煤制甲醇生产过程职业病危害因素辨识及噪声控制设计.docx
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煤制甲醇生产过程职业病危害因素辨识及噪声控制设计
煤制甲醇生产过程职业病危害因素辨识及噪声控制设计5
班级：
安全0901
学生姓名：
蒙星龙
指导教师：
李华
摘要：
本文主要介绍我国煤制甲醇职业卫生现状、职业危害辨识控制的意义。
概述煤制甲醇工艺流程及其设备原理，辨识甲醇生产过程中的职业病，以及职业危害因素的来源、对人体健康的影响；分析职业病危害防护措施，提出职业危害因素控制措施。
根据给定条件，校核假设隔声间是否符合国家规范要求的声压级，经过详细计算与查阅规范，设计符合国家规范要求声压级的隔声间。
本文旨在辨识职业病危害因素的种类、来源、存在形式、存在浓度（强度）、危害程度等，分析影响劳动者健康的方式、途径、程度，确定职业病危害监测指标与健康监护指标，为职业病危害监测与评价、劳动者健康监护、以及研究应采取的职业卫生防护控制措施等提供重要依据。
关键字：
煤制甲醇，职业危害因素辨识，职业病，防治措施，噪声控制设计
Coaltomethanolproductionprocessofoccupationalhazardsidentificationandnoisecontroldesign5
Class:
SafetyEngineering0901
Name:
MengXinglong
Instructor:
Prof.LiHua
Abstract:
Thispapermainlyintroducesourcountrycoaltomethanoloccupationalhealthstatus,occupationalhazardidentificationcontrolsignificance.Overviewcoalmethanolsynthesisprocessanditsequipmentprinciple,identificationofmethanolproductionprocessofoccupationaldisease,andoccupationalhazardfactors,thesourceoftheeffectsonhumanhealth;Analysisofoccupationaldiseasehazardprotectivemeasures.Accordingtothegivenconditions,checkhypothesisbetweensoundwhetheraccordwithnationalstandardrequirementofthesoundpressurelevel,afterdetailedcalculationandrefertothespecification,designconformstothenationalstandardrequirementsoundpressurelevelsoundroom.Thispaperaimstoidentifythetypesofoccupational-disease-inductivefactors,origin,theformsandexistingconcentration（strength）,suchasdegreeofharm,analyzedthelaborers'healthway,way,degree,determinetheoccupationaldiseasehazardmonitoringindexandhealthmonitoringindicatorsforoccupationalhazardsmonitoringandevaluation,healthcareworkers,andshouldtakeoccupationalhealthprotectionandcontrolmeasurestoprovideimportantbasis.
Keywords:
Coaltomethanol,occupationalhazardfactorsidentification,occupationaldisease,preventionandcontrolmeasures,noisecontroldesign.
