光气及光气化工艺风险辨识及全流程自动化控制措施

尤名及先名化工星风哙裾物及窃动化腐到设升

目录

1概述...............................................................................1

1.1光气及光气化工艺.............................................................1

1.2光气及光气化反应类型.........................................................1

1.2.1光气....................................................................1

1.2.2光气化反应的主要类型.....................................................1

1.3光气及光气化工艺关键设备和重点监控单元......................................2

1.3.1光气及光气化工艺的关键设备..............................................2

1.3.2光气及光气化工艺的重点监控单元..........................................2

1.4光气及光气化工艺涉及的主要危险介质..........................................3

1.4.1原料....................................................................3

1.4.2产品.....................................................................3

1.4.3其他.....................................................................3

1.5山东省主要光气及光气化工艺产品目录..........................................3

2危险性分析........................................................................4

2.1固有危险性...................................................................4

2.1.1火灾危险性...............................................................4

2.1.2爆炸危险性...............................................................4

2.1.3中毒危险性...............................................................4

2.1.4腐蚀及其他危险性.........................................................4

2.2工艺过程的危险性.............................................................4

2.2.1反应过程的危险性.........................................................5

2.2.2反应安全风险评估.........................................................5

2.2.3危险和可操作性分析.......................................................5

3重点监控的工艺参数和控制要求.......................................................6

3.1温度.........................................................................6

3.2压力.........................................................................6

3.3液位（或重量）...............................................................6

3.4反应投料速度与物料配比.......................................................6

3.5反应釜搅拌...................................................................7

3.6冷媒.........................................................................7

3.7其他.........................................................................7

4推荐的安全控制方案................................................................8

4.1各工艺参数的控制方式........................................................8

4.2工艺系统控制方式............................................................8

4.2.1基本监控要求.............................................................8

4.2.2基本控制要求.............................................................8

4.2.3其他....................................................................9

4.3根据反应安全风险评估结果，制定相应的控制措施，.............................11

4.4仪表系统选用原则............................................................11

4.4.1基本过程控制系统（BPCS）选用原则.......................................11

4.4.2安全仪表系统选用原则....................................................12

4.4.3气体检测报警系统（GDS）选用原则........................................12

4.5其他安全设施................................................................13

5通用设计要求......................................................................14

5.1收集产品工艺资料...........................................................14

