天然氣脫硫脫碳通常為含硫天然氣處理過程的首要環(huán)節(jié)，其任務(wù)是在高壓和某一溫度下，將天然氣中酸性組分(H2S、CO2等)脫除。含硫天然氣脫除酸性組分后即為濕凈化氣，脫除的酸陛組分為酸氣。

天然氣脫硫脫碳、硫磺回收及尾氣處理過程的主要職業(yè)危害是含硫天然氣中的H2S等有毒氣體的毒性引起作業(yè)人員中毒或窒息，所以含硫天然氣脫硫脫碳是火災(zāi)、爆炸和毒性等危險(xiǎn)危害性都可能發(fā)生的工藝過程，安全生產(chǎn)極其重要。因此，除了預(yù)防燃燒和爆炸事故發(fā)生外，防止含硫天然氣泄漏以及事故時(shí)的自然泄漏造成人體急性中毒等，同樣也是安全生產(chǎn)的重點(diǎn)。

含硫天然氣中除含H2S外，有時(shí)也含有機(jī)硫。有機(jī)硫也是毒性物質(zhì)，人體吸入時(shí)會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成危害，導(dǎo)致煩躁、惡心、頭痛，出現(xiàn)醉酒癥狀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)抽搐、昏迷。

在天然氣處理過程中不可避免地存在著天然氣和凝液泄漏現(xiàn)象，這些都會(huì)引起作業(yè)人員中毒或窒息，造成安全事故。

(一) 毒物進(jìn)入人體的途徑

毒物對(duì)接觸者健康產(chǎn)生的危害，主要取決于毒物的毒性大小、進(jìn)入人體的途徑和劑量多少。在天然氣處理過程中，毒物主要經(jīng)過呼吸道、皮膚進(jìn)入人體，而經(jīng)消化道吸收的較少。

天然氣處理過程中的天然氣、凝液蒸氣，以及其中所含的H2S、SO2等有毒物質(zhì)可經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體。這些毒物經(jīng)肺部吸收后，不經(jīng)肝臟轉(zhuǎn)化、解毒即直接進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)而分布全身。空氣中的毒物濃度越高、顆粒越小，在液體中的溶解度越大，則經(jīng)人體呼吸道吸收的數(shù)量就越多。因此，呼吸道是毒物進(jìn)入人體最主要的途徑。

對(duì)于天然氣凝液、穩(wěn)定輕烴等液體，則是經(jīng)過皮膚的表皮、毛囊和汗腺進(jìn)入人體。其中，通過毛囊、汗腺的速度要比表皮畢得多。皮膚有破損或患有皮膚病時(shí)，有利于毒物經(jīng)過皮膚進(jìn)全全體。高溫、潮濕的環(huán)境使皮膚血管擴(kuò)張，汗腺分泌旺盛，可促掌經(jīng)皮膚吸收的速度。毒物經(jīng)表皮吸收后，也不經(jīng)過肝臟解毒而直接進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)。

毒物經(jīng)過消化道進(jìn)入人體而導(dǎo)致職業(yè)中毒的事例甚少。經(jīng)消化道吸收的毒物，大部分先經(jīng)肝臟轉(zhuǎn)化后再進(jìn)入血液循環(huán)。

(二) 影響毒物毒害作用的主要因素

1. 化學(xué)結(jié)構(gòu)

毒物的化學(xué)結(jié)構(gòu)不僅決定了其理化性質(zhì)，而且也決定了其毒性大小和毒害作用的性質(zhì)。化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的毒物，其毒性、毒害作用性質(zhì)和原理也異。

2. 物理特性

毒物的溶解度、顆粒大小(或分散度)、揮發(fā)性等物理特性，也嚴(yán)重影響毒物對(duì)人體的毒害作用。

毒物的水溶性和脂溶性對(duì)其進(jìn)入人體的途徑、吸收速度、體內(nèi)分布等都有密切關(guān)系。例如SO2易溶于水，容易引起眼結(jié)膜和上呼吸道黏膜的損害。