1绪论
1.1我国煤制甲醇行业职业卫生现状
近年来，随着我国工业的发展科技进步，煤制甲醇的产量在不断增长，虽然近些年来，我国甲醇生产技术装备已经取得了巨大的进步，安全生产条件和生产作业环境也得到了极大的改善，职业危害治理总体水平不断提高，尘毒危害大幅降低。
但是该行业具有职业危害因素多、接触职业危害的人员广、作业环境条件差、职业危害严重等特点，是职业病高发的行业之一。
煤制甲醇企业存在着多种职业危害因素,引起相关职业病类型亦较多,在生产过程中产生的主要职业危害因素有粉尘、毒物、噪声、高温等。
因生产流程中存在一氧化碳、硫化氢、甲醇、氨等化学毒物和高温、噪声，也会造成工作人员患一氧化碳中毒、硫化氢、甲醇中毒、中暑等职业病；因此在今后的社会发展中，正确认识煤制甲醇行业职业危害,探讨新时期防治重点,积极推进规范化、法制化的工作模式，已成为当前职业卫生工作的迫切课题。
1.2职业危害辨识控制的目的与意义
目前我国法定职业病共十大类115种，职业病具有隐匿性、迟发性特点，慢性职业病特别是尘肺病和有些化学中毒的职业病潜伏期达数年甚至十几年，一旦发病往往很难治疗，病死率较高。
近年来发生的安徽无为县小煤窑农民工矽肺病、安徽凤阳县石英砂企业农民工矽肺病、河南的张海超开胸验肺等事件，已经成为影响社会稳定和经济发展的重大公共卫生问题。
职业危害因素的辨识与控制是企业开展职业卫生工作的前提，是预防职业病发生的有效手段，是一项基础性工作。
职业安全健康管理的其他工作，如职业健康体检、职业卫生知识培训，工程改造，设备、工艺更新，劳动防护用品佩戴等工作，都与此密切相关。
其目的在于辨识职业病危害因素的种类、来源、存在形式、存在浓度（强度）、危害程度等，分析影响劳动者健康的方式、途径、程度，确定职业病危害监测指标与健康监护指标，为职业病危害监测与评价、劳动者健康监护、以及研究应采取的职业卫生防护控制措施等提供重要依据。
其意义是明确职业病危害控制的目标，指导职业病危害防护措施的实施，是建设项目职业病危害评价工作的基础和重要环节，也为职业卫生管理提供科学依据。
同时，职业病危害因素识别能力也是检查考核职业卫生工作者综合技术素质的重要指标，是职业病防治工作的主要任务之一，也是职业卫生工作者必须具备的基本功。
为进一步加强安全生产工作，全面提高企业安全生产水平，深入贯彻落实科学发展观，坚持以人为本，牢固树立全面发展的理念，切实转变经济发展方式，调整产业结构，提高经济发展的质量和效益，把经济发展建立在安全生产有可靠保障的基础；坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，全面加强企业安全管理，健全规章制度，完善安全标准，加强作业场所职业危害辨识控制，可以提高企业安全技术水平和安全防护意识，夯实安全生产基础；坚持依法依规生产经营，切实加强安全监管，强化企业的安全生产主体责任落实和责任追究，以促进我国安全生产形式实现根本好转。
1.3本论文的主要任务
本论文内容分两个部分：
第一部分为概述煤制甲醇工艺流程及其设备原理，辨识甲醇生产过程中的职业病，以及职业危害因素的来源、对人体健康的影响；分析职业病危害防护措施，提出职业危害因素控制措施。
第二部分根据给定条件，校核假设隔声间是否符合国家规范要求的声压级，经过详细计算与查阅规范，设计符合国家规范要求声压级的隔声间。
2职业危害因素辨识与控制
2.1概述
随着国家对环保要求的提高和人们环保意识的增强，面对全球石油和天然气资源日益枯竭的现状，甲醇作为替代能源在全世界迅速发展。
自1923年开始工业化生产以来，甲醇合成的原料路线经历了很大变化。
20世纪50年代以前多以煤和焦碳为原料；50年代以后，以天然气为原料的甲醇生产流程被广泛应用；进入60年代以来，以重油为原料的甲醇装置有所发展。
对于我国，从资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，因此在大力发展煤炭洁净利用技术的背景下，在很长一段时间内煤是我国甲醇生产最重要的原料。
