PAGE26重氮化工藝安全控制設計指導方案目錄1概述 11.1重氮化工藝 11.2重氮化反應類型 11.2.1順法重氮化反應 11.2.2反加法重氮化反應 11.2.3亞硝酰硫酸法重氮化反應 11.2.4硫酸銅觸媒法重氮化反應 21.2.5鹽析法重氮化反應 21.3重氮化工藝關鍵設備和重點監控單元 21.3.1重氮化工藝的關鍵設備 21.3.2重氮化工藝的重點監控單元 31.4重氮化工藝涉及的主要危險介質 31.4.1重氮化原料 31.4.2產品和中間產品 41.4.3其他 41.5XX省主要重氮化工藝產品目錄 52危險性分析 62.1固有危險性 62.1.1火災危險性 62.1.2爆炸危險性 72.1.3中毒危險性 72.1.4腐蝕及其他危險性 72.2工藝過程的危險性 82.2.1反應過程的危險性 82.2.2反應安全風險評估 82.2.3危險和可操作性分析 83重點監控的工藝參數和控制要求 103.1溫度 103.2壓力 103.3投料速率、物料配比和PH值 103.4液位 113.5亞硝酸鈉（亞硝酰硫酸）流量 114推薦的安全控制方案 124.1各工藝參數控制方式 124.2工藝系統控制方式 124.2.1基本監控要求 124.2.2基本控制要求 124.2.2.2其他 134.3根據反應安全風險評估結果，制定相應的控制措施 144.4儀表系統選用原則 144.4.1基本過程控制系統（BPCS）選用原則 144.4.2安全儀表系統選用原則 144.4.3氣體檢測報警系統（GDS）選用原則 154.5其他安全設施 155通用設計要求 165.1收集產品工藝資料 165.2確定改造范圍 165.3儀表設備選型 175.5與建設方技術交底，提交改造圖紙，簽署設計變更 176典型工藝安全控制系統改造設計方案 186.1工藝簡述 186.2裝置重氮化工藝危險性分析 186.2.1固有危險性 186.2.2工藝過程的危險性 196.3裝置重氮化工藝控制方案綜述 197重氮化工藝安全控制系統設計指導方案附表、附圖 217.1XX省主要重氮化工藝產品目錄（附表1） 217.2重氮化工藝重點監控參數的控制方式（附表2） 217.3企業需提交的設計資料清單（附表3） 217.4某企業重氮化工藝控制、報警、聯鎖一覽表（附表4） 217.5工藝管道與儀表流程圖（附圖1） 21附表1XX省主要重氮化工藝產品目錄 22附表2重氮化工藝重點監控參數的控制方式 23附表3企業需提交的設計資料清單 24附表4某企業重氮化工藝控制、報警、聯鎖一覽表 25附圖1某企業重氮化工藝管道與儀表流程圖 271概述1.1重氮化工藝一級胺與亞硝酸在低溫下作用，生成重氮鹽的反應。脂肪族、芳香族和雜環的一級胺都可以進行重氮化反應。通常是把含芳胺的有機化合物在酸性介質中與亞硝酸鈉作用，使其中的胺基（-NH2）轉變為重氮基（-N=N-）的化學反應。涉及重氮化反應的工藝過程為重氮化工藝。1.2重氮化反應類型重氮化反應主要包括：順法、反加法、亞硝酰硫酸法、硫酸銅觸媒法和鹽析法五種類型。順法重氮化反應指在重氮鹽的制備過程中，先在重氮化原料溶液中加入適量酸，低溫下再向釜內加入亞硝酸鈉的重氮化方法。如對氨基苯磺酸鈉與2-萘酚制備酸性橙-II染料、芳香族伯胺與亞硝酸鈉反應制備芳香族重氮化合物等。