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硝化工艺装置的上下游配套装置自动化控制改造指南（试行）

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附件 1
硝化工艺装置的上下游配套装置
自动化控制改造指南
（试行）
1 适用范围
适用于涉及硝化工艺装置的危险化学品生产、使用取证企
业。
2 硝化工艺装置的上下游配套装置
与硝化工艺装置存在上下游关系的生产工序，包括原料处
理和输送、反应、精（蒸）馏精制、产品包装、危险化学品储运、
废料（废液、废固）储存处置、尾气处理等工艺装置。
3 总则
3.1 自动化控制应满足安监总管三〔2009〕116 号和安监总管
三〔2013〕3号提出的安全控制基本要求，并符合危险与可操作
性分析（HAZOP）报告和保护层分析（LOPA）报告对自动化
控制提出的对策措施。
3.2 涉及硝化工艺的精细化工企业应按照安监总管三
〔2017〕1号要求完成反应安全风险评估。涉及硝化工艺的精细
化工企业应完成全流程（不含公用工程）反应安全风险评估，
2
同时对原料、中间产品、产品及副产物进行热稳定性测试和蒸馏、
干燥、储存等单元操作的风险评估。企业应采纳反应安全风险评
估报告中确定的反应工艺危险度等级和评估建议，设置相应的
安全设施、安全仪表系统和自动控制系统。
3.3 企业应委托具备规定资质的单位进行自动化控制系统
设计和安装。
4 自动化控制要点
4.1 通用规定
4.1.1 重点监控的工艺参数应传送至控制室集中显示。自动
化控制系统应具备远程调节、信息存储、连续记录、超限报警、
联锁切断、紧急停车等功能。
4.1.2 涉及极度、高度危害气体的生产、储存设施应与应急
处置系统联锁。
4.1.3 处于备用状态的有毒气体应急处置系统应设置联锁启
动和一键启动功能，吸收剂供应泵、吸收剂循环泵应设置备用
泵，备用泵应具备低压或低流量自启动功能，用电负荷应为一
级负荷。
4.2 原料处理
4.2.1 涉及可燃、有毒等原料相变工艺过程的设施，应设置
温度/压力远传、温度/压力超限报警、温度/压力与热（冷）媒或
泄放系统联锁。
3
4.2.2 涉及固体原料连续输送工艺过程的，应采用机械或气
力输送方式。可燃固体采用机械输送时应设置故障停机联锁系
统。涉及易燃、易爆物质的气力输送应采用氮气等惰性气体输送
并设置气体压力自动调节装置，且应设置氧含量在线监测。
4.2.3 存在突然超压或发生瞬时分解爆炸危险、因物料暴聚
或分解造成超温、超压的物料储存设施（包括伴有加热、搅拌操
作的设施），应设置温度、压力、搅拌电流等工艺参数的检测、
远传、报警，温度/压力应与热（冷）媒或泄放系统联锁。
4.2.4 可燃液体或有毒液体的装置储罐应设置高低液位报警，
高液位应与进料联锁。
4.2.5 装置高位槽应设置高液位报警，高液位应与进料联锁
或设溢流管道。
4.2.6 硝化用混酸的配制过程应设置物料流量、比例、温度、
搅拌电流等工艺参数的检测、远传、报警，温度应与冷媒或泄放
系统联锁。
4.3 反应工序
4.3.1 硝化反应釜不应用于其他用途。
4.3.2 硝化反应要严格控制硝化反应釜内温度、搅拌速率；
硝化剂流量；冷却水流量；pH 值；硝化产物中杂质含量；精
馏分离系统温度；塔釜杂质含量等，设置自动化控制系统和报
警联锁装置。
4
4.3.3 硝化反应釜搅拌（含外循环泵，后同）在电网停电时
无法满足安全停车要求的，应设置独立的后备电源供电。