我国煤炭资源丰富，甲醇是目前可以大规模生产的煤化工产品之一。
但与此同时，随着技术发展产生各种各样的职业病。
对于生产过程中产生的许多职业危害因素，通过对煤制甲醇生产职业危害特征进行分析、识别与评价，找出了造成职业危害的关键环节，并提出了综合控制技术。
2.2煤制甲醇工艺流程
本项目是煤制甲醇项目，生产装置主要包括备煤装置、空分、气化、CO变换、酸性气体脱除、甲醇合成以及硫磺回收等装置。
整个生产过程采用的工艺技术先进、装置运行可靠。
煤制甲醇装置是以煤为原料，采用气化技术生产粗煤气，经耐硫变换催化剂变换，采用低温甲醇洗技术对变换气进行脱硫、脱碳，合格的合成气经压缩机升压后进合成塔，在催化剂作用F合成甲醇，经分离后得到的粗甲醇送甲醇精馏工序，采用三塔精馏工艺，获得符合质量要求的工业甲醇产品。
脱硫工序产生的含硫废气一般采用以回收硫磺产品的硫回收工艺。
（1）煤浆制备
在储煤场内原煤破碎筛分至≤10mm的粒度，由煤运系统送来的原料煤送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入磨煤机，加入一定量的水，物料在磨煤机中进行湿法磨煤。
为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，并加入碱液调整煤浆的pH值。
出磨煤机的煤浆浓度约60%，排入磨煤机出料槽，经出料槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。
（2）气化
①气化工段
在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。
煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应：
CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S
CO+H2O—→H2+CO2
反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。
气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。
离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、水洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由捞渣机捞出后装车外运。
气化炉及水洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。
②灰水处理工段
本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。
从气化炉和水洗塔排出的高温黑水混合进入高压闪蒸罐，经高压闪蒸浓缩后的黑水再经低压、真空两级闪蒸，黑水被浓缩后进入沉淀槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。
沉淀槽底部的细渣浆经泵抽出送往压滤机给料槽，经由压滤机给料泵加压后送至压滤机脱水，滤液送沉淀槽，渣饼由汽车拉出厂外。
闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，再通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。
闪蒸出的低压气体直接送至脱氧水槽，沉淀槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至脱氧水槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。
脱氧水槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送水洗塔循环使用。
（3）变换
