电热设备，应装设有温度、时间等控制和报警装置。并应严格控制运行时间和温度。

d电热设备在使用和管理上，要注意防火安全，在电热设备通电使用时，一般不要轻易离开，应养成人走断电的习惯。

e根据电热设备的使用性质，配备必要的灭火器材，以便在发生火灾初期能及时扑灭。

（2）发生火灾时的应急措施

a甲醇发生火灾时的应急措施

消防人员必须穿戴防护服和防毒面具。用二氧化碳、干粉、1211、抗溶泡沫、雾状水灭火。以使用大量水灭火效果较好。用雾状水冷却火场中的容器并保护堵漏人员。

b甲醛发生火灾时的应急措施

喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。用水灭火是无效的。

2.3工艺过程其它可能危险分析

本反应温度较高，周围工作环境温度较高，使人员机体散热能力下降，体温升高。体温升高将逐渐破坏机体内环境的稳定性，影响劳动能力。而人体主要是靠汗液蒸发和气流的作用散热，大量的汗液流出导致水盐损失严重，常可导致循环衰竭和热痉挛甚至严重中暑。

由于温度较高，使设备的内容物对设备的腐蚀反应速度加快、作用力增强，从而会使设备的强度、性能降低。温度对设备的影响还有热应力、热冲力、热点等。这些都可能造成设备泄漏甚至破裂。装置中存在着加热器。因此，如果管道或设备保温做得不好，或者发生高温气体泄漏时，可能会造成人员高温灼伤或烫伤事故。同时会连带发生中毒事故。

在生产装置中存在压力容器，压力管道等。如果本身设计、安装存在缺陷；安全附件或安全防护装置存在缺陷或不齐全；在使用过程中如发生侵蚀、腐蚀、疲劳、蠕变等现象；也会发生事故。当然，操作人员的“三违”现象也是导致事故发生的一个重要原因。

3 小结

甲醛生产工艺过程的危险因素较多，对工艺过程中的风险识别和控制是十分重要的，它是一项系统复杂的工作，需要坚实的专业基