加氫工藝安全控制設(shè)計(jì)指導(dǎo)方案

PAGE19PAGE1概述1.1加氫工藝加氫反應(yīng)屬還原的范疇。氫與其他化合物相互作用的反應(yīng)過(guò)程，通常是在催化劑存在下進(jìn)行的。1.2加氫反應(yīng)類型1.2.1按照加氫過(guò)程分類（1）直接加氫反應(yīng)氫與一氧化碳或有機(jī)化合物直接加氫，例如一氧化碳加氫生產(chǎn)甲醇；己二腈加氫生產(chǎn)己二胺；環(huán)戊二烯加氫生產(chǎn)環(huán)戊烯。（2）氫解反應(yīng)氫與有機(jī)化合物反應(yīng)的同時(shí)，伴隨著化學(xué)鍵的斷裂，這類加氫反應(yīng)又稱氫解反應(yīng)，包括加氫脫烷基、加氫裂化、加氫脫硫等。例如烷烴加氫裂化、甲苯加氫脫烷基制苯、硝基苯加氫還原制苯胺、油品加氫精制中非烴類的氫解。1.2.2按反應(yīng)原料分類（1）不飽和炔烴、烯烴的三鍵和雙鍵加氫反應(yīng)在脂肪烴類的不飽和鍵上發(fā)生氫加成的反應(yīng)。如：環(huán)戊二烯加氫生產(chǎn)環(huán)戊烯等。（2）芳烴加氫反應(yīng)在芳香烴的芳環(huán)上發(fā)生氫加成的反應(yīng)。如：苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷；苯酚加氫生產(chǎn)環(huán)己醇等。（3）含氧化合物加氫反應(yīng)在含氧化合物的碳氧雙鍵上發(fā)生氫加成的反應(yīng)。如：一氧化碳加氫生產(chǎn)甲醇；丁醛加氫生產(chǎn)丁醇；辛烯醛加氫生產(chǎn)辛醇等。（4）含氮化合物加氫反應(yīng)在含氮有機(jī)化合物的氮原子上發(fā)生的加氫反應(yīng)。如：己二腈加氫生產(chǎn)己二胺；硝基苯催化加氫生產(chǎn)苯胺等。（5）油品加氫反應(yīng)對(duì)石油的餾分油在催化劑和一定條件下進(jìn)行加氫，以脫除其中有害的S、N等元素，如：渣油加氫改質(zhì)；減壓餾分油加氫改質(zhì)；催化脫蠟生產(chǎn)低凝柴油、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油等。1.3加氫工藝關(guān)鍵設(shè)備和重點(diǎn)監(jiān)控單元1.3.1加氫工藝的關(guān)鍵設(shè)備加氫工藝主要關(guān)鍵設(shè)備為加氫反應(yīng)釜和氫氣壓縮機(jī)。在加氫反應(yīng)中，苯加氫工藝、烯烴加氫工藝、苯酚加氫工藝等多用管式反應(yīng)器，也有使用釜式反應(yīng)器的。石化工業(yè)中，加氫反應(yīng)多為塔式反應(yīng)器。1.3.2加氫工藝的重點(diǎn)監(jiān)控單元加氫工藝重點(diǎn)監(jiān)控單元為加氫反應(yīng)單元和氫氣壓縮單元。加氫工藝加氫反應(yīng)單元和氫氣壓縮單元重點(diǎn)監(jiān)控加氫反應(yīng)釜或催化床層溫度、壓力、加氫反應(yīng)釜內(nèi)攪拌速率、氫氣流量、系統(tǒng)氧含量、反應(yīng)物質(zhì)的配比、加氫反應(yīng)尾氣組成等。氫氣壓縮單元重點(diǎn)監(jiān)控氫氣壓縮機(jī)運(yùn)行參數(shù)等。1.4加氫工藝涉及的主要危險(xiǎn)介質(zhì)1.4.1原料及產(chǎn)品加氫反應(yīng)主要涉及的危險(xiǎn)原料及產(chǎn)品主要有氫氣、苯、萘等芳香烴類、環(huán)戊二烯、環(huán)戊烯等不飽和烴、硝基苯、乙二腈等硝化或含氮烴類、一氧化碳、丁醛、甲醇等含氧化合物以及石油化工中餾分油、減壓餾分油等油品?？扇?xì)怏w有一氧化碳、乙炔等，低沸點(diǎn)可燃液體有苯、甲苯、硝基苯和環(huán)戊二烯等，沸點(diǎn)較高的可燃液體或可燃固體有石蠟、餾分油、減壓餾分油等。有毒液體有苯胺、硝基苯等，有毒氣體有一氧化碳等。1.4.2催化劑加氫反應(yīng)催化劑主要有四類：金屬催化劑，常用的是第八族過(guò)渡元素，如骨架鎳、鎳-硅藻土、鉑-氧化鋁、鈀-氧化鋁等；金屬氧化物催化劑，如氧化銅－亞鉻酸銅、氧化銅-氧化鋅、氧化銅-氧化鋅-氧化鉻、氧化銅-氧化鋅-氧化鋁等，主要用于醛、酮、酯、酸以及一氧化碳等化合物的加氫；金屬硫化物催化劑，如鎳－鉬硫化物、鈷-鉬硫化物、硫化鎢、硫化鉬等，通常以γ-氧化鋁為載體，主要用于含硫、含氮化合物的氫解反應(yīng)，部分硫化的氧化鈷-氧化鉬-氧化鋁催化劑常用于油品的加氫精制；絡(luò)合催化劑，如RhCl[P（C6H5）3]3，主要用于均相液相加氫。