CC BY
5
ОБЗОРЫ
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ГИГИЕНЫ ТРУДА В НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
М. И. Фонгауз
Из Научно-исследовательского института гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана .Министерства здравоохранения РСФСР
Разнообразные химические производства на основе природных газов, газов нефтепереработки, жидких и твердых нефтепродуктов, или, как их называют, нефтехимические производства, получили за последнее десятилетие широкое развитие (производство синтетических спиртов, кислот, ацетилена, ароматических углеводородов, полиэтилена, фенола, ацетона, каучуков и др.). Перспективы их дальнейшего роста огромны.
Как правило, в нефтехимических производствах широко применяются механизация и автоматизация процессов, телеуправление ими и др.; лишь отдельные производственные операции механизированы недостаточно и связаны с воздействием газов и пыли (отбор органических соединений — «мульмы» — из сточных вод в продуктоловушках; затаривание продуктов); иногда эти процессы связаны с физическим напря жением (загрузка — разгрузка реакторов).
Разнообразие применяемого сырья, конечных продуктов, реагентов, технологии и аппаратурного оформления процессов обусловливает существенное отличие в санитарных условиях труда на различных нефтехимических производствах. Вместе с тем всем этим производствам свойственны многие общие черты, что важно учесть при изучении вопросов гигиены труда.
Ведущую роль среди санитарных особенностей играют газовые загрязнения воздуха. Отметим прежде всего сложность их состава. В воздух могут поступать пары и газы не только веществ, входящих в состав сырья, промежуточных и конечных продуктов, но и промежуточных веществ, образующихся в результате побочных реакций. Примером могут служить данные о газовых загрязнениях воздуха в производстве фенола кумольным способом Получение фенола по этому способу осуществляется в трех производствах: а) изопропилбензола (кумола) путем ал-килирования бензолом пропанпропиленовой фракции, входящей в состав газов крекинга нефти; б) гидроперекиси изопропилбензола путем окисления изопропилбензола кислородом воздуха; в) собственно фенола (совместно с ацетоном) путем разложения гидроперекиси изопропилбензола крепкой серной кислотой.
В воздухе производственных помещений и на открытых площадках мы обнаружили в разных сочетаниях содержание ряда веществ (табл. 1).
В табл. 1 курсивом выделены продукты побочных реакций. Но это далеко не все побочные продукты, которые могут поступать в воздух
1 Вопросы гигиены труда в производстве фенола мы изучали совместно с Грозненской городской санитарно-эпидемиологической станцией (промышленно-санитарный врач С. Л. Вулих). Химический раздел работы выполнен В. А. Хруста левой, В. А. Селиной, М. К. Пановой и М. А. Лужновой.
отсутствием соответствующих методов мы не исследовали раздельно перекись изопропилбензола, этилбензол, бутилбензол, полиалкилбен-золы (эти вещества определяли совместно с изопропилбензолом), а сложные фенолы, димер альфаметилстирола и др. вовсе не определяли.
К аналогичным выво-
Таблица 1
Газовые загрязнения воздуха в производстве фенола кумольным способом
Загрязняющие вещества
Концентрация (в мг/л)
Углеводороды (суммарно). . . . Непредельные углеводороды . .
Бензол ............
Изопропилбензол .......
Гидроперекись изопропилбензола
Фенол •...........
Ацетон............
Альфаметилстирол......
Ацетофенон.........
Диметилфенилкарбинол . . . . Органические кислоты . . . .
0,1—0,8 0,003—0,05 0,003—0,16 0,001—0,03 0,003—0,006 0,0001—0,02 0,01—0,16 0,0001—0,007 0—0,02 0—0,008 0,002—0,03
Таблица 2
Содержание различных газов в воздухе производства ароматических углеводородов (по данным за 1955—1956 гг.)
дам приводят наши данные о газовых загрязнениях воздуха в производстве ароматических углеводородов на основе узкой нефтяной фракции (табл. 2).
Легко себе представить, что через неплотности в оборудовании из парогазовой смеси выделяются ^ воздух пары и газы, имеющие более высокое парциальное давление. По-видимому, в производственных условиях при данных степенях подогрева, применяемого давления и т. д. более высоким может оказаться парциальное давление газов, находящихся в смеси даже в небольших количествах, если только они легче, более летучи, чем другиие компоненты.
Это свидетельствует о важной роли продуктов побочных реакций в эффекте воздействия газовых загрязнений воздуха на организм работающих. Образование продуктов
побочной реакции в значительной мере обусловливается примесями; немаловажное значение имеет также способ обработки и хранения продукции. Так, в производстве органических синтетических продуктов (спирты, парафин, церезин и др.) на основе широкой нефтяной фракции мы обнаруживали в воздухе продукты побочных реакций — непредельные соединения и жирные кислоты (преимущественно уксусную). Оказалось, что в пусковой период концентрации непредельных соединений в воздухе достигали 0,1—0,5 мг/л; после того как легкие продукты начали гидрировать, содержание в воздухе непредельных соединений снизилось до 0,001—0,01 мг/л.
