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[摘要]甲醇是重要的化工产品和原料，用途仅次于乙烯，丙烯和苯等，但其生产过程存在极大的危险性。本文分析了甲醇生产项目存在的危险有害因素，为甲醇生产事故的防范提供依据。
[关键词]甲醇生产危害因素
中图分类号：Q946.82+6.1 文献标识码：Q 文章编号：1009―914X（2013）31―0290―01
1. 甲醇生产工艺简介
1.1甲醇合成前的准备工作
1）由气化车间提供粗煤气
2）净化车间低温甲醇洗脱硫脱碳
3）合成气的压缩
1.2甲醇的合成（鲁奇工艺）
1.2.1氢气和一氧化碳反应合成甲醇
氢气和一氧化碳在铜基催化剂的作用下合成甲醇。合成甲醇化学反应有：
主反应：CO+2H2→CH3OH ；+102.5kJ/mol
CO2+3H2→CH3OH+H2O； +59.6 kJ/mol
副反应：2CO+4H2→CH3OCH3+H2O；+200.2 kJ/mol
CO+3H2→CH4+H2O ；+115.6 kJ/mol
4CO+8H2→C4H9OH +3H2O ；+49.62 kJ/mol
CO2+H2→CO+H2O； －42.9 kJ/mol
nCO+2nH2→（CH2）n+nH2O；+Q kJ/mol
1.3甲醇合成的主要设备
1）甲醇合成塔
以鲁奇甲醇合成塔为例，特点是用管束式合成塔，温度几乎不变，可以有效制止副反应发生，催化剂寿命延长，而且整个系统热利用比较好。
2）水冷凝器
作用：冷却合成塔出口的高温气体，冷凝气体中甲醇和水。
形式：喷淋式，管套式，列管式。
3）甲醇分离器
作用：将经过水冷却后冷凝的液体甲醇进行气液分离，被分离后的液体甲醇从分离器底部减压后排至粗甲醇储存罐。
4）循环压缩机
作用：把出甲醇塔未反应的气体送回甲醇合成塔进口。
2. 甲醇生产项目存在的主要危险有害物质及其特性
2.1一氧化碳
气体无色、无臭，不易液化和固化，微溶于水，能溶于乙醇和苯；易燃烧，火焰呈蓝色，温度达2095 ℃。有毒，空气中最大容许浓度为30mg/m3，狗一次吸入全致死浓度为40mg/m3。爆炸极限是12.5~74.2%，最易引爆浓度35.2%，最大爆炸压力61.8N/cm3。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇火源有爆炸危险。
2.2氢
气体无色无臭，极微溶于水、乙醇、乙醚、无毒，无腐蚀性，极易燃烧，燃烧时火焰呈蓝色，温度达2000 ℃。氢氧混合燃烧火焰温度为2100~2500 ℃，与氟、氯等能发生剧烈的化学反应，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇火星、高温能引起燃烧爆炸。比空气轻，泄露后上升滞留屋顶或容器上部，不易自然排出，遇火源易引发爆炸。爆炸极限是4.1~74.2%，最小点燃能量为0.019mJ。
2.3甲醇
无色澄清易挥发液体，能溶于水、醇和醚，易燃，有麻醉作用，有毒，对眼睛有影响，严重时可致失明，在空气中最高容许浓度为50 mg/m3。闪点11.11 ℃，自燃点463.89℃，爆炸极限6.7~36%，燃烧时无火焰，其蒸汽与空气能形成爆炸性混合物，遇明火、高温、氧化剂有燃烧爆炸危险，与铬酸、高氯酸、高氯酸铅反应剧烈，有爆炸危险[2]。
2.4氧