1.5XX省主要加氫工藝產(chǎn)品目錄XX省主要加氫工藝產(chǎn)品目錄詳見(jiàn)附表1。2危險(xiǎn)性分析加氫反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且大多在較高溫度下進(jìn)行，氫氣以及大部分所使用的物料具有易燃易爆危險(xiǎn)性，部分物料、產(chǎn)品或中間產(chǎn)物存在毒性、腐蝕性。若物料泄漏、反應(yīng)器堵塞，引起火災(zāi)、爆炸。2.1固有危險(xiǎn)性固有危險(xiǎn)性指加氫反應(yīng)中的原料、產(chǎn)品、中間產(chǎn)品等本身具有的危險(xiǎn)有害特性。2.1.1火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性加氫反應(yīng)涉及的原料、產(chǎn)品、中間產(chǎn)品等具有易燃易爆性，如氫氣、一氧化碳等為甲類易燃易爆氣體，苯、環(huán)戊烯等均為易燃液體，其蒸汽與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱引發(fā)燃燒爆炸的危險(xiǎn)，硝基苯為可燃液體，遇明火、高熱可燃，部分氫化反應(yīng)使用的催化劑如雷尼鎳屬于易燃固體，可以自燃，加氫反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物如硫化氫等多為可燃物質(zhì)。加氫工藝中，氫氣爆炸極限為4.1%~74.2%，當(dāng)出現(xiàn)泄漏或設(shè)備內(nèi)混入空氣或氧氣，易發(fā)生爆炸危險(xiǎn)。2.1.2中毒危險(xiǎn)性加氫反應(yīng)涉及到的原料、產(chǎn)品、有機(jī)溶劑等具有毒性，如苯酚、甲苯、硝基苯、苯胺等，苯酚為高毒物質(zhì)，對(duì)皮膚、黏膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用，可抑制中樞神經(jīng)或損害肝、腎功能。2.1.3腐蝕及其他危險(xiǎn)性加氫反應(yīng)副產(chǎn)品硫化氫、氨氣等物質(zhì)均有腐蝕性。某些加氫工藝的原料或產(chǎn)品本身帶有腐蝕性，如苯酚。2.2工藝過(guò)程危險(xiǎn)性加氫反應(yīng)過(guò)程為放熱反應(yīng)，且反應(yīng)溫度、壓力較高，所用原料大多易燃易爆，部分原料和產(chǎn)品有毒性、腐蝕性。所以加氫反應(yīng)工藝中存在諸多不安全因素。2.2.1反應(yīng)過(guò)程的危險(xiǎn)性加氫反應(yīng)大量使用氫氣，而且反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力都較高，在高壓下氫氣與鋼材發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氫腐蝕，使碳鋼的強(qiáng)度下降而硬度增大，如設(shè)備或管道更換不及時(shí)，會(huì)在高壓下發(fā)生容器爆炸。加氫工藝過(guò)程中可能有硫化氫氣體產(chǎn)生，當(dāng)出現(xiàn)泄漏，可能引發(fā)中毒事故，同時(shí)工藝中產(chǎn)生的硫化氫對(duì)工藝設(shè)備也有腐蝕性。另外，加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，局部溫度升高產(chǎn)生熱應(yīng)力導(dǎo)致反應(yīng)器泄漏。在開(kāi)、停車時(shí)，惰性氣體吹掃不完全，設(shè)備內(nèi)有殘留氫氣或空氣，在停、開(kāi)車時(shí)都會(huì)引起火災(zāi)、爆炸事故。