4.3.4 硝化反应混酸与物料比率、混酸中硝酸与硫酸比率应
实现自动控制。
4.3.5 硝化反应釜应设温度/压力远传、报警和自动调节，反
应温度/压力与热(冷)媒、进料和泄放系统联锁，并设置手动遥
控切断进料的措施。硝化反应用冷却水压力、冷却水流量、冷却
水pH 等重点参数进行监控和超限报警。
4.3.6 反应过程涉及热媒、冷媒切换操作的，应实现自动切
换。
4.3.7 设有搅拌系统且具有超压或爆炸危险的反应釜，应设
搅拌电流远传指示。搅拌系统故障停机信号应与进料、热(冷)媒
和泄放系统联锁。
4.3.8 设有外循环冷却或加热系统的反应釜，应设置备用循
环泵，并具备自动切换功能。应设置循环泵电流远传指示或电
机启停指示，外循环系统故障信号应与进料及热(冷)媒和泄放
系统联锁。
4.3.9 硝化工艺应设置紧急停车系统。
4.3.10 固体原料连续投入反应釜（非一次性投入）且作为
主反应原料的，应设置加料斗、机械加料装置，进料量应与反
应温度/压力联锁。
5
4.4 精馏精制
4.4.1 涉及硝化产物精（蒸）馏工艺的温度、压力、液位等
参数应进行监控和自动调节，当参数超限时，声光报警并采取
联锁措施。
4.4.2 涉及硝化产物的浓缩、干燥、萃取、中和等工艺的温度
应自动调节和报警，并与热（冷）媒形成联锁关系。
4.4.3 含有酸性介质的换热设备应在线检测管道中冷却/加
热介质的 pH 值。
4.4.4 有毒物料的尾气处理设施应做到设备运行状态自动监
控、联锁启动、工艺参数自动监测和排放指标连续检测。
4.5 产品包装
硝化反应工序所在建/构筑物内的包装作业场所应采用自动
化包装。
4.6 危险化学品储运
4.6.1 可燃液体、有毒液体储罐均应设置液位就地和集中显
示，并设高、低液位报警和超限控制措施。
4.6.2 涉及有毒气体、液化气体、剧毒液体的一级、二级重大
危险源的危险化学品罐区应设独立的安全仪表系统。
4.6.3 酸、碱储罐应设置高、低液位报警。
4.6.4 设有加热或冷却盘管的储罐应设置液相温度检测和报
警超限控制措施。
6
4.7 可燃气体和有毒气体检测报警
4.7.1 硝化工艺装置和储运设施应按照 GB/T50493 的规定
设置可燃和有毒气体检测报警仪。
4.7.2 可燃和有毒气体检测报警信号应送至操作人员常驻的
控制室。
4.7.3 可燃和有毒气体检测报警系统应独立于基本过程控制
系统，并设置独立的显示屏或报警终端。
5 其他
企业实施自动化控制改造时应履行相关变更程序，并及时
修订发布相关管理制度、操作规程和工艺控制指标，对相关人
员全面开展有针对性的培训，提升岗位人员操作技能水平，提
升企业安全设施维护和管理水平。
7
硝化工艺装置的上下游配套装置
自动化控制改造检查表（一）
序号 内容 检查情
况备注
一、通用规定
1
DCS 显示的工艺流程应与 P&ID 图和现场一
致；SIS 显示的逻辑图应与 P&ID 图和现场一
致；自动化控制系统及安全仪表系统的参数
设置必须与设计文件和操作规程一致。
2
DCS 系统和 SIS 系统应设置管理权限；岗位
操作人员不应有修改自动化控制系统工艺指
标、报警阈值、联锁阈值和摘除 DCS、SIS 系
统的权限。
3
企业应定期维护和调试 DCS、SIS、ESD、GDS
等自动化系统，保证系统完好并处于正常投
用状态。
4
企业应设置区域性控制室或全厂性控制室，
并符合 GB 50160、GB 51283、HG/T 20508 或
SH/T 3006 等要求。