1.2.2反加法重氮化反應指先按照比例配置重氮化原料和亞硝酸鈉溶液，再將料液緩慢加入低溫鹽酸溶液的重氮化方法。如間苯二胺生產二氟硼酸間苯二重氮鹽；苯胺與亞硝酸反應生產苯胺基重氮鹽等1.2.3亞硝酰硫酸法重氮化反應指先將芳伯胺溶于濃硫酸或冰醋酸，再向其中加入亞硝酰硫酸的重氮化方法。如2-氰基-4-硝基苯胺、2-氰基-4-硝基-6-溴苯胺、2、4-二硝基-6-溴苯胺、2、6-二氰基-4-硝基苯胺、2，4-二硝基-6-氰基苯胺、鄰氯對硝基苯胺為重氮組分與端氨基含醚基的偶合組分經重氮化、偶合成單偶氮分散染料。主反應：2，4-二硝基-6-溴-苯胺亞硝酰硫酸重氮鹽副反應：1.2.4硫酸銅觸媒法重氮化反應將氨基苯酚類溶解于堿溶液中，與亞硝酸溶液一起加入溶有硫酸銅的弱酸（如乙酸）溶液中，發生重氮化反應。如鄰、間氨基苯酚用弱酸（醋酸、草酸等）或易于水解的無機鹽和亞硝酸鈉反應制備鄰、間氨基苯酚的重氮化合物等。1.2.5鹽析法重氮化反應首先將偶氮化合物加堿溶解，然后鹽析，使全部成為偶氮體的鈉鹽。析出沉淀過濾、迅速倒入鹽酸和冰水的混合物，使重氮化反應得以實現。如氨基偶氮化合物通過鹽析法進行重氮化生產多偶氮染料等。1.3重氮化工藝關鍵設備和重點監控單元1.3.1重氮化工藝的關鍵設備重氮化工藝關鍵設備是重氮化反應器（釜）在重氮化工藝過程中，重氮化反應為放熱反應，反應溫度在重氮化工藝中為重要參數需要嚴格控制，一般重氮化工藝反應溫度需要控制在15℃以下，有的重氮化工藝反應器（釜）內需要保持一定壓力，故重氮化反應器（釜）應設置溫度、壓力監控設施和冷媒夾套、盤管；有些重氮化反應器（釜）屬于壓力容器，應設安全閥等安全附件。重氮化工藝涉及的物質大多可燃物，在反應過程中如果出現泄漏，使空氣混入反應器（釜）或反應釜內攪拌不良、冷媒流量過低導致反應器（釜）內溫度過高，都有可能造成爆炸事故，故反應器（釜）還應設置爆破片、導爆管等安全附件。重氮化反應需要在酸性下進行，所以重氮化反應釜需要根據反應介質和反應條件，采取相應防腐措施。1.3.2重氮化工藝的重點監控單元重氮化工藝的重點監控單元為重氮化反應和后處理單元，重氮化反應單元重點監控反應釜內溫度、壓力、液位、PH值；反應釜內攪拌速率；亞硝酸鈉流量；反應物質的配料比等。后處理單元重點監控溫度。重氮化工藝涉及的主要危險介質1.4.1重氮化原料亞硝酸鈉亞硝酸鈉為白色或淡黃色細結晶、無臭、略有咸味、易潮解，暴露在空氣中會被氧化變質。該物質屬于無機氧化劑，175℃發生分解，能引起有機化合物著火或爆炸。與還原物、有機物、易燃物如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物，急劇加熱時可發生爆炸。亞硝酸鈉毒作用為麻痹血管運動中樞及周圍血管，形成高鐵血紅蛋白，急性中毒表現為全身無力、頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、腹瀉、呼吸困難，檢查見皮膚粘膜明顯紫紺，嚴重者血壓下降、昏迷，死亡。接觸人手、足部皮膚可發生損害。1.4.1.2亞硝酰硫酸亞硝酰硫酸為無色梭形結晶，與有機物（如木屑、草等）接觸會燃燒。與還原劑發生劇烈反應。遇潮時對大多數金屬有腐蝕性。遇水分解為硫酸、硝酸，并產生有毒的氧化氮氣體。亞硝酰硫酸對皮膚、粘膜等組織有強烈的刺激作用和腐蝕作用，蒸氣或霧能引起角膜炎、結膜炎，并可引起失明，引起呼吸道刺激和支氣管痙攣，化學性肺炎、肺水腫，嚴重者可致死。