2.2.2反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估按要求開(kāi)展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的企業(yè)，應(yīng)按照《精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則（試行）》進(jìn)行反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，綜合反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，考慮不同的工藝危險(xiǎn)程度，建立相應(yīng)的控制措施。2.2.3危險(xiǎn)和可操作性分析針對(duì)具體的加氫工藝，應(yīng)在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段開(kāi)展危險(xiǎn)和可操作性分析（HAZOP），及預(yù)先危險(xiǎn)分析（PHA）或事故樹分析（ETA）等定性、定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程的危險(xiǎn)性進(jìn)行分析。3重點(diǎn)監(jiān)控的工藝參數(shù)和控制要求3.1溫度由于加氫反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)釜器溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率加快、失控，當(dāng)溫度超出安全范圍時(shí)可能出現(xiàn)危險(xiǎn)，因此加氫反應(yīng)器、氫預(yù)熱器及其他原料汽化器、預(yù)熱器等設(shè)備的溫度均需嚴(yán)格監(jiān)控。3.2壓力如果反應(yīng)器中壓力高于正常操作值，會(huì)使加氫反應(yīng)難以控制，同時(shí)加快臨氫設(shè)備的腐蝕速度，因此應(yīng)對(duì)反應(yīng)器壓力進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，原料汽化器、氫氣混合器等的壓力應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控，防止因特殊原因?qū)е職錃饣旌掀?、原料汽化器等設(shè)備壓力過(guò)高發(fā)生火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)。3.3投料速度和物料配比加氫過(guò)程反應(yīng)器溫度和壓力都與投料速度有關(guān)，投料速度在原料汽化器、氫氣混合罐、反應(yīng)器進(jìn)料口處進(jìn)行監(jiān)控。投料速度過(guò)快或波動(dòng)將出現(xiàn)溫度、壓力過(guò)高產(chǎn)生火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)，同時(shí)影響反應(yīng)器內(nèi)物料配比。物料配比影響反應(yīng)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量，若氫氣配比過(guò)低，影響產(chǎn)品質(zhì)量；若氫氣配比過(guò)高可能導(dǎo)致循環(huán)氫量增加，造成能源損耗。3.4加熱系統(tǒng)加氫反應(yīng)大多在較高的溫度下進(jìn)行，物料經(jīng)預(yù)熱或在反應(yīng)器內(nèi)加熱到反應(yīng)溫度進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)器進(jìn)料口溫度直接影響反應(yīng)器內(nèi)溫度，因此應(yīng)對(duì)預(yù)熱或反應(yīng)器進(jìn)行溫度監(jiān)控。3.5冷卻系統(tǒng)加氫反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中釋放大量熱量，如不及時(shí)移除熱量，造成加氫反應(yīng)器超溫超壓，引發(fā)設(shè)備爆炸事故，因此需嚴(yán)格監(jiān)控冷卻系統(tǒng)，如冷卻劑溫度、流量或壓力等。