常温下无色、无味的助燃气体，液态时凝结成淡蓝色液体。相对密度1.33，熔点-218.4℃，沸点-183.0℃，临界温度-118.6℃，临界压力5.11×106pa，蒸气相对密度1.05，化学性能活泼，可与绝大多数元素生成氧化物。与可燃气体（如氢、乙炔、甲烷等）混合能形成爆炸性混合物，与氢气混合后燃烧火焰温度达到2100-2500℃。氧气钢瓶在日光下曝晒或在高温环境中存放，或搬运时摔甩，易使钢瓶中液化氧汽化膨胀，引起钢瓶爆裂。与有机物或其他易氧化物质能形成爆炸性混合物，如与油脂接触则反应生热，此热蓄积到一定程度则可自燃[3]。液态氧和易燃物共储时，在高压下，有爆炸危险。液态氧易被衣物、木材、纸张等吸收，见火即燃。氧气本身无毒，健康人吸入纯氧3小时，一般认为无任何影响，但吸入更长的时间或在202.65-303.98kpa（2-3atm）以上，持续吸入高浓度氧，则可出现“氧中毒症”。皮肤接触液氧时可引起严重冻伤，导致组织损伤。
3.甲醇生产项目存在的危险有害因素分析
3.1火灾
甲醇生产火灾危险性定类为甲类[4]，焦炉气压缩机、甲醇槽车、甲醇循环泵及其管线若发生煤气、中间转换或甲醇的泄漏，有在遇到明火、火花或处在高温高热环境下，就容易导致火灾。
3.2爆炸
液氧或氧气系统发生泄漏，压力下高速泄漏的气流，容易产生静电并放电产生火花；纯氧为强氧化剂，如发生泄漏，高浓度时遇见现场存在的易燃物质就能剧烈氧化放热，有引发火灾、爆炸的危险。
3.3中毒
甲醇合成装置所使用的焦炉煤气原料、中间转化气和甲醇产品对人体有不同程度的毒性及危害。焦炉煤气中含有一氧化碳、硫化氢、氢气、苯等多种对人体伤害过程快、后果严重的易中毒物质；甲醇可以通过吸入、食入、经皮吸入等途径，对人体中枢系统有麻醉作用，对视神经和视网膜有特殊选择作用，易引起病变，还会引起皮肤出现脱脂、皮炎等症状。
3.4灼伤
合成甲醇工艺为中温工艺，反应温度为220℃，装置内有不少设备、管线操作温度都很高，尽管对设备采取了隔热保温措施，也仍然能产生热辐射对操作人员造成伤害，装置中的这些高温设备、管线、若隔热保温层有脱露之处，人体直接接触时容易发生高温灼烧。
3.5机械伤害
甲醇装置中的转动设备主要有气体压缩机、物料输送机、泵等。当转动部位的防护罩未装设或发生锈蚀损坏，作业人员的衣服、长发易被绞入而发生人体伤害；此外，在检查维修设备时，也可能发生刮、碰、割、切等伤害。
3.6触电
这类危险主要发生在生产设施的各种机泵的电动机和辅助设施所在的变压器、配电室部位以及电气线路等处和照明电器上。在安装施工过程中，由于选用质量低下的电气设备、器材或安装质量有缺陷而发生故障，或在工作过程和维修保养过程中，作业人员不能按照电气工作安全操作规程进行操作，均可能造成触电危险事故的发生。
4.结语
甲醇生产过程中的主要危险有害因素有火灾、爆炸、化学灼伤及毒物危害，触电、高处坠落、机械伤害和车辆伤害等危险有害因素相对来说不突出但也不应忽视。因此，为了创建清洁文明的生产环境，保护劳动力资源，在进行生产项目的设计、建设及生产中必须加强危害控制工作。
参考文献
[1] Chen，Lei；Jiang，Qingzhe；Song，Zhaozheng；ect. Optimization of Methanol Yield from a Lurgi Reactor [J]. Chemical engineering& technology，2011，05（34）：817-822.
[2] 黎春雷.甲醇储罐区火灾爆炸的危险性及消防设计探讨[J].安全，2012，03（01）：36-40.