毒物在在空氣中的濃度不同，其毒害作用也不同。在靜止空氣中，有毒氣體的相對(duì)密度與空氣差別較大時(shí)，就可能發(fā)生分層。例如，相對(duì)密度較大的H2S等常在低洼處和通風(fēng)不良的室內(nèi)底部形成很高的濃度。

3. 毒物的劑量

毒物進(jìn)入人體要達(dá)到一定劑量才會(huì)引起中毒，而毒物進(jìn)入人體的劑量則與作業(yè)場(chǎng)所空氣中的毒物濃度和人體接觸時(shí)間密切有關(guān)。因此，在生產(chǎn)過程中降低空氣中毒物濃度和減少接觸時(shí)間，即可控制毒物進(jìn)入人體的劑量。

濃度是劑量的一種粗糙表達(dá)形式。最常用的毒性參數(shù)有：①絕對(duì)致死濃度，即使全部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物死亡的最低濃度(劑量)，用LC100(LD)來表示；②半數(shù)致死濃度，即使半數(shù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物死亡的濃度(劑量)，用LC50(LD50)來表示。通常根據(jù)LC50(LD50)來對(duì)毒物的急性毒性進(jìn)行分級(jí)。

由于目前在作業(yè)場(chǎng)所還不能采用劑量進(jìn)行接觸評(píng)價(jià)，故只能按濃度來評(píng)價(jià)。當(dāng)毒物的化學(xué)結(jié)構(gòu)確定后，濃度和接觸時(shí)間就成為影響職業(yè)中毒的主要因素。濃度越高，毒害作用的持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)生職業(yè)中毒的可能性就越大。一般以毒物的最高容許濃度(MAC)作為評(píng)價(jià)依據(jù)。作業(yè)場(chǎng)所空氣中毒物濃度超過MAC時(shí)，無疑會(huì)對(duì)人員造成危害，但低于MAC時(shí)并不意味絕對(duì)安全，MAC只是生產(chǎn)管理上的標(biāo)志。

4. 毒物的聯(lián)合作用

作業(yè)環(huán)境中經(jīng)常有數(shù)種毒物同時(shí)存在而作用于人體，它可表現(xiàn)為相對(duì)作用、增強(qiáng)作用或拮抗作用。毒物的聯(lián)合作用大大增加了對(duì)毒物毒害作用評(píng)價(jià)的復(fù)雜性和難度。

5. 作業(yè)環(huán)境與勞動(dòng)強(qiáng)度

物理因素與毒物的聯(lián)合作用日益受到重視。一般在高溫、潮濕環(huán)境下，毒物的毒害作用比常溫條件下大。紫外線、噪聲和振動(dòng)等也可增強(qiáng)某些毒物的毒害作用。體力勞動(dòng)強(qiáng)度大時(shí)，毒物吸收得多，耗氧量大，使肌體對(duì)導(dǎo)致缺氧的毒物更敏感。

6. 個(gè)體感受性

人體的健康情況、年齡、性別、遺傳因素以及其他個(gè)體因素等，均對(duì)毒物的毒害作用有影響，從而使人體對(duì)毒物的反應(yīng)有很大差別。

(三) 刺激性氣體對(duì)人體的危害

刺激性氣體是指對(duì)人的眼睛、皮膚，特別是對(duì)呼吸道具有刺激性的氣體。在天然氣處理過程中主要有H2S、SO2、天然氣凝液和穩(wěn)定輕烴的蒸氣等。

刺激性氣體主要損傷人體肺部、皮膚、眼睛和上呼吸道黏膜，但以局部為主。刺激性氣體毒害作用的強(qiáng)弱和損害部位，除與濃度大小和接觸時(shí)間有關(guān)外，還在很大程度上取決于其在水中的溶解度。溶解度大的氣體(例如SO2)吸入人體后，遇到濕潤(rùn)的黏膜就會(huì)迅速溶解在水中產(chǎn)生刺激作用。