3.6其他在加氫反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)溫度、壓力較高，氫及大多數(shù)反應(yīng)原料具有易燃、易爆危險(xiǎn)性，因此應(yīng)對(duì)原料成分進(jìn)行監(jiān)控，防止因原料中含雜質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器造成危險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)反應(yīng)生成物的組成、尾氣組成也要進(jìn)行監(jiān)控。4推薦的安全控制方式4.1參數(shù)控制方式加氫反應(yīng)釜或催化劑床層的溫度、壓力、反應(yīng)釜攪拌速率、氫氣流量、反應(yīng)物質(zhì)的配料比、系統(tǒng)氧含量、冷卻劑流量、氫氣壓縮機(jī)運(yùn)行參數(shù)、反應(yīng)尾氣組成等重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)的控制方式見(jiàn)附表2。4.2工藝系統(tǒng)控制方式4.2.1基本監(jiān)控要求加氫工藝的生產(chǎn)裝置設(shè)置的自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝目錄中有關(guān)安全控制的基本要求，重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)應(yīng)傳送至控制室集中顯示，并按照宜采用的控制方式設(shè)置相應(yīng)的聯(lián)鎖。自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)具備遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)、信息存儲(chǔ)、連續(xù)記錄、超限報(bào)警、聯(lián)鎖切斷、緊急停車等功能。記錄的電子數(shù)據(jù)的保存時(shí)間不少于30天。4.2.2基本控制要求4.2.2.1加氫工藝安全控制基本要求中涉及反應(yīng)溫度、壓力報(bào)警及聯(lián)鎖的自動(dòng)控制方式至少滿足下列要求：（1）連續(xù)加氫反應(yīng)器應(yīng)設(shè)緊急冷卻系統(tǒng)、緊急停車系統(tǒng)、安全泄放系統(tǒng)。加氫反應(yīng)器應(yīng)設(shè)進(jìn)料自動(dòng)控制閥，通過(guò)改變進(jìn)料流量調(diào)節(jié)反應(yīng)壓力和（或）溫度，反應(yīng)器溫度和（或）壓力高高報(bào)警聯(lián)鎖打開(kāi)緊急冷卻系統(tǒng)、緊急停車系統(tǒng)，打開(kāi)安全泄放系統(tǒng)。應(yīng)配置安全閥、爆破片等泄放設(shè)施。（2）間歇加氫反應(yīng)釜應(yīng)設(shè)緊急冷卻系統(tǒng)、緊急停車系統(tǒng)、安全泄放系統(tǒng)。加氫反應(yīng)釜應(yīng)設(shè)氫氣進(jìn)料自動(dòng)控制閥，通過(guò)改變氫氣流量調(diào)節(jié)反應(yīng)壓力和（或）溫度，反應(yīng)釜壓力和（或）溫度高高報(bào)警聯(lián)鎖打開(kāi)緊急冷卻系統(tǒng)、緊急停車系統(tǒng)，打開(kāi)安全泄放系統(tǒng)。當(dāng)攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)聯(lián)鎖停止進(jìn)料，打開(kāi)安全泄放系統(tǒng)。應(yīng)配置安全閥、爆破片等泄放設(shè)施。（3）監(jiān)控冷卻系統(tǒng)溫度、流量，冷卻系統(tǒng)異常聯(lián)鎖啟動(dòng)緊急停車。（4）屬于同一種反應(yīng)工藝，多個(gè)反應(yīng)釜串連使用的，各釜應(yīng)設(shè)溫度、壓力遠(yuǎn)傳、報(bào)警，壓力和（或）溫度高高報(bào)警聯(lián)鎖；打開(kāi)緊急冷卻系統(tǒng)；當(dāng)攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)聯(lián)鎖；打開(kāi)安全泄放系統(tǒng)。應(yīng)配置安全閥、爆破片等泄放設(shè)施。