文档介绍：硝化反应装置自动化控制系统
设计方案
目 录
一、基础情况………………….…. 4
二、项目由来……………………….5
三、相关设计规范和依据…………………………………….6
四、硝化工艺简述…………………………………………….7
五、硝化工艺控制要求……………………………………….8
六、自动化控制系统设计方案……………………………….9
七、自动化控制系统可靠性和实用性…………………….14
八、自动化控制系统技术特点……………………………….16
九、 仪表清单……………………………………………… …….18
一、基础情况：
二、项目由来：
依据国家安全监管总局《相关公布首批关键监管危险化工工艺目录通知》（安监总管三[]116号）；《相关规范化工企业自动控制技术改造工作意见》（苏安监[]109号）；《相关在全市化工生产企业开展高度危险工艺装置加装DCS专题行动通知》（盐安监[]47号）等文件要求，硝化反应属于关键监管危险化工工艺。
受委托，本院对其硝化反应装置进行自动化控制设计。依据相关规范和设计要求，对照该企业所采取危险化工工艺具体特点，确定关键监控工艺参数，装备和完善自动控制系统，确定该企业硝化反应装置必需加装集散控制系统（DCS）和紧急停车系统（ESD）。
在此次自动化控制设计方案编制过程中，得到了滨海县安全生产监督管理局指导，得到了主动配合和帮助，在此表示真挚感谢！
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－）；
（4）《石油化工自动化仪表选型设计规范》（SH3005-1999）;
（5）《仪表供电设计规范》（HG20509-92）;
（6）《信号报警、连锁系统设计要求》（HG20511-92）;
（7）《仪表配管、配线设计要求》（HG2-92）;
（8）《仪表系统接地设计要求》（HG3－92）；
（9）《仪表及管线伴热和绝热保温设计要求》（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）《控制室设计要求》（HG/T20508-）。
（13）《相关公布首批关键监管危险化工工艺目录通知》（安监总管三[]116号）；
（14）《相关规范化工企业自动控制技术改造工作意见》（苏安监[]109号）；
（15）《相关在全市化工生产企业开展高度危险工艺装置加装DCS专题行动通知》（盐安监[]47号）
四、硝化工艺简述：
反应类型
放热反应
关键监控单元
硝化反应釜、
分离单元
工艺介绍
硝化反应是有机化合物分子中引入硝基（-NO2）反应。
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，反应组分不均匀分布轻易引发局部过热造成危险。尤其在硝化反应开始阶段，停止搅拌或因为搅拌叶片脱落等造成搅拌失效是很危险，一旦搅拌再次开动，就会忽然引发局部猛烈反应，瞬间释放大量热量，引发爆炸事故；
（2）反应物料含有燃爆危险性；
关键监控工艺参数
硝化反应釜内温度控制、硝化剂滴加调整控制，搅拌速率检测；冷却水控制；蒸汽控制；紧急卸料控制；
安全控制基础要求
反应釜温度报警和联锁；自动进料控制和联锁；紧急冷却系统；搅拌稳定控制和联锁系统；安全泄放系统等。
五、硝化工艺控制要求：
1、关键监控工艺参数：
硝化反应釜内温度、硝化剂流量和搅拌状态
2、安全控制基础要求：
硝化反应釜温度报警和连锁；
硝化剂进料控制和连锁；
搅拌控制和连锁；
热量系统（加热和降温）控制和连锁。
3、采取DCS控制方法：
将硝化反应釜内温度、搅拌速度和反应釜硝化剂进料调整阀门、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，将硝化反应釜内温度将至适宜温度范围内。
4、采取ESD控制方法：
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情况下，ESD能够立即开启，对该反应装置实施紧急停车和紧急放料。