刺激性氣體的主要危害有皮膚化學(xué)燒傷、化學(xué)性眼損傷、刺激性上呼吸道炎、化學(xué)性支氣管炎和中毒性肺水腫等。

另外，汽油中常含有一定量的苯。苯是對(duì)人體有害的慢性毒物，它會(huì)破壞人的骨髓和造血機(jī)能。

(四) 窒息性氣體對(duì)人體的危害

窒息性氣體是指進(jìn)入人體后可使血液運(yùn)氧能力或組織利用氧的能力發(fā)生障礙，造成肌體缺氧的有害氣體。天然氣處理過程中常見的窒息性氣體有H2S、SO2等。

1. H2S的毒性

H2S是一種神經(jīng)毒氣，也是窒息性和刺激性氣體，其毒性作用的靶器是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，也可伴有心臟等多器官的損害。由于其刺激閾濃度為0.01～0.03mg/m3，高濃度的H2S使嗅覺神經(jīng)麻痹而嗅不出其存在，故不能單憑氣味強(qiáng)烈與否判斷H2S的危險(xiǎn)程度。

H2S經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體血液后對(duì)人體產(chǎn)生毒害作用，其毒性為中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和窒息。

H2S的理化性質(zhì)及危險(xiǎn)危害性見表2-19。

表2-19 硫化氫的理化性質(zhì)及危險(xiǎn)危害特性

標(biāo)識(shí)

中文名：硫化氫

茸立名：Hydrogen sulfide

分子式：H2S

相對(duì)分子質(zhì)量：34.08

CAS號(hào)①：7783-06-4

危規(guī)號(hào)：危規(guī)：GB2.1類21006。原鐵規(guī)：劇毒氣體，31009。UN No.1053。IMDG CODE 2078頁(yè)，2.3類。副危險(xiǎn)3類及6.1類

理化性質(zhì)

性狀： 無色氣體，具有臭雞蛋味

溶解性：易溶于水，也溶于醇類、石油溶劑和原油中

熔點(diǎn)/氣：-82.9

沸點(diǎn)/℃：-61.8

相對(duì)密度(水=1)：1.5392(0℃)

臨界溫度/℃：100.5

臨界壓力/MPa：0.9

蒸氣密度(空氣=1)：1.1895

燃燒熱/(kJ/mol)：

最小點(diǎn)火能/mJ：0.077

蒸氣壓/kPa：2.7

燃燒爆炸危險(xiǎn)性

燃燒性：易燃

燃燒分解產(chǎn)物：S02、水蒸氣：

閃占/℃：-188

聚合危害：不聚合

爆士乍極限/%(體積)：4～44

穩(wěn)定性：穩(wěn)定

自燃溫度/℃：260

禁忌物：硝酸、強(qiáng)氧化劑、腐蝕性液體或氣體

危險(xiǎn)特性：易燃、與空氣混合形成爆炸性混合物。遇高熱和明火能引起爆炸。與濃硝酸、發(fā)煙硫酸或其他強(qiáng)氧化劑劇烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸。氣體比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會(huì)引起回燃

消防措施：消防人員必須穿戴全身防護(hù)服。關(guān)閉容器或鋼瓶閥門，切斷氣源，消殺火勢(shì)。若不能立即切斷氣源，則不允許熄滅正在燃燒的氣體，用霧狀水保持火場(chǎng)中容器或鋼瓶冷卻，并用霧狀水保護(hù)去關(guān)閉閥門的人員

毒性

接觸限值：MAC：10mg/m3

毒理資料：大鼠吸入LC50：618mg/m3

對(duì)人體危害

硫化氫是一種神經(jīng)毒劑，亦為窒息性和刺激性氣體。其毒害作用的主要靶器是中樞稀經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，亦可伴有心臟等多器官損害，對(duì)毒害作用最敏感的組織是腦和黏膜接觸部位