4.2.2.2其他（1）反應(yīng)過(guò)程中需要通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)控制或者輔助控制反應(yīng)溫度的，應(yīng)當(dāng)設(shè)置自動(dòng)控制回路，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)溫度升高時(shí)自動(dòng)提高冷卻劑流量或加大循環(huán)量；調(diào)節(jié)精度要求較高的冷卻劑應(yīng)當(dāng)設(shè)流量控制回路。（2）加氫工藝安全控制基本要求的涉及反應(yīng)物質(zhì)的配料比、系統(tǒng)氧含量、冷卻劑流量、氫氣壓縮機(jī)運(yùn)行參數(shù)、反應(yīng)尾氣組成等報(bào)警及聯(lián)鎖的安全控制方式，應(yīng)同時(shí)滿足《重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝目錄》中的要求，并根據(jù)設(shè)計(jì)方案或HAZOP分析報(bào)告設(shè)置相應(yīng)聯(lián)鎖系統(tǒng)。（4）在組分測(cè)量?jī)x表?xiàng)l件滿足時(shí)，根據(jù)工藝要求，加裝系統(tǒng)氧含量在線分析儀，并將其分析結(jié)果遠(yuǎn)傳至控制室。（5）設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體的工藝機(jī)理，合理的設(shè)置控制方案，避免出現(xiàn)因控制回路間密切相關(guān)、互相影響導(dǎo)致工藝參數(shù)無(wú)法控制的情況，控制措施中相互關(guān)聯(lián)不允許發(fā)生耦合控制。（6）加氫反應(yīng)區(qū)域設(shè)置視頻監(jiān)控，根據(jù)物料性質(zhì)設(shè)置可燃、有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。4.3根據(jù)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，制定相應(yīng)的控制措施所有涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、過(guò)氧化工藝的化工生產(chǎn)裝置按照《關(guān)于加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的實(shí)施方案》（安監(jiān)總管三〔2017〕1號(hào)）要求必須完成反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并綜合反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，考慮不同的工藝危險(xiǎn)程度，設(shè)置相應(yīng)的控制措施，加氫工藝參照?qǐng)?zhí)行。4.4儀表系統(tǒng)選用原則4.4.1基本過(guò)程控制系統(tǒng)（BPCS）選用原則（1）基本過(guò)程控制系統(tǒng)（BPCS）宜首選DCS系統(tǒng)；（2）基本過(guò)程控制系統(tǒng)的CPU、通信、電源等模塊應(yīng)冗余設(shè)置。（3）生產(chǎn)過(guò)程中的重點(diǎn)工藝參數(shù)監(jiān)控回路的AI、AO、DI、DO點(diǎn)應(yīng)冗余配置，且相同儀表位號(hào)的AI、AO、DI、DO點(diǎn)應(yīng)配置在不同的卡件上。（4）在控制室內(nèi)加裝緊急停車按鈕，確保現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)緊急情況（如氫氣泄漏、重要設(shè)備損壞等）時(shí)，操作人員可在控制室內(nèi)切斷原料進(jìn)料、啟動(dòng)緊急冷卻系統(tǒng)、緊急泄放系統(tǒng)等。BPCS的報(bào)警及聯(lián)鎖的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《信號(hào)報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（HG/T20511）之要求。