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1、合成氨工艺重点监控工艺参数及自动化控制设置要求一、重点监控的工艺参数和控制要求1 .温度合成氨反应是一个放热反应，反应放出的热量如果不能及时的移出，会造成反应器内物料温度升高，引起压力升高、甚至着火爆炸等严重后果。合成氨反应速度随温度的升高而显著加快，但是如果温度过高，会使催化剂过早失活，因此需要使合成氨反应在最佳反应温度下进行，以获得较大的生产能力和较高的氨合成率，所以需要监控合成塔的温度。2 .压力合成氨反应是在一定压力下进行，一般压力为15-30MPa,如果压力失控，会造成泄漏或爆炸的危险，所以需要监控合成塔的压力。3 .液位（或重量）储罐应根据储罐内物料性质和储存条件，设置储罐的储存上
2、下限,防止由于温度、压力等的变化造成泄漏。4 .反应投料速度与物料配比合成氨反应是一个放热反应，合成氨反应投料速度决定反应放热速度，如果投料速度过快，反应热不能及时移出，就有可能造成超温超压，发生泄漏或爆炸事故，所以需要监控原料的投料速度。合成氨反应在一定的配比下进行，一方面考虑产品质量，另一方面为了操作的安全，所以需要监控物料的配比。5 .其他合成氨系统中还需要监控压缩机的温度、压力和入口分离器液位。二、合成氨工艺自动化控制设置1.各工艺参数的控制方式合成塔、压缩机、氨储存系统的运行基本控制参数，包括温度、压力、液位、物料流量及比例等重点监控工艺参数的控制方式见附表。2.工艺系统控制方式（1
3、）基本监控要求合成氨工艺的生产装置设置的自动控制系统应达到重点监管危险化工工艺目录中有关安全控制的基本要求，重点监控工艺参数应传送至控制室集中显示，并按照宜采用的控制方式设置相应的联锁。自动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。记录的电子数据的保存时间不少于30天。（2）基本控制要求D合成氨工艺安全控制基本要求中涉及反应温度、压力报警及联锁的自动控制方式至少满足下列要求：压缩机监控温度、压力和入口分离器液位，通过压缩机自带系统进行控制。合成塔通过改变进料流量调节反应压力或（和）温度，合成塔应设温度、压力远传、报警，压力或（和）温度高高报警联锁，合成塔应
4、设塔压差远传、报警，合成塔入口管线应设温度远传、报警和调节，合成塔入口管线应设组分在线检测仪表。废热锅炉设置温度、压力和液位远传、报警，液位低低报警联锁,废热锅炉压力通过调节阀控制，废热锅炉液位通过入口调节阀控制,氨分离器设置液位远传、报警，氨分离器液位通过出口调节阀控制。2)其他(1)反应过程中需要通过调节冷却系统控制或者辅助控制反应温度的，应当设置自动控制回路，实现反应温度升高时自动提高冷却剂流量；调节精度要求较高的冷却剂应当设流量控制回路。(2)合成氨化工工艺安全控制基本要求的涉及反应物料配比、液位、进出物料流量等报警及联锁的安全控制方式，应同时满足重点监管危险化工工艺目录中的要求，并根
5、据设计方案或HAZOP分析报告设置相应联锁系统。(3)在组分测量仪表条件满足时，宜加装原料、反应尾气在线分析仪表，并将其分析结果远传至操作室。(4)设计时，应结合具体的工艺机理，合理的设置控制方案，避免出现因控制回路间密切相关、互相影响导致工艺参数无法控制的情况，控制措施中相互关联不允许发生耦合控制。(5)在可能出现泄漏可燃气体及有毒气体的区域，设置可燃气体及有毒气体报警仪，火灾报警器，并将信号引至控制室。3.根据反应安全风险评估结果，制定相应的控制措施所有涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、过氧化工艺的化工生产装置按照关于加强精细化工反应安全风险评估工作的指导意见(安监总管三(2017)1号)要求
6、必须完成反应安全风险评估，并综合反应安全风险评估结果，考虑不同的工艺危险程度，设置相应的控制措施，合成氨工艺宜参照执行。三、仪表系统选用原则1.基本过程控制系统(BPCS)选用原则(1)基本过程控制系统(BPCS)宜首选DCS系统；(2)基本过程控制系统的CPU、通信、电源等模块应冗余设置。(3)生产过程中的重点工艺参数监控回路的AI、AO.DEDO点、应冗余配置，且相同仪表位号的AI、AO.DEDO点应配置在不同的卡件上。(4)在控制室内加装紧急停车按钮，确保现场出现紧急情况(如重要设备损坏等)时，操作人员可在控制室内切断原料进料、紧急泄放系统等。BPCS的报警及联锁的设计应满足信号报警及联
7、锁系统设计规范(HG/T20511)之要求。2 .安全仪表系统选用原则针对具体的合成氨工艺，危险和可操作性分析(HAZOP),LOPA分析确定相关各安全仪表功能(SIF)的安全完整性等级(SIL)o通过LoPA分析，安全仪表功能(SlF)的安全完整性等级(SIL)1时，应配置独立于DCS系统之外的安全仪表系统(SIS),1的可以与DCS合并设置。根据仪表的安全性和可用性，测量仪表宜三取二。安全仪表系统的逻辑控制器硬件要求、测量仪表独立性和冗余性、最终元件独立性和冗余性等技术要求，须符合石油化工安全仪表系统设计规范(GB/T50770)规范要求。安全仪表系统在投入运行之前，应进行SIL等级的验证
8、，验证合格方能投入运行。3 .气体检测报警系统(GDS)选用原则工艺的原料、中间产品及产品大多为有毒、易燃易爆物品，装置应按石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准(GB/T50493)设置独立的气体检测报警系统，并保证装置停车或工艺控制监控系统失效后，仍能有效地进行监测、报警。四、其他安全设施对于具体的装置，考虑安全设施时不应孤立的看待具体的设备或工序，还应考虑相关的原料准备、产品储存、公用工程等相关设施和工序，任何一个工序出现故障都可能影响到整套装置的安全，在设置监控或联锁、报警时一并考虑进去。对于装置中因工艺参数失控而引起的过压、危及设备或管道时，除了设置自控、联锁系统外，还应设置相应的安全阀、紧急切断装置等安全设施。