1.4.1.3其他原料重氮化反應原料主要是芳香族、脂肪族和雜環的一級胺化合物。重氮化原料大多為易燃易爆液體，如苯胺，閃點70℃、爆炸上限11%、爆炸下限為1.3%。還有可燃固體，如鄰硝基苯胺，遇明火、高熱可燃。受熱分解放出有毒的氧化氮煙氣。重氮化原料絕大部分有毒害性，人員接觸、誤食、吸入會對身體造成損害，甚至死亡。同時部分重氮化原料在受熱或光照條件下，會發生分解，釋放有毒氣體。1.4.2產品和中間產品重氮鹽，特別是帶有硝基的重氮鹽，在溫度稍高或是光照作用下即易發生分解，有的在室溫即進行分解。在干燥狀態下，有些重氮鹽不穩定，活性大，受熱或摩擦、碰撞會發生分解爆炸。在酸性介質中，有些金屬如鐵、銅、鋅等能促使重氮化物激烈分解甚至爆炸。重氮化物一般是有一定毒害性，人員接觸、誤食、吸入會對身體造成損害，甚至造成人員死亡。1.4.3其他重氮化反應中需要加入無機酸調整反應過程的PH值，使用的酸可以是鹽酸、硫酸、高氯酸等，這些物質全部具有腐蝕性，在使用過程中對設備管道有不同程度的腐蝕性。同時部分無機酸如硫酸、高氯酸具有強氧化性，與可燃、還原性物質接觸可能出現火災爆炸危險。部分無機酸與人體接觸可能造成灼傷。如鹽酸、高氯酸等受熱易分解或釋放出有毒、有刺激性氣體。XX省主要重氮化工藝產品目錄XX省主要重氮化工藝有顏料、分散染料、1，3，5-三溴苯、α-氯代丙烯腈、2-氯-5-氯甲基吡啶等生產。XX省主要重氮化工藝產品目錄詳見附表1。2危險性分析重氮化反應是一個放熱過程，生產過程所使用的原料大多具有易燃性、有毒性、腐蝕性，一旦泄漏危險性較大。生產的重氮化合物極不穩定，活性強，受熱或摩擦、撞擊等作用能發生分解甚至爆炸。2.1固有危險性固有危險性指重氮化反應中的原料、產品、中間產品等本身具有的危險有害特性。2.1.1火災危險性重氮化反應的主要火災危險性在于所產生的重氮鹽，如重氮鹽酸鹽（C6H15N2Cl）、重氮硫酸鹽（C6H15N2SO4），特別是含有硝基的重氮鹽，如重氮二硝基苯酚[（NO2）2N2C6H2OH]等，他們在溫度稍高或光的做用下，極易分解，有的甚至在室溫下亦能分解。一般每升高10℃，分解速度提高2倍，在干燥狀態下，有些重氮鹽不穩定，活力大，受熱、或摩擦、碰撞能分解爆炸。含重氮鹽的溶液若灑落在地上，蒸汽管道上，干燥亦能引起火災。在酸性介質中，有些金屬如鐵、銅、鋅等能促使重氮化合物激烈分解，甚至引起火災的發生。作為重氮劑的芳胺化合物都是可燃有機物，在一定條件下也能引起火災的發生。重氮化生產過程中所使用的亞硝酸鈉是無機氧化劑，175℃時能分解與有機物發生著火。亞硝酸鈉并非僅為氧化劑，所以當遇到比其氧化性強的氧化劑時，又具有還原性，故遇到氯酸鉀、高錳酸鉀、硝酸銨等強氧化劑時有發生火災的可能。當重氮化生產采用亞硝酰硫酸法時。亞硝酰硫酸能與有機物（如木屑、草等）接觸會燃燒。與還原劑發生劇烈反應。遇潮時對大多數金屬有腐蝕性。遇水分解為硫酸、硝酸，并產生有毒的氧化氮氣體。2.1.2爆炸危險性重氮化反應所產生的重氮鹽，在溫度高或光的作用下，易分解，有的甚至在室溫也能分解，每當溫度升高10℃，其分解速度提高2倍。在干燥狀態下，有的重氮鹽不穩定，活力大，受熱或摩擦、撞擊能分解爆炸。