4.4.2安全儀表系統(tǒng)選用原則針對(duì)具體的加氫工藝，依據(jù)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果、危險(xiǎn)和可操作性分析（HAZOP）、LOPA分析確定相關(guān)各安全儀表功能（SIF）的安全完整性等級(jí)（SIL）。通過(guò)LOPA分析，安全儀表功能（SIF）的安全完整性等級(jí)（SIL）>1時(shí)，應(yīng)配置獨(dú)立于DCS系統(tǒng)之外的安全儀表系統(tǒng)（SIS），≤1的可以與DCS合并設(shè)置。根據(jù)儀表的安全性和可用性，測(cè)量?jī)x表宜三取二。安全儀表系統(tǒng)的邏輯控制器硬件要求、測(cè)量?jī)x表獨(dú)立性和冗余性、最終元件獨(dú)立性和冗余性等技術(shù)要求，須符合《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50770）規(guī)范要求。安全儀表系統(tǒng)在投入運(yùn)行之前，應(yīng)進(jìn)行SIL等級(jí)的驗(yàn)證，驗(yàn)證合格方能投入運(yùn)行。4.4.3氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)（GDS）選用原則工藝的原料、中間產(chǎn)品及產(chǎn)品大多為有毒、易燃易爆物品，裝置應(yīng)按《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50493）設(shè)置獨(dú)立的氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，并保證裝置停車或工藝控制監(jiān)控系統(tǒng)失效后，仍能有效地進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警。4.5其他安全設(shè)施對(duì)于具體的裝置，考慮安全設(shè)施時(shí)不應(yīng)孤立的看待具體的設(shè)備或工序，還應(yīng)考慮相關(guān)的原料準(zhǔn)備、產(chǎn)品儲(chǔ)存、公用工程等相關(guān)設(shè)施和工序，任何一個(gè)工序出現(xiàn)故障都可能影響到整套裝置的安全，在設(shè)置監(jiān)控或聯(lián)鎖、報(bào)警時(shí)一并考慮進(jìn)去。對(duì)于裝置中因工藝參數(shù)失控而引起的過(guò)壓、危及設(shè)備或管道時(shí)，除了設(shè)置自控、聯(lián)鎖系統(tǒng)外，還應(yīng)設(shè)置爆破片、安全閥、單向閥、緊急排空閥及緊急切斷裝置等其他安全設(shè)施。5通用設(shè)計(jì)要求對(duì)于新建或改、擴(kuò)建裝置，在制定設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)工藝、自控及安全要求，結(jié)合本指導(dǎo)方案，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于在役加氫工藝裝置進(jìn)行自控與安全聯(lián)鎖改造，增加或者完善安全控制系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)工作應(yīng)遵循以下原則要求：5.1收集產(chǎn)品工藝資料企業(yè)產(chǎn)品簡(jiǎn)介、使用工藝簡(jiǎn)介、加氫工藝管道與儀表流程圖，涉及的設(shè)備簡(jiǎn)圖和工藝物性參數(shù)、危險(xiǎn)和可操作性分析（HAZOP）報(bào)告和保護(hù)層分析（LOPA）及SIL定級(jí)報(bào)告。按要求開(kāi)展精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的企業(yè)，應(yīng)提供反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告。改造企業(yè)需提交的設(shè)計(jì)資料清單見(jiàn)附表3。