8
序号 内容 检查情
况备注
5
重点监控工艺参数应传送至控制室集中显
示；自动化控制系统应具备远程调节、信息
存储、连续记录、超限报警、联锁切断、紧急停
车等功能；记录的电子数据保存时间不少于
30 天。
6
安全仪表系统应符合 GB50770 要求，安全完
整性（SIL）等级为 2级及以上的，应独立设
置。
7
DCS 系统与 SIS 系统的电源宜满足一级供电
负荷要求，并应配备 UPS，UPS 供电时间不
低于 30min。
8
涉及极度、高度危害气体的生产、储存设施应
与应急处置系统联锁。
9
处于备用状态的有毒气体应急处置系统应设
置联锁启动和一键启动功能；吸收剂供应
泵、吸收剂循环泵应设置备用泵；备用泵应
具备低压或低流量自启动功能，用电负荷应
为一级负荷。
10 涉及易燃易爆、有毒、腐蚀性物料不应使用玻
9
序号 内容 检查情
况备注
璃管液位计，液位计应标有最高安全液位。
二、原料处理
11
涉及可燃、有毒等原料相变工艺过程的设
施，应设置温度/压力远传、温度/压力超限报
警、温度/压力与热（冷）媒或泄放系统联锁。
12
涉及固体原料连续输送工艺过程的，应采用
机械或气力输送方式；可燃固体采用机械输
送时应设置故障停机联锁系统。
13
涉及易燃、易爆物质的气力输送应采用氮气
等惰性气体输送并设置气体压力自动调节装
置，且应设置氧含量在线监测。
14
存在突然超压或发生瞬时分解爆炸危险、因
物料暴聚或分解造成超温、超压的物料储存
设施（包括伴有加热、搅拌操作的设施），
应设置温度、压力、搅拌电流等工艺参数的检
测、远传、报警，温度/压力应与热（冷）媒或
泄放系统联锁。
15
可燃液体或有毒液体的装置储罐应设置高低
液位报警；高液位应与进料联锁。
16 装置高位槽应设置高液位报警，液位应与进
10
序号 内容 检查情
况备注
料联锁或设溢流管道。
17
硝化用混酸的配制过程应设置温度、搅拌电
流等工艺参数的检测、远传、报警，温度应与
冷媒或泄放系统联锁。
三、反应工序
18 硝化反应釜不应用于其他用途。
19
涉及分批加料的反应釜应设温度/压力远传、
报警，反应温度/压力与热（冷）媒或泄放系
统联锁；进料设备应设置手动遥控和自动紧
急切断设施。
20 应按照重点监管危险工艺安全控制要求，并
结合工艺热风险评估、HAZOP 分析结果进行
设置，对硝化反应釜内温度、搅拌（循环
泵）电流或转速、硝化剂流量、冷却水压力、
冷却水流量、冷却水 pH 等重点参数进行监
控， 当参数超限时，声光报警并采取联锁措
施：
（1）硝化反应应设置双温度计，并定期校
验；
（2）严格控制硝化反应温度上、下限，并制
摘要：

1附件1硝化工艺装置的上下游配套装置自动化控制改造指南（试行）1适用范围适用于涉及硝化工艺装置的危险化学品生产、使用取证企业。2硝化工艺装置的上下游配套装置与硝化工艺装置存在上下游关系的生产工序，包括原料处理和输送、反应、精（蒸）馏精制、产品包装、危险化学品储运、废料（废液、废固）储存处置、尾气处理等工艺装置。3总则3.1自动化控制应满足安监总管三〔2009〕116号和安监总管三〔2013〕3号提出的安全控制基本要求，并符合危险与可操作性分析（HAZOP）报告和保护层分析（LOPA）报告对自动化控制提出的对策措施。3.2涉及硝化工艺的精细化工企业应按照安监总管三〔2017〕1号要求完成反应安全...

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