在本工段将气体中的CO部分变换成H2和CO2。
本工段的化学反应为变换反应，以下列方程式表示：
CO+H2O—→H2+CO2
由气化水洗塔来的粗水煤气经气液分离器分离掉气体夹带的水分后，进入原料气预热器与变换气换热至260℃左右，再进入气体过滤器除去杂质，然后分为两股，一股进入变换炉，煤气中的CO与自身携带的水蒸汽在耐硫变换催化剂作用下进行变换反应。
出变换炉的高温气体（CO含量～6％干基）进入原料气预热器、中压蒸汽过热器、中压蒸汽发生器（副产~4.0MPa蒸汽）及锅炉给水预热器换热。
换热之后的变换气与未变换的煤气混合，然后变换混合气（CO含量～19％干基）进入低压蒸汽发生器（副产低压蒸汽），再进入脱盐水加热器、水冷却器，最终冷却到40℃进入制甲醇的低温甲醇洗吸收系统。
（4）低温甲醇洗
本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中的大部分CO2、几乎全部硫化物、其它杂质和H2O。
制甲醇要控制净化气中CO2到～3.0％（干基）。
1吸收系统
变换气经过低温甲醇洗净化处理后的气体（净化气），作为甲醇合成原料气。
制甲醇的低温甲醇洗吸收系统由变换来的变换气进入变换气预冷器（丙烯冷却器）、进入分离器。
出分离器的变换气与后部返回的高压闪蒸气混合，并喷入少量甲醇以防止变换气中水蒸气冷却后结冰，然后进入变换气冷却器冷却。
冷变换气进入吸收塔下部，与吸收塔上段进入的冷甲醇逆流接触。
吸收塔上段为CO2吸收段，吸收塔下段为H2S和COS吸收段，吸收塔中间引出甲醇液用丙烯冷却器冷却以降低由于溶解热造成的温升。
在塔内变换气由下而上依次脱除气体中H2S+COS、CO2后出吸收塔，然后经变换气冷却器复热后去甲醇合成单元。
净化气中CO2含量～3%，H2S+COS<0.1ppm。
在吸收塔上段底部引出甲醇液，其大部分进入CO2再生塔下段闪蒸出甲醇液夹带的气体；另一部分溶液经丙烯冷却器冷却后回流进入吸收塔下段以吸收变换气中的H2S和COS，自塔底出来的含硫富液进入H2S浓缩塔下段闪蒸出甲醇液夹带的气体。
上述闪蒸出的气体加压后送至变换气冷却器前与变换气混合，以回收H2和CO。
2溶液再生系统
从CO2再生塔下段产生的无硫甲醇富液进入CO2再生塔上段进行降压闪蒸，闪蒸甲醇液部分送H2S浓缩塔上段，部分送进入CO2再生塔中段解吸CO2。
解吸后的甲醇液由泵加压送吸收塔上段，解吸出来的CO2气出塔顶与上段闪蒸气混合。
然后混合气经冷却器回收冷量后进CO2气洗涤塔，用甲醇-水塔塔底出来的废水洗涤脱除甲醇，洗涤后的CO2气排入大气（高点放空），塔底排出的洗涤水经泵加压后进甲醇-水塔下段。
从H2S浓缩塔下段产生的含硫甲醇富液进入H2S浓缩塔上段进行降压闪蒸和气提，采用低压氮气气提。
气提气经冷却器回收冷量后进尾气洗涤塔。
气提后的甲醇液由泵加压经甲醇贫液冷却器换热升温后送热再生塔上段，在热再生塔内甲醇液中残存的CO2以及溶解的H2S由再沸器提供热量进行热再生。
再生出的混合气出塔顶经冷却分离，甲醇冷凝液回流，分离出的酸性气体去硫回收装置。
从热再生塔下段引出再生好的甲醇液由泵加压后一部分送甲醇-水塔塔顶，大部分经甲醇贫液冷却器、丙烯冷却器冷却后送吸收塔塔顶。
从变换气分离器和热再生塔塔底出来的甲醇水溶液经泵加压后入甲醇-水塔，通过蒸馏分离甲醇和水。
塔顶出来的气体送到热再生塔中部。
塔底出来的废水甲醇含量小于300ppm部分送往尾气洗涤塔，部分送去制煤浆。
经冷却器回收冷量后的气提气进尾气洗涤塔，用甲醇-水塔塔底出来的废水洗涤脱除甲醇，然后高点放空。
尾气洗涤塔塔底排出的洗涤水经泵加压后进甲醇-水塔下段。
（5）甲醇合成及精馏
①甲醇合成
净化后的甲醇合成新鲜气与循环机出口气体混合，在入塔气预热器中被反应气加热至~220℃，进入甲醇反应器进行甲醇合成反应，反应热经循环热水吸收形成汽液混合物，并在反应器外汽包进行汽液分离，分离下的水返回反应器，产生的中压蒸汽与变换工序副产的中压蒸汽混合后，送入工厂蒸汽管网。