Завершение полного технологического цикла, когда промежуточные продукты используются для переработки и не хранятся в течение длительного времени, также важно для оздоровления воздушной среды (■концентрации снижаются в 10—11 раз).
Удельный вес в составе газовых загрязнений воздуха исходных углеводородов нефти различен в разных нефтехимических производствах. В производстве фенола и ацетона нефтяные углеводороды могут обнаруживаться в воздухе лишь в начальном звене технологического цикла— в производстве изопропилбензола; в производстве же синтетического
Загрязняющие вещества Концентрации (в мг/л)
Углеводороды (суммарно)..... 0,1—0,7
0,01—0,30
Толуол ............. 0,003—0,5
Окись углерода......... 0,01—0,1
Сернистый ангидрнд ....... 0,001—0,034
Серный » ....... 0,003—3,01
Метиловый спирт........ 0,005—0,04
этилового спирта нефтяные углеводороды обнаруживаются на всех эта пах технологического процесса (Т. П. Урусова и др., 1959).
В некоторых производствах синтеза тяжелые углеводороды нефти обнаруживаются в виде аэрозолей с твердой дисперсной фазой. По на шим данным, при дистилляции синтетического парафина в воздухе об наруживался аэрозоль парафина в концентрациях 0,004—0,008 мг/л В производстве синтетического этилового спирта М. Н. Красногорская и др. (1959) нашли в воздухе ряда рабочих помещений аэрозоль кон денсации смолы пиролиза, состоящей на 50% из ароматических углево дородов, в концентрации до 0,33 мг/л. В производстве жирных кислот путем прямого окисления парафина А. А. Каспаров и Ю. Л. Егоров обнаружили в воздухе аэрозоль парафина в концентрации до 0,006 мг/л.
Следует иметь в виду, что токсичность аэрозоля парафина выше, чем токсичность паров более легких летучих углеводородов, для которых установлена предельно допустимая концентрация 0,3 мг/л (Н. Ф. Озерова, 1959).
Основными источниками газовыделений в нефтехимических произ водствах является выброс в атмосферу недостаточно очищенных абга зов н испарение из продуктоловушек, находящихся на территории объек тов и предназначенных для отстаивания и дальнейшего улавливания органических веществ из сточных вод.
Весьма существенную роль в загрязнении воздушной среды играет нарушение непрерывности процессов — при отборе проб продуктов для химических анализов.
Наконец, общеизвестно значение неплотностей в оборудовании, возникающих чаще всего на почве коррозии, особенно если процесс ведется под давлением.
В одном из производств изопропилбензола, по данным централь ной лаборатории завода, в час поступало в воздух с абгазами 300 кг пропана и 30 кг бензола, вследствие нарушения герметичности на почве коррозии — 60 кг бензола, вследствие аэрации сточных вод из продукто-ловушки — выше 100 кг бензола, изопропилбензола и других органических веществ; по тем же данным, в производстве фенола вследствие пропуска сальников насосов в час поступало 10 кг фенола и столько же ацетона.
Загрязнение атмосферного воздуха токсическими парами и газами влечет за собой загрязнение приточного воздуха и перенос газов из помещения в помещение. Нередко газовые загрязнения воздуха обнаруживаются в помещениях, где нет собственных источников газовыделений: в аппаратных (помещения, в которых размещены приборы автоматики и контроля и приспособления для телеуправления процессами), в отделениях приготовления катализатора, моторных коридорах насосных, в санитарно-бытовых помещениях и т. д.
В производстве гидроперекиси изопропилбензола содержание ацето-фенона колебалось в приточном воздухе в пределах 0,0004—0,0008 мг/л. в воздухе вентилируемого помещения — в пределах 0,0002—0,0004 мг/л.
Промышленные выбросы обусловливают, загрязнение атмосферного воздуха на различных расстояниях от заводов, что иногда вызывает жалобы населения, проживающего на расстоянии до 3 км, на неприятные запахи и ухудшение самочувствия. Таким образом, в борьбе с газовыделениями неразрывны задачи гигиены труда и коммунальной ги гиены.
В нефтехимической промышленности развиты каталитические процессы, связанные с применением разнообразных твердых и жидких катализаторов: железохромовый, кобальтоториевомагниевый, алюмоси ликатный, алюмомолибденовый, алюмофосфорный, ортофосфорный, сернокислотный и др. Некоторые операции (просев катализатора, загруз-
ка — разгрузка реакторов, замер- уровней катализаторов, удаление ка тализаторной мелочи из оборудования) связаны с пылевыделением.
При гигиенической оценке катализаторной пыли следует иметь в виду возможность комбинированного воздействия на организм вещества катализатора и его носителя. Так, Е. В. Лядова и др. (1959) указывают, что в производстве алюмосиликатного катализатора, содержащего 60—80% связанной двуокиси кремния, выявлены случаи пневмокониоза. В производстве же фосфорного и никелевого катализаторов, которые готовят на основе, содержащей до 98°/о свободной двуокиси кремния ни одного случая силикоза не выявлено. Д. И. Тнмохин (1958) установил комбинированное действие пыли синтетического катализатора (кобальт, торий, магний) на базе кизельгура.