重氮化反應大多數是一個放熱過程，在正常工藝條件下操作，工藝中產生的熱量能通過換熱、取熱等方式移除，如果反應取熱失效，工藝中產生的大量熱量會使體系溫度升高。存在爆炸危險性。含重氮鹽的溶液若散落在地上、蒸汽管道上，干燥后亦能燃燒或爆炸，亞硝酸鈉還具有還原劑的性質，遇到比它強的氧化劑能被氧化而導致燃燒或爆炸。重氮化反應器，若溫度過高，亞硝酸鈉的投料過快和過量，會增加亞硝酸的濃度，加速物料的分解，產生大量的氧化氮氣體，亦有爆炸的危險。2.1.3中毒危險性重氮化原料：如苯胺、苯二胺等大多為芳香類或雜環類的一級胺，重氮化原料大多具有毒性，對呼吸道、粘膜、眼睛等部位有刺激性。亞硝酸鹽：重氮化工藝中亞硝酸鹽主要是亞硝酸鈉，以亞硝酸鈉為例，亞硝酸鈉毒作用為麻痹血管運動中樞及周圍血管，形成高鐵血紅蛋白，急性中毒表現為全身無力、頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、腹瀉、呼吸困難；檢查見皮膚粘膜明顯紫紺。嚴重者血壓下降、昏迷，死亡。接觸工人手、足部皮膚可發生損害。2.1.4腐蝕及其他危險性重氮化工藝中腐蝕性危害主要由于在重氮化過程中為保持酸性條件，其中需加入無機酸，無機酸除所具有的酸性外，部分無機酸具有強氧化性或容易分解釋放出有氧化性氣體。同時部分重氮化原料也具有一定腐蝕性。2.2工藝過程的危險性2.2.1反應過程的危險性重氮化反應時必須嚴格控制亞硝酸鈉（亞硝酰硫酸）的投料量。一般亞硝酸鈉（亞硝酰硫酸）用量比理論值略高，但是如果亞硝酸鈉（亞硝酰硫酸）過量過多，重氮化反應速度就會加快，導致生成的重氮鹽分解而發生事故。若酸用量不足，生成的重氮鹽容易和未反應的芳胺偶合，生成重氮氨基化合物。對亞硝酸鈉投料的速度也必須嚴格控制，如果投料過快，會造成局部性亞硝酸鈉過量，引起火災爆炸危險。重氮化反應過程絕大多數為放熱反應，且多數為液相反應，反應溫度通常較低，一般在15℃以下。反應產物、反應原料多為可燃液體或可燃固體，受熱易分解，反應產物和部分反應原料在受熱、光照、遇明火或是受到摩擦碰撞時會發生爆炸。在重氮化工藝中，反應溫度對反應的影響十分重要，重氮化物容易分解，部分重氮化物在常溫下即發生分解，一般每提高10℃重氮鹽分解速率提高2倍。在工藝過程中，反應溫度稍有提高就可能出現產物大量分解，甚至出現反應失控發生火災爆炸。2.2.2反應安全風險評估按要求開展反應安全風險評估的企業，應按照《精細化工反應安全風險評估導則（試行）》進行反應安全風險評估，綜合反應安全風險評估結果，考慮不同的工藝危險程度，建立相應的控制措施。2.2.3危險和可操作性分析本指導方案在實際應用中，其工藝產品的具體危險應按危險與可操作性分析（HAZOP）或預先危險分析（PHA）或事故樹分析（ETA）等風險評價方法，對整個工藝過程的危險性進行分析。3重點監控的工藝參數和控制要求3.1溫度在重氮化工藝中，重氮化反應絕大多數為放熱反應，由于重氮化反應產物受熱易分解，部分重氮化物在常溫下即發生分解反應，重氮化反應需要在較低溫度下進行，故重氮化反應器內溫度要進行嚴格監控，同時對后處理單元溫度也需要嚴格監控。重氮化反應釜一般使用冷凍鹽水作為冷媒，在較低溫度下進行反應。在反應釜上應設有溫度監控、聯鎖裝置，部分工藝需要設安全閥、爆破片等附件，當反應溫度升高時，通過加大冷媒流量、減小進料速率等手段降低反應釜內溫度。