作者简介
丁蕊（1991.5-），女，河南信阳人，郑州大学化工与能源学院2010级在校本科生，化学工程与工艺专业。
张小桃（1991.9-），女，河南周口人，郑州大学化工与能源学院2010级在校本科生，化学工程与工艺专业。
赵明（1990-7），男，河南周口人，郑州大学化工与能源学院2010级在校本科生，化学工程与工艺专业。
[关键词]甲醇生产危害因素
中图分类号：Q946.82+6.1 文献标识码：Q 文章编号：1009―914X（2013）31―0290―01
1. 甲醇生产工艺简介
1.1甲醇合成前的准备工作
1）由气化车间提供粗煤气
2）净化车间低温甲醇洗脱硫脱碳
3）合成气的压缩
1.2甲醇的合成（鲁奇工艺）
1.2.1氢气和一氧化碳反应合成甲醇
氢气和一氧化碳在铜基催化剂的作用下合成甲醇。合成甲醇化学反应有：
主反应：CO+2H2→CH3OH ；+102.5kJ/mol
CO2+3H2→CH3OH+H2O； +59.6 kJ/mol
副反应：2CO+4H2→CH3OCH3+H2O；+200.2 kJ/mol
CO+3H2→CH4+H2O ；+115.6 kJ/mol
4CO+8H2→C4H9OH +3H2O ；+49.62 kJ/mol
CO2+H2→CO+H2O； －42.9 kJ/mol
nCO+2nH2→（CH2）n+nH2O；+Q kJ/mol
1.3甲醇合成的主要设备
1）甲醇合成塔
以鲁奇甲醇合成塔为例，特点是用管束式合成塔，温度几乎不变，可以有效制止副反应发生，催化剂寿命延长，而且整个系统热利用比较好。
2）水冷凝器
作用：冷却合成塔出口的高温气体，冷凝气体中甲醇和水。
形式：喷淋式，管套式，列管式。
3）甲醇分离器
作用：将经过水冷却后冷凝的液体甲醇进行气液分离，被分离后的液体甲醇从分离器底部减压后排至粗甲醇储存罐。
4）循环压缩机
作用：把出甲醇塔未反应的气体送回甲醇合成塔进口。
2. 甲醇生产项目存在的主要危险有害物质及其特性
2.1一氧化碳
气体无色、无臭，不易液化和固化，微溶于水，能溶于乙醇和苯；易燃烧，火焰呈蓝色，温度达2095 ℃。有毒，空气中最大容许浓度为30mg/m3，狗一次吸入全致死浓度为40mg/m3。爆炸极限是12.5~74.2%，最易引爆浓度35.2%，最大爆炸压力61.8N/cm3。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇火源有爆炸危险。
2.2氢
气体无色无臭，极微溶于水、乙醇、乙醚、无毒，无腐蚀性，极易燃烧，燃烧时火焰呈蓝色，温度达2000 ℃。氢氧混合燃烧火焰温度为2100~2500 ℃，与氟、氯等能发生剧烈的化学反应，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇火星、高温能引起燃烧爆炸。比空气轻，泄露后上升滞留屋顶或容器上部，不易自然排出，遇火源易引发爆炸。爆炸极限是4.1~74.2%，最小点燃能量为0.019mJ。
2.3甲醇
无色澄清易挥发液体，能溶于水、醇和醚，易燃，有麻醉作用，有毒，对眼睛有影响，严重时可致失明，在空气中最高容许浓度为50 mg/m3。闪点11.11 ℃，自燃点463.89℃，爆炸极限6.7~36%，燃烧时无火焰，其蒸汽与空气能形成爆炸性混合物，遇明火、高温、氧化剂有燃烧爆炸危险，与铬酸、高氯酸、高氯酸铅反应剧烈，有爆炸危险[2]。
2.4氧