5.2確定改造范圍（1）與企業(yè)協(xié)商，根據(jù)《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于公布首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄的通知》（安監(jiān)總管三〔2009〕116號(hào)）、《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于公布第二批重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝目錄和調(diào)整首批重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝中部分典型工藝的通知》（安監(jiān)總管三〔2013〕3號(hào)）、《關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)管理的實(shí)施方案》（安監(jiān)總管三〔2014〕116號(hào)）文要求，確定需要改造的裝置范圍，實(shí)現(xiàn)加氫工藝過(guò)程的自控聯(lián)鎖。（2）核實(shí)加氫工藝過(guò)程所涉及的上下游工藝過(guò)程對(duì)反應(yīng)裝置的影響（如氫的制備與儲(chǔ)存、冷媒的規(guī)格數(shù)量、惰性保護(hù)氣體的規(guī)格數(shù)量等）。（3）將加氫工藝以及對(duì)該工藝過(guò)程產(chǎn)生影響的上下游的工藝過(guò)程和對(duì)工藝安全產(chǎn)生影響的相關(guān)公用工程，一并納入自動(dòng)化控制與安全聯(lián)鎖技術(shù)改造范圍，確定控制方案，繪制PID圖。5.3儀表設(shè)備選型（1）確定相關(guān)檢測(cè)儀表型號(hào)。（2）計(jì)算并選定執(zhí)行機(jī)構(gòu)型號(hào)。（3）根據(jù)工藝過(guò)程復(fù)雜程度、檢修能力等確定自動(dòng)化和安全聯(lián)鎖的實(shí)現(xiàn)載體（如SIS、DCS；檢測(cè)儀表、自控調(diào)節(jié)閥、緊急切斷閥等）。5.4提交方案（1）工藝管道與儀表流程圖（PID）；（2）順序控制邏輯圖（需要時(shí)）；（3）控制、報(bào)警、聯(lián)鎖一覽表；（4）自控設(shè)備表；（5）檢測(cè)取源和執(zhí)行器改造圖（說(shuō)明或標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)號(hào)）；（6）自控、聯(lián)鎖能源供應(yīng)方案。5.5與建設(shè)方技術(shù)交底，提交改造圖紙，簽署設(shè)計(jì)變更6典型工藝安全控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案某企業(yè)3，3’-二氯聯(lián)苯胺鹽酸鹽加氫工段安全控制方案。6.1工藝簡(jiǎn)述3，3’-二氯聯(lián)苯胺鹽酸鹽的合成是以鄰硝基氯化苯為原料，在堿性介質(zhì)中進(jìn)行還原，生成2.2’-二氯氫化偶氮苯，然后2.2’-二氯氫化偶氮苯在酸性介質(zhì)中進(jìn)行重排而得3，3’-二氯聯(lián)苯胺鹽酸鹽。反應(yīng)方程式如下：6.2裝置加氫工藝危險(xiǎn)性分析6.2.1固有危險(xiǎn)性原料氫氣、溶劑甲苯的火災(zāi)危險(xiǎn)性都屬于甲類。它們的爆炸極限分別為4.1~74.1%、1.2~7.0%，與空氣混合能形成爆炸混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備及物料輸送管道等出現(xiàn)泄漏、人為因素造成泄漏、在生產(chǎn)過(guò)程中因控制失靈、誤操作、設(shè)備腐蝕老化等原因均可引起火災(zāi)爆炸。6.2.2工藝過(guò)程的危險(xiǎn)性鄰氯硝基苯加氫工藝是在較高溫度、壓力下進(jìn)行的放熱反應(yīng)，溫度、壓力升高將使爆炸極限濃度范圍擴(kuò)大，增加了爆炸危險(xiǎn)性。氫氣一旦泄漏將會(huì)因靜電火花引起爆炸。而且氫氣在較高的溫度、壓力下與鋼材接觸，鋼材內(nèi)的碳分子易與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成碳?xì)浠衔?，使鋼制設(shè)備的強(qiáng)度降低，發(fā)生氫脆。