硝化反应装置自动化控制系统项目设计方案

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1、硝化反应装置自动化控制系统项目设计方案根据国家安全监管总局《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三[2009]116号）；《关于规范化工企业自动控制技术改造工作的意见》（苏安监[2009]109号）；《关于在全市化工生产企业开展高度危险工艺装置加装DCS专项行动的通知》（盐安监[2008]47号）等文件规定，有限公司的硝化反应属于重点监管的危险化工工艺。受有限公司的委托，本院对其硝化反应装置进行自动化控制设计。根据相关规范和设计的要求，对照该企业的所采用的危险化工工艺的具体特点，确定重点监控的工艺参数，装备和完善自动控制系统，确定该公司硝化反应装置必须加装集散控制

2、系统（DCS）和紧急停车系统（ESD）。在本次自动化控制设计方案的编制过程中，得到了滨海县安全生产监督管理局的指导，得到了有限公司的积极配合与协助，在此表示诚挚的感谢！三、相关设计规范和依据：（1）《过程检测和控制系统用文字和图形》（HG20505－92）；（2）《自动化仪表选型》（HG20507－92）；（3）《石油化工仪表安装设计规范》（SHT3104－2000）；（4）《石油化工自动化仪表选型设计规范》（SH3005-1999）;14（5）《仪表供电设计规范》（HG20509-92）;（6）《信号报警、连锁系统设计规定》（HG20511-92）;（7）《仪表配管、配线设计规定》

3、（HG20152-92）;（8）《仪表系统接地设计规定》（HG20153－92）；（9）《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》（HG20514-92）;（10）《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93－86）；（11）《自控安装图册（上、下册）》（HG/T21581-95）;（12）《控制室设计规定》（HG/T20508-2000）。（13）《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三[2009]116号）；（14）《关于规范化工企业自动控制技术改造工作的意见》（苏安监[2009]109号）；（15）《关于在全市化工生产企业开展高度危险工艺装置加装DCS专项行动

4、的通知》（盐安监[2008]47号）四、硝化工艺简述：反应类型放热反应重点监控单元硝化反应釜、分离单元工艺简介硝化反应是有机化合物分子中引入硝基（-NO2）的反应。14工艺危险特点（1）反应速度快，放热量大。大多数硝化反应是在非均相中进行的，反应组分的不均匀分布容易引起局部过热导致危险。尤其在硝化反应开始阶段，停止搅拌或由于搅拌叶片脱落等造成搅拌失效是非常危险的，一旦搅拌再次开动，就会突然引发局部激烈反应，瞬间释放大量的热量，引起爆炸事故；（2）反应物料具有燃爆危险性；重点监控工艺参数硝化反应釜内温度控制、硝化剂滴加调节控制，搅拌速率检测；冷却水控制；蒸汽控制；紧急卸料控制；安全控制

5、的基本要求反应釜温度的报警和联锁；自动进料控制和联锁；紧急冷却系统；搅拌的稳定控制和联锁系统；安全泄放系统等。14五、硝化工艺控制要求：1、重点监控工艺参数：硝化反应釜内温度、硝化剂的流量和搅拌状态2、安全控制的基本要求：硝化反应釜温度的报警和连锁；硝化剂进料的控制和连锁；搅拌的控制和连锁；热量系统（加热和降温）的控制和连锁。3、采用的DCS控制方式：将硝化反应釜内的温度、搅拌速度和反应釜的硝化剂进料调节阀门、蒸汽阀门、冷却水阀门、搅拌电机形成连锁关系；当反应釜内的温度超标时，系统能够自动报警并自动停止硝化剂进料，关闭蒸汽阀门，打开冷却水阀门，将硝化反应釜内的温度将至适宜的温度范围内

6、。4、采用的ESD控制方式：该硝化反应装置除了安装集散控制系统（DCS）以外，还应装备紧急停车系统（ESD），并设有紧急放料系统，在DCS仍然无法控制反应装置正常的情况下，ESD能够立即启动，对该反应装置实施紧急停车和紧急放料。14六、有限公司自动化控制系统设计方案：根据有限公司针对该硝化反应装置进行自动化控制系统改造要求，和国家相关法规要求，结合我院多年来积累的安全自动化控制系统的设计经验，编制了有限公司硝化反应装置自动化控制系统（包括DCS集散控制系统和ESD紧急停车系统）设计方案。1、自动化控制系统的设计思路：该公司当前硝化反应装置的生产过程完全是人工控制，整个硝化反应装置安全

7、完全依赖于操作工的技能和素质，不确定因素较多，风险较大，安全系数较低。在实施自动化控制系统改造后，可以极大的提高生产过程的安全性和稳定性，无论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险，自动控制系统都可以作出正确反应，并立即给出相应的逻辑信号，使生产装置进行自动调节和安全联锁；在特别紧急状态下可以实施紧急停车和紧急放料，从而阻止危险的发生和事故的扩散，从而使事故危害减少到最小。2、自动化控制系统设计方案简述：①、DC