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合成氨生产安全技术

氨(NH3)常态下是有特殊气味的强刺激性气体，相对密度为

0．5971(空气=1)，易燃，自燃点为65112，能与空气形成爆炸性

混合物(爆炸极限15．7％～27．4％)。氨气常温加压即可液化(临

界压力11．4MPa，临界温度132．512)，沸点为－33．512、凝固

点为－77．712。氨的水溶液称为氨水，呈碱性。

氨主要用途是生产氮肥，还用于生产硝酸、纯碱、化纤、塑

料、橡胶、医药、染料和爆炸晶，液氨可用作制冷剂。

生产工艺合成氨生产所用原料有固体燃料(煤)、液体燃料

(石油或其产品)、气体燃料(天然气、焦炉气、炼厂气)。

合成氨的生产分为三部分：

造气——原(燃)料通人空气(氧气)和蒸汽，汽化成为水煤气

(半水煤气)，该粗原料气由氢气、氮气、二氧化碳、一氧化碳和

少量硫化氢、氧气及粉尘组成，原料气经废热锅炉回收热量后存

于气柜；

变换净化——气柜来的原料气通过电除尘器除去粉尘进入气

压机加压，经脱硫(脱除硫化氢)、变换(将一氧化碳转化为氢和二

氧化碳)、脱碳(吸收脱除二氧化碳)后，再次加压进入铜洗塔(用

醋酸铜氨液)和碱洗塔(用苛性钠溶液)进一步除去原料气中的一

氧化碳和二氧化碳(含量降至十万分之三以下)，获得纯氢气和氢

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气混合气体；

合成——净化后的氢氮混合气(H2：N2＝3：1)经压缩机加压

至30～32MPa进入合成塔，在铁触媒存在下高温合成为氨。

生产是在密封、高压、高温下连续进行的。

职业危害合成氨生产的物料(易燃易爆、有毒)和工艺条件决

定其具有极大固有危险性，事故统计表明，化工系统爆炸中毒事

故最集中的就是合成氨生产。

爆炸——合成氨生产中的化学爆炸可归成三类。一是高温高

压使可燃气体爆炸极限扩宽，气体物料一旦过氧(亦称透氧)，极

易在设备和管道内发生爆炸；二是高温高压气体物料从设备管线

泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因

高流速物料与裂(喷)口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸；

三是气压机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解，在附

近管道内造成积炭，可导致积炭燃烧或爆炸。

高温高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还

会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，

使其机械强度减弱，引发物理爆炸。物理爆炸后往往接着发生化

学爆炸。

中毒——合成氨生产中，液氨大规模事故性泄漏会形成低温

云团引起大范围人群中毒，遇明火还会发生空间爆炸。一氧化碳、

硫化氢的中毒频度和严重度则都是化工生产中最高的。

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1．一氧化碳

一氧化碳属血液窒息性气体，进入血液后与血红蛋白结合生

成碳氧血红蛋白，使血液输氧能力降低，造成组织缺氧。急性一

氧化碳中毒是吸入较多一氧化碳后引起的急性脑缺氧性疾病，以

中枢神经系统的症状和体征为主。我国卫生标准规定的一氧化碳

车间最高容许浓度为30mg／m3。

2．硫化氢

硫化氢是强烈的神经毒物，对黏膜有强烈刺激作用。它的全

身毒作用是由于其抑制细胞色素氧化酶，阻断生物氧化过程，造

成组织缺氧(内窒息)所致。我国卫生标准规定的硫化氢车间最高

容许浓度为10mg／m3。

3．氨

氨的毒性见“硝酸生产安全”。

合成氨生产还有噪声、腐蚀性液体灼伤等职业危害。

安全措施合成氨企业通常都是重大危险源，要按国际公约

和国家有关规定采取特殊控制措施，如安全检查、安全运行、安

全评价、应急计划和安全报告制度等等，防止液氨、一氧化碳大

规模泄漏引发社会灾难性事故。

1．防止化学爆炸

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(1)严防过氧(透氧)

无论以煤还是以重油为原料造气，过氧都是引发设备管线内

化学爆炸的关键因素。要控制煤气中氧含量不超过0．5％，当氧

含量达到1％时，要立即停车处理。

用煤造气时控制过氧的主要措施是，煤入炉前要把大小块分

开，使之燃烧均匀、完全而不产生风洞；炉温偏低时应延长吹风

时间；