反应后气体约250℃，出反应器后进入入塔气预热器加热入塔气体，再经水冷器冷至40℃。
冷后的气液混合在甲醇分离器分离出液态粗甲醇，分离出的粗甲醇经闪蒸槽减压后送甲醇精馏工段，闪蒸压力0.5MPa。
分离后的气体大部分经循环机提压后重新返回与甲醇合成新鲜气混合，一小部分作为弛放气进入本项目锅炉燃气系统。
3甲醇精馏
甲醇精馏系统由预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔组成。
从甲醇合成膨胀槽来的粗甲醇进入预精馏塔，残留在甲醇中的溶解气（如：
CO2、CH4等）和低沸点的副产物（主要是：
二甲醚和甲酸甲酯）同甲醇蒸气一起从塔顶出来，经过甲醇空冷器和甲醇水冷器冷凝、冷却。
甲醇蒸气冷凝并收集到预塔塔顶回流罐，低压不凝气送出界区作为燃料。
冷凝液通过预精馏塔回流泵送回塔顶，作为预精馏塔的回流液。
预精馏塔塔底出来的脱除了低沸点杂质的甲醇液经泵加压至0.8MPa，进入加压精馏塔下段。
2.3危险有害因素分析
2.3.1火灾、爆炸危险性分析
煤制甲醇生产条件为高温、高压，生产过程中原料煤、中间产品合成气及产品甲醇等多为易燃、可燃物，其火灾、爆炸的危险类别见表1。
表1危险化学品危险类别
序号
名称
类别
闪点℃
火灾危险
性分类
爆炸极限
上限
下限
1
2
3
4
5
6
甲烷
氢气
一氧化碳
硫化氢
氨
甲醇
2.1类易燃气体
2.1类易燃气体
2.1类易燃气体
2.1类易燃气体
2.3类有毒气体
3.2类易燃液体
﹣188
---
≤﹣50
---
---
11
甲类
甲类
乙类
甲类
乙类
甲类
5.3
4.1
12.5
4.0
15.7
5.5
15.0
74.1
74.2
46.0
27.4
44.0
燃烧和爆炸事故是由爆炸性混合物引起的，若可燃气体从工艺设备、管线泄漏到空气中，遇到明火会造成火灾、爆炸事故。
因此甲醇生产过程的火灾、爆炸危险性较大。
按《石油化工企业设计防火规范趴《建筑设计防火规范））以及《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范））规定，甲醇装置各个工序的生产类别人多为甲类，属爆炸危险区域2区。
2.3.2毒性危害性分析
甲醇生产过程中涉及的主要有毒有害物质有：
一氧化碳、硫化氢、甲醇、氨等，按<<职业性接触毒物危害程度分级））进行辨识，一氧化碳、硫化氢为高度危害；甲醇为中度危害，其它物料也具有一定的毒性。
在贮存及生产过程中若操作不当或发生意外事故，都有能发生泄漏或喷溅，造成局部地区有毒物料浓度急剧上升，引起中毒事故的发生。
吸入、误食、经皮肤吸收将会对人体造成不同程度的危害。
甲醇生产过程涉及的主要物料毒性的职业危害程度分级和职业接触限值见表2。
表2有毒有害物质危害程度分级和职业接触限值一览表
物料名称
职业危害
程度分级
危害程度
工作场所接触限值/（mg.m3）
MAC
PC-TWA
PC-STEL
一氧化碳
硫化氢
甲醇
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
高度危害
高度危害
中毒危害
--
10
--
20
--
25
30-
--
50
2.3.3其它危害性分析
煤制甲醇装置在生产过程中涉及到的其他危害因素，包括噪声危害、高温危害、机械伤害、高处坠落等，对生产装置及作业人员均存在一定的危害性。
综上，甲醇生产流程相对稳定，但生产性粉尘污染危害较重，且伴有高温、噪声等职业危害。
在甲醇生产过程中产生的粉尘，严重污染作业、厂区的环境，危害职工的健康。
高温主要存在气化、变换等工段，温度达上千度。
噪声来源于风机、生产设备的运转及合成气压缩机，是持续性稳态噪声。
甲醇生产过程的主要职业危害因素有高温、热辐射、一氧化碳、硫化氢、甲醇和粉尘等，目前常见的职业病有一氧化碳中毒和矽肺病。
2.4职业危害因素的识别
对于不同生产规模、不同产品类型的企业，其生产车间（分厂或工段）及岗位设置不尽相同。