常温下无色、无味的助燃气体，液态时凝结成淡蓝色液体。相对密度1.33，熔点-218.4℃，沸点-183.0℃，临界温度-118.6℃，临界压力5.11×106pa，蒸气相对密度1.05，化学性能活泼，可与绝大多数元素生成氧化物。与可燃气体（如氢、乙炔、甲烷等）混合能形成爆炸性混合物，与氢气混合后燃烧火焰温度达到2100-2500℃。氧气钢瓶在日光下曝晒或在高温环境中存放，或搬运时摔甩，易使钢瓶中液化氧汽化膨胀，引起钢瓶爆裂。与有机物或其他易氧化物质能形成爆炸性混合物，如与油脂接触则反应生热，此热蓄积到一定程度则可自燃[3]。液态氧和易燃物共储时，在高压下，有爆炸危险。液态氧易被衣物、木材、纸张等吸收，见火即燃。氧气本身无毒，健康人吸入纯氧3小时，一般认为无任何影响，但吸入更长的时间或在202.65-303.98kpa（2-3atm）以上，持续吸入高浓度氧，则可出现“氧中毒症”。皮肤接触液氧时可引起严重冻伤，导致组织损伤。
3.甲醇生产项目存在的危险有害因素分析
3.1火灾
甲醇生产火灾危险性定类为甲类[4]，焦炉气压缩机、甲醇槽车、甲醇循环泵及其管线若发生煤气、中间转换或甲醇的泄漏，有在遇到明火、火花或处在高温高热环境下，就容易导致火灾。
3.2爆炸
液氧或氧气系统发生泄漏，压力下高速泄漏的气流，容易产生静电并放电产生火花；纯氧为强氧化剂，如发生泄漏，高浓度时遇见现场存在的易燃物质就能剧烈氧化放热，有引发火灾、爆炸的危险。
3.3中毒
甲醇合成装置所使用的焦炉煤气原料、中间转化气和甲醇产品对人体有不同程度的毒性及危害。焦炉煤气中含有一氧化碳、硫化氢、氢气、苯等多种对人体伤害过程快、后果严重的易中毒物质；甲醇可以通过吸入、食入、经皮吸入等途径，对人体中枢系统有麻醉作用，对视神经和视网膜有特殊选择作用，易引起病变，还会引起皮肤出现脱脂、皮炎等症状。
3.4灼伤
合成甲醇工艺为中温工艺，反应温度为220℃，装置内有不少设备、管线操作温度都很高，尽管对设备采取了隔热保温措施，也仍然能产生热辐射对操作人员造成伤害，装置中的这些高温设备、管线、若隔热保温层有脱露之处，人体直接接触时容易发生高温灼烧。
3.5机械伤害
甲醇装置中的转动设备主要有气体压缩机、物料输送机、泵等。当转动部位的防护罩未装设或发生锈蚀损坏，作业人员的衣服、长发易被绞入而发生人体伤害；此外，在检查维修设备时，也可能发生刮、碰、割、切等伤害。
3.6触电
这类危险主要发生在生产设施的各种机泵的电动机和辅助设施所在的变压器、配电室部位以及电气线路等处和照明电器上。在安装施工过程中，由于选用质量低下的电气设备、器材或安装质量有缺陷而发生故障，或在工作过程和维修保养过程中，作业人员不能按照电气工作安全操作规程进行操作，均可能造成触电危险事故的发生。
4.结语
甲醇生产过程中的主要危险有害因素有火灾、爆炸、化学灼伤及毒物危害，触电、高处坠落、机械伤害和车辆伤害等危险有害因素相对来说不突出但也不应忽视。因此，为了创建清洁文明的生产环境，保护劳动力资源，在进行生产项目的设计、建设及生产中必须加强危害控制工作。
参考文献
[1] Chen，Lei；Jiang，Qingzhe；Song，Zhaozheng；ect. Optimization of Methanol Yield from a Lurgi Reactor [J]. Chemical engineering& technology，2011，05（34）：817-822.
[2] 黎春雷.甲醇储罐区火灾爆炸的危险性及消防设计探讨[J].安全，2012，03（01）：36-40.
作者简介
丁蕊（1991.5-），女，河南信阳人，郑州大学化工与能源学院2010级在校本科生，化学工程与工艺专业。
张小桃（1991.9-），女，河南周口人，郑州大学化工与能源学院2010级在校本科生，化学工程与工艺专业。
赵明（1990-7），男，河南周口人，郑州大学化工与能源学院2010级在校本科生，化学工程与工艺专业。