加氫反應(yīng)若不用氮?dú)庵脫Q加氫反應(yīng)器中的氧或置換不完全，反應(yīng)釜中的氧將與通入反應(yīng)釜的氫氣形成爆炸性混合物，易引發(fā)爆炸。加氫反應(yīng)尾氣有未完全反應(yīng)的氫氣和其它雜質(zhì)，在排放時(shí)易引發(fā)火災(zāi)或爆炸。裝置中的加氫釜等設(shè)備以及輸送物料的管道中存在高溫介質(zhì)，一旦出現(xiàn)泄漏濺及人體會(huì)發(fā)生灼燙事故。加氫反應(yīng)中涉及到甲苯、硫酸等有毒物質(zhì)，硫酸為第三類易制毒物質(zhì)，對(duì)皮膚、粘膜等組織有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用。6.3裝置加氫工藝控制方案綜述加氫釜設(shè)緊急停車系統(tǒng)、緊急冷卻系統(tǒng)、安全泄放系統(tǒng)。加氫釜設(shè)置溫度、壓力、攪拌電流、氫氣流量遠(yuǎn)傳顯示、報(bào)警。加氫釜設(shè)氫氣進(jìn)料自動(dòng)控制閥，通過(guò)改變氫氣流量調(diào)節(jié)反應(yīng)壓力和溫度。加氫釜設(shè)溫度、壓力遠(yuǎn)傳、報(bào)警，溫度高高報(bào)警聯(lián)鎖切斷氫氣進(jìn)料、打開(kāi)緊急冷卻系統(tǒng)、停止攪拌，當(dāng)攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料，打開(kāi)安全泄放系統(tǒng)。根據(jù)保護(hù)層分析（LOPA）及SIL定級(jí)報(bào)告，某企業(yè)3，3’-二氯聯(lián)苯胺鹽酸鹽裝置的安全完整性等級(jí)采用SIL2級(jí)。加氫釜溫度高高，考慮儀表的安全和可用性，測(cè)量?jī)x表三取二，聯(lián)鎖切斷氫氣進(jìn)料、切斷蒸汽、打開(kāi)緊急冷卻水、停止攪拌。本工序基本過(guò)程控制系統(tǒng)采用DCS系統(tǒng)，并配置了獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)（SIS），以上控制、報(bào)警及聯(lián)鎖方式在控制室實(shí)現(xiàn)。工藝管道與儀表流程圖見(jiàn)附圖1，控制、報(bào)警、聯(lián)鎖一覽表見(jiàn)附表4。7加氫工藝安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)方案附表、附圖7.1XX省主要加氫工藝產(chǎn)品目錄（附表1）7.2加氫工藝重點(diǎn)監(jiān)控參數(shù)的控制方式（附表2）7.3企業(yè)需提交的設(shè)計(jì)資料清單（附表3）7.4某企業(yè)加氫工藝控制、報(bào)警、聯(lián)鎖一覽表（附表4）7.5某企業(yè)加氫工藝管道與儀表流程圖（附圖1）附表1XX省主要加氫工藝產(chǎn)品目錄產(chǎn)品名稱環(huán)己胺咖啡因一異丙氨、二異丙氨三氯氫硅羅哌卡因苯、甲苯、二甲苯間苯二胺苯乙醇烷基蒽醌雙氧水鄰叔丁基環(huán)己醇12-羥基硬脂酸甲醇丙醇丁烷二環(huán)己胺二甲基樂(lè)靈原藥麥芽糖醇汽油、柴油辛醇2，3-環(huán)戊烯并吡啶木糖醇苯乙醇混合丁醇四氯糠醛脂肪胺糠醇附表2加氫工藝重點(diǎn)監(jiān)控參數(shù)的控制方式序號(hào)工藝參數(shù)控制方式備注1加氫反應(yīng)釜溫度1、集中顯示2、自控3、報(bào)警、聯(lián)鎖2加氫反應(yīng)釜壓力1、集中顯示2、自控3、報(bào)警、聯(lián)鎖3氫壓縮機(jī)出口壓力1、集中顯示2、自控3、報(bào)警、聯(lián)鎖4加氫反應(yīng)釜?dú)錃膺M(jìn)料流量1、集中顯示2、恒定或比值調(diào)節(jié)3、報(bào)警聯(lián)鎖5加氫反應(yīng)釜攪拌速率1、集中顯示2、報(bào)警或聯(lián)鎖8冷媒流量1、集中顯示2、報(bào)警或聯(lián)鎖9反應(yīng)物質(zhì)的配料比1、集中顯示2、報(bào)警或聯(lián)鎖10氫氣壓縮機(jī)運(yùn)行參數(shù)1、集中顯示2、報(bào)警或聯(lián)鎖11系統(tǒng)氧含量根據(jù)加氫工藝特點(diǎn)進(jìn)行分析12加氫反應(yīng)