根据甲醇生产工艺、生产过程及产品、中间产品特征，其主要职业危害因素包括粉尘、噪声、高温和生产性毒物等，尤以生产性粉尘危害为最重。
为了更好地预防、控制职业病的发生，根据煤制甲醇生产的特点对职业危害因素进行识别。
2.4.1粉尘
煤制甲醇生产的粉尘危害按职业病危害分类目录划分的类别，主要是煤尘的危害，其中包括原煤的危害和烟尘的危害。
它广泛存在于原料备配煤和燃烧阶段。
原煤的卸煤、贮煤、倒煤、存煤、放送煤等备煤作业活动，产生大量的原煤污染，尤以卸煤、倒煤和放送煤的生产活动为甚。
原煤的输送、破碎、配煤过程，以及煤车的装煤过程也产生煤尘污染。
在燃烧炉顶的测温、上升管、扫炉盖等操作过程中，以及装炉时炉内烟尘的大量外逸，造成这些岗位的操作人员吸人大量烟尘。
其中煤尘（包括焦炉烟尘）是含有游离二氧化硅的粉尘，尽管含量在以下，但长期吸人这种粉尘也会导致尘肺病的发生。
2.4.2噪声
噪声是影响工人身心健康的因素之一。
煤制甲醇系统产生噪声的设备较多，且分布比较广，强度较高。
主要来源于风机、生产设备的运转及合成气压缩机等，是持续性稳态噪声。
部分岗位噪声的危害超过卫生限值，其对工人的危害是普遍性的，如:
除尘风机、真空泵等产生的噪声值一般在90—105dB。
凡有上述设备的地方几乎都有噪声污染，噪声对人的心理和生理健康都会造成危害，甚至会引发各种生产事故。
例：
职业噪声聋被列入国家法定职业病名单。
煤制甲醇过程噪声主要为以下：
表3煤制甲醇主要噪声源一览表
设备名称
治理措施
噪声级dB（A）
工作特性
气化单元
磨煤机
减振，室内
＜90
连续
激冷水泵
减振
＜90
连续
低温甲醇洗
净化单元循环气压缩机
消声，减振
＜90
连续
净化单元甲醇泵
减振
＜85
连续
空冷机
减振
＜90
连续
甲醇合成单元
甲醇合成气
消声，减振
＜95
连续
空冷机
减振
＜90
连续
尾气压缩机
消声，减振
＜90
连续
空分单元
空分单元
原料空气压缩机
室内，消声，减振
＜95
连续
液氧泵
室内，减振
＜90
连续
液氮泵
室内，减振
＜90
连续
氮气压缩机
室内，减振
＜90
连续
空冷机
减振
＜90
连续
污氮气放空
消声
＜85
连续
空压站
空气压缩机
室内，消声，减振
＜90
间断
锅炉
风机
室内，消声，减振
＜85
连续
蒸汽放空
消声
＜95
偶然
污水处理
鼓风机
减振
＜85
连续
火炬
火炬
消声
＜110
事故时
2.4.3高温
煤制甲醇生产的主要高温岗位有气化、变换等工段岗位。
因生产过程的自动化、机械化程度不同，工人接触高温的时间亦不同。
现在生产过程中的工人生产活动以现场巡视为主，虽有高温岗位，但工人在实际生产过程中接触高温的时间较短。
生产过程是在较高温度下进行，对设备、管道及附件表面温度超
过50℃时采取节能隔热措施，使之不对环境造成影响。
2.4.4生产性毒物
甲醇生产过程中涉及的主要有毒有害物质有：
一氧化碳、硫化氢、甲醇。
一般在正常生产过程中不存在有毒物质，但生产设备在使用中如存在管道、闸阀的泄漏以及废气排放，散发在作业场所空气中，则会导致工人急性或着慢性一氧化碳、硫化氢、甲醇中毒。
2.5危害因素的控制水平
甲醇生产过程中接触的职业性有害因素有粉尘、一氧化碳、硫化氢、甲醇、高温及噪声等。
为了有效控制职业性有害因素对作业环境的污染，保障作业人员的健康，根据《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2.1-2007）的规定，生产过程中作业人员接触的职业性有害因素的水平需控制在标准接触限值以下水平。
2.5.1职业接触限值（UccupatioalExposureLimit,OEL）
OEL是指职业危害因素的接触限制量值，即劳动者在职业活动过程中长期反复接触对机体不引起急性或慢性危害健康影响的容许接触水平。
我国的职业化学有害因素的职业接触限值包括时间加权平均容许浓度、短时间接触容许浓度和最高容许浓度三类。
（1）
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