3.2壓力一般重氮化反應在常壓下進行，為防止重氮化反應失去控制導致突然升溫、升壓發生火災、爆炸等危險事故，需對反應釜內壓力進行監控。在必要時，通過緊急泄放等手段，防止反應釜內壓力過高造成危險。3.3投料速率、物料配比和PH值本工藝需要對反應器（釜）內進料比例進行監控，重氮化工藝中，反應進料速率和物料配比是重要的工藝參數，在反應過程中，投料速率需要嚴格控制，以防止反應速率過快導致的溫度變化，嚴格控制反應物料配比即為了提高反應中重氮化原料的轉化率，同時也為了控制反應器（釜）內反應速率，避免出現反應溫度不穩定導致產率的下降甚至發生火災、爆炸危險。其反應過程需要在酸性條件下進行，否則重氮化產物容易發生分解，因此應嚴格控制反應器（釜）內PH值?？刂品磻鳎ǜ㏄H值一般通過控制反應器（釜）酸的進料量來實現。3.4液位重氮化反應主要為液相反應，為避免出現反應器（釜）溢流，保證反應釜內攪拌效率和傳熱效率，同時防止因反應器（釜）內溫度壓力突變造成噴濺和泄漏，造成火災、爆炸及中毒危險的發生，應對反應器（釜）內液位進行監控。3.5亞硝酸鈉（亞硝酰硫酸）流量重氮化反應中亞硝酸鈉流量是重要的工藝參數，其與反應速率、反應溫度等都有關，為保證產物收率及生產安全，需要對亞硝酸鈉流量進行監控。一般重氮化工藝中，亞硝酸鈉需要過量，部分工藝為亞硝酸鈉緩慢加入反應器（釜）內物料中，需要嚴格控制亞硝酸鈉流量，若亞硝酸鈉流量過高，容易導致反應器（釜）內溫度失控，產物發生分解甚至出現火災、爆炸等危險。部分工藝為重氮化原料緩慢加入釜內亞硝酸鈉溶液中，需要控制亞硝酸鈉在反應釜內的量，以保證重氮化反應原料的轉化率。如若重氮化反應中采用亞硝酰硫酸，同樣需要嚴格控制亞硝酰硫酸流量以及在反應釜內的量，以保證重氮化反應原料的轉化率。

4推薦的安全控制方案4.1各工藝參數控制方式重氮化工藝的溫度、壓力、進料流量及物料配比、液位、PH、反應釜攪拌速率、冷媒運行狀況等重點監控工藝參數的控制方式見附表2。4.2工藝系統控制方式4.2.1基本監控要求重氮化工藝的生產裝置設置的自動控制系統應達到重點監管危險化工工藝目錄中有關安全控制的基本要求，重點監控工藝參數應傳送至控制室集中顯示，并按照宜采用的控制方式設置相應的聯鎖。自動控制系統應具備遠程調節、信息存儲、連續記錄、超限報警、聯鎖切斷、緊急停車等功能。記錄的電子數據的保存時間不少于30天。4.2.2基本控制要求4.2.2.1重氮化工藝安全控制基本要求中涉及反應溫度、反應攪拌故障及聯鎖的自動控制方式至少滿足下列要求：（1）對于常壓放熱反應工藝，依據反應安全風險評估，反應釜應設緊急冷卻系統、緊急停車系統、安全泄放系統，反應釜應設進料和冷媒流量自動控制閥，通過改變進料流量和（或）冷媒流量調節反應溫度，反應溫度高高報警并聯鎖切斷進料、打開緊急冷卻系統、緊急停車系統，打開安全泄放系統。當攪拌系統發生故障時聯鎖切斷進料，打開安全泄放系統。（2）對于帶壓放熱反應工藝，反應釜應設緊急冷卻系統、緊急停車系統、安全泄放系統，反應釜應設進料和冷媒流量自動控制閥，通過改變進料流量和（或）冷媒流量調節反應溫度和（或）壓力、反應溫度和（或）壓力高高報警并聯鎖切斷進料、打開緊急冷卻系統、緊急停車系統，打開安全泄放系統。當攪拌系統發生故障時聯鎖切斷進料，打開安全泄放系統。