人吸入70～150mg/m31～2h，出現(xiàn)呼吸道及眼刺激癥狀。吸入300mg/m36～8min出現(xiàn)眼急性刺激癥狀，稍長(zhǎng)時(shí)間接觸引起肺水腫。吸入760mg/m315～60min，發(fā)生肺水腫、支氣管炎及肺炎，頭痛、頭昏、步態(tài)不穩(wěn)、惡心、嘔吐。吸入1000mg/m3數(shù)秒鐘，很快出現(xiàn)急性中毒，呼吸加快后呼吸麻痹而死亡

急救

應(yīng)使吸入氣體的患者脫離事故現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處休息并保暖。嚴(yán)重者須就醫(yī)診治。如果呼吸停止，須立即進(jìn)行人工呼吸，眼請(qǐng)受刺激須用大量水沖洗并就醫(yī)診治

防護(hù)

工程防護(hù)：嚴(yán)加密閉，提供充分的局部排風(fēng)和全面通風(fēng)。提供安全淋浴和洗眼設(shè)備

個(gè)體防護(hù)：①呼吸系統(tǒng)防護(hù)：空氣中濃度超標(biāo)時(shí)，必須佩戴防毒面具。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí)，應(yīng)佩戴正壓自給式呼吸器；②眼睛防護(hù)：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡；穿相應(yīng)的工作服

其他：工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙、進(jìn)食或飲水。工作后淋浴更衣。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。進(jìn)入罐區(qū)或其他高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護(hù)

泄漏處理

處理泄漏物必須穿戴包括氧氣防毒面具的全身防護(hù)服。對(duì)殘余廢氣或容器、鋼瓶泄漏出的氣體用排風(fēng)機(jī)送到水洗塔或與塔相連的通風(fēng)櫥內(nèi)

儲(chǔ)運(yùn)

包裝標(biāo)志：有毒氣體。副標(biāo)志：毒害品。包裝方法：鋼瓶

儲(chǔ)運(yùn)條件：防止容器碰撞。儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)良好的低溫庫(kù)房。遠(yuǎn)離熱源、火源。與硝酸、強(qiáng)氧化劑、腐蝕性液體或氣體高壓容器或鋼瓶隔離。嚴(yán)防產(chǎn)生靜電，避免日光直射和受熱

① CAS號(hào)指化學(xué)文摘索引登記號(hào)。

2. SO2的危害

S02是一種無色、有強(qiáng)烈辛辣昧的刺激性氣體，易溶于水。S02可從呼吸道進(jìn)入人體，對(duì)呼吸系統(tǒng)和造血系統(tǒng)產(chǎn)生病理影響。

有關(guān)SO2的理化性質(zhì)及危險(xiǎn)危害性見本書第四章的表4-23。

我國(guó)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》(GB 5044—85)依據(jù)急性毒性、急性中毒發(fā)病狀況、慢性中毒患病狀況、慢性中毒后果、致癌性和最高允許濃度六項(xiàng)指標(biāo)將職業(yè)性接觸毒物分為極度危害(Ⅰ級(jí))、高度危害(Ⅱ級(jí))、中度危害(Ⅲ級(jí))和輕度危害(Ⅳ級(jí))四種級(jí)別。據(jù)此，職業(yè)性接觸毒物H2S、SO2危害程度分別為Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)。

至于作業(yè)場(chǎng)所有毒作業(yè)危害程度分級(jí)則是根據(jù)有物質(zhì)危害程度級(jí)別系數(shù)(D)、有毒作業(yè)勞動(dòng)時(shí)間權(quán)系數(shù)(D)和有毒物質(zhì)濃度超標(biāo)倍數(shù)(剮求出有毒作業(yè)分級(jí)指數(shù)(C)來評(píng)定的。限于篇幅，此處不再多述，詳見《有毒作業(yè)分級(jí)》(GB 12331—90)。