В случае применения в качестве катализатора серной кислоты в воздух может выделяться серный и сернистый ангидрид. Газо- и пыле-выделения сочетаются с тепловыделениями при высоких степенях подогрева продуктов.
Санитарные условия труда ухудшаются при ремонтных работах, которые играют важную роль в комплексе технологических процессов и имеют большой удельный вес. Ремонтные работы еще полностью не механизированы, ряд операций выполняется внутри аппаратуры при по вышенных концентрациях газов, повышенной температуре воздуха, вы нужденном неудобном положении тела.
В связи с загрязнениями воздушной среды у рабочих наблюдаются физиологические сдвиги. Так, в производстве изопропилбензола мы чаще всего наблюдали к концу работы снижение температуры тела, падение максимального и среднего артериального давления, значительное уре-жение пульса. На электрокардиограмме обнаруживалось замедление ритма сердечных сокращений, повышение зубца Т, удлинение интервала Р—С} и С}—Т. Эти сдвиги характерны для преобладания воздействия парасимпатической нервной системы.
Длительность латентного периода реакции на световой и звуковой раздражители увеличивалась, что может рассматриваться как снижение лабильности процессов в корковой части анализаторов.
Аналогичные сдвиги физиологических показателей выявили Т. П. Урусова и др. (1959) у рабочих различных цехов производства син тетического этилового спирта. С производственными факторами авторы связывают также выявленные ими случаи гипотонии, лейкопении, функциональные расстройства центральной нервной системы с симптомами неврастении и вегетодистонии и др.
Подобные нарушения состояния здоровья у работников производства синтетического этилового спирта выявили также М. Н. Красногорская и др. (1959).
Эти данные свидетельствуют об актуальности вопросов профилактики в нефтехимических производствах.
Важнейшее значение в нефтехимических производствах, как и в других отраслях химии, имеет совершенствование технологии: внедрение процессов, предусматривающих использование промежуточных продуктов без длительного их накапливания в период постепенного ввода производственных мощностей; устранение повышенного давления в оборудовании; применение антикоррозийных материалов и покрытий для оборудования; ликвидация периодических процессов и немеханизированных рабочих операций; применение сырья с минимальным количеством примесей в целях устранения побочных реакций; изыскание технологических процессов, протекающих без побочных реакций; максимальное улавливание продуктов из абгазов и сточных вод; разработка и внедрение методов аналитического контроля по ходу технологических процессов, исключающих необходимость отбора проб для химических анализов; внедрение каталитических процессов с подвижным катализа-
гором, устраняющих необходимость загрузки реакторов, операций, со провождающихся большим выделением пыли.
Кроме того, гигиеническими требованиями к технической рациона лизации являются: максимально допустимое по технологическим соображениям размещение оборудования на открытых площадках; механизация ремонтных работ, в частности исключающая необходимость работы внутри аппаратов; ликвидация сбора сточных вод для улавливания из них органических продуктов в открытых продуктоловушках; устранение аэрации сточных вод на территории заводов.
Важное значение приобретает ряд специальных мер профилактики. Первоочередную роль играет совершенствование вентиляционных устройств.
Изыскание эффективных моющих средств для обезвреживания спецодежды является одной из важнейших задач. Нами обнаружена, например, на спецодежде, выстиранной с применением каустической соды, гидроперекись изопропилбензола в концентрации до 1 мг/м2.
Высокие показатели профессиональных заболеваний кожи у работников нефтехимических производств диктуют необходимость внедрения защитных паст; на практике оправдали себя пасты ИЭР], ИЭР2, «Ми-колан». .«
ЛИТЕРАТУРА
Красногорская М. Н., Гаврилова Л. И., Брянцева И. Н. и др., Тезисы докл. научной сессии, посвящ. вопросам мед. обслуживания рабочих химической промышленности. Горький, 1959, стр. 33. — Лядова Е. В., Рейтблат В. И., Польская П. П. Тезисы докл. научной сессии Уфимск. ин-та гиг. и профзаболевании, посвящ. итогам работы за 1958 г., 1959, стр. 17. — Озерова В. Ф. Тезисы докл. научной сессии, посвящ. вопросам мед. обслуживания рабочих химической промышленности. Горький, 1959, стр. 92. — Урусова Т. П., Трофимова Л. В., Куприянов В. С. и др. Там же, стр. 35. — Фон га уз М. И., Сендерихина Д. П , Кузьмина Л. В. Труды юбилейной научной сессии, посвящ. 30-летию деят. Ленин-градск. научно-исслед. ин-та гиг. труда и профзаболеваний. Л., 1957, стр. 125.
-й- -й- -А-
Поступила 16/11 1060 г.