（3）屬于同一種反應工藝，多個反應釜串聯使用的，各反應釜應設緊急冷卻系統、緊急停車系統、安全泄放系統，各反應釜應設進料和冷媒流量自動控制閥，通過改變進料流量和（或）冷媒流量調節反應溫度和（或）壓力，反應溫度和（或）壓力高高報警聯鎖切斷總進料、打開緊急冷卻系統、緊急停車系統，打開安全泄放系統。當攪拌系統發生故障時聯鎖切斷總進料，打開安全泄放系統。4.2.2.2其他（1）反應過程中需要通過調節冷卻系統控制或者輔助控制反應溫度的，應當設置自動控制回路，實現反應溫度升高時自動提高冷卻劑流量；調節精度要求較高的冷卻劑應當設流量控制回路，（2）重氮化工藝安全控制基本要求的涉及反應物料配比、液位、進出物料、流量等報警及聯鎖的安全控制方式，應同時滿足《重點監管危險化工工藝目錄》中的要求，并根據設計方案或HAZOP分析報告設置相應聯鎖系統。（3）重氮化反應過程中反應體系一般為酸性，在重氮化釜上設PH分析儀。（4）設計時，應結合具體的工藝機理，合理的設置控制方案，避免出現因控制回路間密切相關、互相影響導致工藝參數無法控制的情況，控制措施中相互關聯不允許發生耦合控制。（5）重氮化反應釜（器）區域有重大危險源存在的場所或者設施，設置視頻監控系統，可燃、有毒氣體檢測報警系統。（6）建議重氮化反應釜冷媒運行設置一級負荷，攪拌電機運行設置一級負荷中特別重要負荷。4.3根據反應安全風險評估結果，制定相應的控制措施所有涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、過氧化工藝的化工生產裝置按照《關于加強精細化工反應安全風險評估工作的實施方案》（安監總管三〔2017〕1號）要求必須完成反應安全風險評估，并綜合反應安全風險評估結果，考慮不同的工藝危險程度，設置相應的控制措施。4.4儀表系統選用原則4.4.1基本過程控制系統（BPCS）選用原則（1）基本過程控制系統（BPCS）宜首選DCS系統；（2）基本過程控制系統的CPU、通信、電源等模塊應冗余設置。（3）生產過程中的重點工藝參數監控回路的AI、AO、DI、DO點應冗余配置，且相同儀表位號的AI、AO、DI、DO點應配置在不同的卡件上。（4）在控制室內加裝緊急停車按鈕，確?，F場出現緊急情況（如重要設備損壞等）時，操作人員可在控制室內切斷原料進料、啟動緊急冷卻系統、緊急泄放系統和吸收中和系統等。BPCS的報警及聯鎖的設計應滿足《信號報警及聯鎖系統設計規范》（HG/T20511）之要求。4.4.2安全儀表系統選用原則針對具體的重氮化工藝，依據反應安全風險評估結果、危險和可操作性分析（HAZOP）、LOPA分析確定相關各安全儀表功能（SIF）的安全完整性等級（SIL）。通過LOPA分析，安全儀表功能（SIF）的安全完整性等級（SIL）＞1時，應配置獨立于DCS系統之外的安全儀表系統（SIS），≤1可以與DCS合并設置。根據儀表的安全性和可用性，測量儀表宜三取二。安全儀表系統的邏輯控制器硬件要求、測量儀表獨立性和冗余性、最終元件獨立性和冗余性等技術要求，須符合《石油化工安全儀表系統設計規范》（GB/T50770）規范要求。安全儀表系統在投入運行之前，應進行SIL等級的驗證，驗證合格方能投入運行。4.4.3氣體檢測報警系統（GDS）選用原則工藝的原料、中間產品及產品大多為有毒、易燃易爆物品，裝置應按《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》（GB/T50493）設置獨立的氣體檢測報警系統，并保證裝置停車或工藝控制監控系統失效后，仍能有效地進行監測、報警。4.5其他安全設施對于具體的裝置，考慮安全設施時不應孤立的看待具體的設備或工序，還應考慮相關的原料準備、產品儲存、公用工程等相關設施和工序，任何一個工序出現故障都可能影響到整套裝置的安全，在設置監控或聯鎖、報警時一并考慮進去。對于裝置中因工藝參數失控而引起的過壓、危及設備或管道時，除了設置自控、聯鎖系統外，還應設置爆破片、安全閥、高壓閥、單向閥、緊急排空閥及緊急切斷裝置等其他安全設施。5通用設計要求對于新建或改、擴建裝置，在制定設計方案時，應根據工藝、自控及安全要求，結合本指導方案，進行優化設計。對于現有工藝裝置進行自控與安全連鎖改造，增加或者完善安全控制系統，其設計工作應遵循以下原則要求：5.1收集產品工藝資料企業產品簡介、使用工藝簡介、重氮化工藝管道與儀表流程圖，涉及的設備簡圖和工藝物性參數、危險和可操作性分析（HAZOP）報告和保護層分析（LOPA）及SIL定級報告。按要求開展精細化工反應安全風險評估的企業，應提供反應安全風險評估報告。改造企業需提交的設計資料清單見附表3。5.2確定改造范圍（1）與企業協商，根據《國家安全監管總局關于公布首批重點監管的危險化工工藝目錄的通知》（安監總管三〔2009〕116號）、《國家安全監管總局關于公布第二批重點監管危險化工工藝目錄和調整首批重點監管危險化工工藝中部分典型工藝的通知》（安監總管三〔2013〕3號）、《關于加強化工安全儀表系統管理的實施方案》（安監總管三〔2014〕116號）文要求，確定需要改造的裝置范圍，實現重氮化工藝過程的自控聯鎖。（2）核實重氮化工藝過程所涉及的上下游工藝過程對自身的影響（如重氮鹽的制備與儲存、冷媒的規格數量、惰性保護系統氣體的規格數量等）。（3）將重氮化工藝以及對該工藝過程產生影響的上下游的工藝過程和對工藝安全產生影響的相關公用工程一并納入自動化控制與安全聯鎖技術改造范圍，確定控制方案，繪制PID圖。5.3儀表設備選型（1）確定相關檢測儀表型號；（2）計算并選定執行機構型號；（3）根據工藝過程復雜程度、檢修能力等確定自動化和安全聯鎖的實現載體（如SIS、DCS；檢測儀表、自控調節閥、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）；（3）控制、報警、聯鎖一覽表；（4）自控設備表； （5）檢測取源和執行器改造圖（說明或標注標準號）；（6）自控、聯鎖能源供應方案。5.5與建設方技術交底，提交改造圖紙，簽署設計變更6典型工藝安全控制系統改造設計方案某企業采用亞硝酰硫酸重氮化法，以水、硫酸、亞硝酰硫酸、鄰氯對硝基苯胺、雙氰乙基苯胺為原料生產分散橙44濾餅的安全控制方案。6.1工藝簡述向重氮化釜夾套通冷凍鹽水控制反應溫度為15℃左右，在低溫、常壓下，向重氮化釜中依次加入計量好的工藝水、硫酸、亞硝酰硫酸。投加完畢后，攪拌反應一段時間后生成重氮鹽，最后，將重氮鹽進行偶合反應得到分散橙44濾餅。6.2裝置重氮化工藝危險性分析6.2.1固有危險性亞硝酰硫酸與有機物（如木屑、草等）接觸會燃燒。與還原劑發生劇烈反應。遇潮時對大多數金屬有腐蝕性。遇水分解為硫酸、硝酸，并產生有毒的氧化氮氣體。鄰氯對硝基苯胺為黃色結晶粉末。熔點107℃，沸點326.2℃，閃點40℃。遇明火能燃燒。受熱分解放出有毒氣體。對眼睛、皮膚、粘膜、上呼吸道有刺激性。進入體內可導致形成高鐵血紅蛋白血癥。高濃度時可引起紫紺，這種癥狀可持續2-4小時或更長時間。硫酸有強烈的腐蝕性和吸水性，與可燃物（如糖、纖維素等）接觸會發生劇烈反應，甚至引起燃燒。雙氰乙基苯胺為白色結晶粉末，可燃，有毒，熔點80-88℃，沸點412℃，閃點189℃。亞硝酰硫酸對皮膚、粘膜等組織有強烈的刺激作用和腐蝕作用，蒸氣或霧能引起角膜炎、結膜炎，并可引起失明，引起呼吸道刺激和支氣管痙攣，化學性肺炎、肺水腫，嚴重者可致死。6.2.2工藝過程的危險性反應過程中如果亞硝酰硫酸過量過多，重氮化反應速度就會加快，導致生成的重氮鹽分解而發生事故。若酸用量不足，生成的重氮鹽容易和未反應的鄰氯對硝基苯胺偶合，生成重氮氨基化合物。對亞硝酰硫酸投料的速度也必須嚴格控制，如果投料過快，會造成局部性亞硝酰硫酸過量，引起火災爆炸危險。在重氮化工藝中，反應溫度對反應的影響十分重要，重氮化物容易分解，部分重氮化物在常溫下即發生分解，一般每提高10℃重氮鹽分解速率提高2倍。在工藝過程中，反應溫度稍有提高就可能出現產物大量分解，甚至出現反應失控發生火災爆炸。6.3裝置重氮化工藝控制方案綜述本重氮化工藝反應釜設緊急冷卻系統、緊急停車系統、安全泄放系統，反應釜設進料和冷媒流量自動控制閥，通過改變冷媒流量調節反應溫度，反應溫度高高報警并聯鎖切斷進料、打開緊急冷卻系統、緊急停車系統，打開安全泄放系統。當攪拌系統發生故障時聯鎖切斷進料，打開安全泄放系統。本工序亞硝酰硫酸、硫酸、工藝水采用計量罐的形式加入。亞硝酰硫酸計量罐設置遠傳液位計，出料管線上設置流量計、調節閥、切斷閥，通過調節亞硝酰硫酸流量控制反應速率。硫酸計量罐設置遠傳液位計，出料管線上設置流量計。工藝水計量罐設置遠傳液位計。對硝基苯胺采用料倉形式加入，并采用螺旋輸送器機械輸送，料倉設置遠傳稱重模塊。反應釜設置遠傳溫度計、壓力表、攪拌電流顯示、在線PH檢測，夾套冷卻水設置遠傳溫度計、流量計、調節閥以及切斷閥，通過調節夾套冷卻水流量控制反應溫度。DCS聯鎖方案：硝酰硫酸、硫酸、工藝水計量罐液位高高報警時聯鎖切斷進料。料倉重量低低時聯鎖停螺旋輸送器。反應釜溫度高高報警時或或攪拌電流故障報警時，聯鎖切斷亞硝酰硫酸出料切斷閥、停螺旋輸送器、打開冷凍鹽水切斷閥。根據保護系統層分析（LOPA）及SIL定級報告，某企業生產分散橙44濾餅裝置的安全完整性等級采用SIL2級。重氮化釜溫度高高，考慮儀表的安全性和可用性，測量儀表三取二，SIS聯鎖切斷亞硝酰硫酸進料切斷閥、停螺旋輸送器、打開冷凍鹽水切斷閥。本工序基本過程控制系統采用DCS系統，并配置了獨立的安全儀表系統（SIS），以上控制、報警及聯鎖方式在控制室實現。工藝管道與儀表流程圖見附圖1，控制、報警、聯鎖一覽表見附表4。7重氮化工藝安全控制系統設計指導方案附表、附圖7.1XX省主要重氮化工藝產品目錄（附表1） 7.2重氮化工藝重點監控參數的控制方式（附表2）7.3企業需提交的設計資料清單（附表3）7.4某企業重氮化工藝控制、報警、聯鎖一覽表（附表4）7.5工藝管道與儀表流程圖（附圖1）附表1XX省主要重氮化工藝產品目錄產品名稱酸性紅B紅色基B.GP\愈創木酚BMA1，3，5-三溴苯間溴硝