5.2确定改造范围................................................................14

5.3仪表设备选型...............................................................15

5.4提交方案....................................................................15

5.5与建设方技术交底，提交改造图纸，签署设计变更...............................15

5典型工艺安全控制系统设计方案......................................................16

6.1工艺简述....................................................................16

6.2装置光气及光气化工艺危险性分析.............................................16

6.2.1固有危险性.............................................................16

6.2.2工艺过程的危险性.......................................................16

6.3装置光气及光气化工艺控制方案综述............................................17

7光气及光气化工艺安全控制系统设计指导方案附表、附图................................18

7.1山东省主要光气及光气化工艺产品目录（附表1）..............................18

7.2光气及光气化工艺重点监控参数的控制方式（附表2）............................18

7.3企业需提交的设计资料清单（附表3）.........................................18

7.4某企业光气及光气化工艺控制、报警、联锁一览表（附表4）....................18

7.5某企业光气及光气化工艺管道与仪表流程图（附图1）............................18

附表1山东省主要光气及光气化工艺产品目录......................................19

II

1概述

1.1光气及光气化工艺

光气及光气化工艺包含光气的制备工艺，以及以光气为原料制备光气

化产品的工艺路线，光气化工艺主要分为气相和液相两种。如一氧化碳与

氯气的反应得到光气，光气合成双光气（氯甲酸二氯甲酯）、二光气（碳酸

三氯甲基酯）；采用光气作单体合成聚碳酸酯类、酰氯类、异制酸酯类、氯

代酯类等。

1.2光气及光气化反应类型

1.2.1光气

光气（碳酰氯）的生产是以干燥高纯度的一氧化碳与干燥的氯气在活

性炭催化下进行一氧化碳酰氯化反应，是气相连续化工艺。反应方程式如

下：

催化0.3况%

co+ci->COC1

2180,C2

光气合成双光气、三光气在我省实际生产中并无应用，因此本意见不

包含相关内容。但双光气、三光气作为原料使用时，可参照光气化工艺的

自控措施。

122光气化反应的主要类型

（1）氯代酯化反应：光气与醇类或酚类的羟基进行。-酯化反应合成氯

代甲酸酯产品。典型产品：氯甲酸甲酯，碳酸二苯酯等。反应通式：

1

0

II

ROH+COC1->RO-C-C1+HC1

2o

n

eC

2ArOH+COCl2^2ArO2HC1

（2）酰氯化反应：光气与熔融态竣酸或伯胺进行酰氯化反应，生成甲

酰氯和氨基甲酰氯。典型产品：苯甲酰氯、十八酰氯等。反应通式：

0

R-NII2+COC12-R—NH—CC1+HC1

00

AIIII

Ar-C-OH+C0Cl2->Ar-C-Cl+C02+HC1

（3）异鼠酸酯化反应：光气与胺进行N-酰化反应合成氨基甲酰氯或异

氟酸酯。如六亚甲基二异氟酸酯（HDD、甲苯二异氟酸酯（TDI）、二苯基

甲烷二异氟酸酯（MDI）。反应通式：

R-NH2+COCl2^R-N=C=O+2HCI

Ar-NH）+COCI.T4-N=C=O+2HC1

1.3光气及光气化工艺关键设备和重点监控单元

1.3.1光气及光气化工艺的关键设备

光气及光气化工艺的关键设备是光气合成器、光气化反应釜（塔）、机

泵（屏蔽泵或磁力泵）、涉光储槽及换热器、光气分配台。

严禁从外地或本地区的其他生产厂运输光气和异氟酸酯甲酯为原料进

行产品生产。

1.3.2光气及光气化工艺的重点监控单元

光气及光气化工艺的重点监控单元为一氧化碳单元、氯气单元、光气

合成单元、光气化产品合成单元。一氧化碳单元重点监控一氧化碳中氢气、

2

氧气、甲烷、硫化氢、二氧化碳和水分含量；氯气单元重点监控液氯汽化

器的热水温度，氯气中的含水量，汽化压力；光气合成单元重点监控一氧

化碳、氯气流量和两者配比，光气合成器压力、反应温度，冷却介质压力、

流量、温度、出口在线pH值或电导率；光气化产品合成单元重点监控光气

压力、流量，光气化反应釜(塔)压力、温度，冷却介质压力、流量、温

度、出口在线pH值或电导率。

1.4光气及光气化工艺涉及的主要危险介质

1.4.1原料

光气及光气化工艺涉及到原料主要为一氧化碳、氯气、光气、甲醇、

乙醇、异丙胺、异丙醇、甲苯、甲苯二胺、苯胺等，大多为易燃易爆物品。

有的还具有腐蚀性，如苯酚。氯气、光气本身是剧毒化学品。

1.4.2产品

光气及光气化工艺产品主要有光气、双光气、三光气、聚碳酸酯类、

酰氯类、异氟酸酯类、氯代酯类等，大多为刺激性、毒性物质。

1.4.3其他

光气化工艺部分产品常采用有机溶剂作为载体，如二甲基甲酰胺

(DMF)、二氯甲烷、甲苯、氯苯、二氯苯等，大多为易燃和有毒物质。

1.5山东省主要光气及光气化工艺产品目录

山东省主要的光气及光气化工艺有光气合成、光气与醇类或酚类的羟

基进行。-酯化反应制备氯代甲酸酯、光气与熔融态竣酸或伯胺制备酰氯、

光气与胺进行N-酰化反应制备异箱酸酯等。

山东省主要光气及光气化工艺产品目录详见附表lo

3

2危险性分析

光气及光气化反应剧烈，速度快，所用的原料大多具有易燃易爆、毒

性、腐蚀性，一旦泄漏危险性较大。生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强。

2.1固有危险性

固有危险性是指光气及光气化反应中的原料、产品等本身具有的危险

有害特性。

2.1.1火灾危险性

光气及光气化反应涉及的原料•、产品、有机溶剂等大多具有易燃性，

如甲苯、甲醇、乙醇、氯苯、乙酸乙酯等甲、乙类易燃易爆物质。

2.1.2爆炸危险性

光气及光气化反应涉及的原料、产品、中间产品等大多具有燃爆性、

有毒。甲醇、乙醇、甲苯、苯、氯苯、邻二氯苯、乙酸乙酯等易燃液体的

蒸汽，暴露在空气中形成爆炸性混合物，遇明火会发生爆炸。氯化氢遇水

生成盐酸，与某些金属反应放出氢气，极易发生爆炸。光气合成器、光气

分配台等为压力容器，易发生物理爆炸等。

2.1.3中毒危险性

光气及光气化反应涉及到的原料、产品、有机溶剂等大多具有毒性，

光气为剧毒物质，光气化产品大多数具有毒性。

2.1.4腐蚀及其他危险性

光气及光气化反应涉及到的苯酚、氯化氢（含水）等均为腐蚀性物质。

2.2工艺过程的危险性

光气及光气化反应所用原料又多为易燃易爆、有毒、强腐蚀物质，因

4

此在反应和原料的储存过程中存在诸多不安全因素。

2.2.1反应过程的危险性

光气及光气化反应剧烈，如果放出的热量不能及时移出，就会造成反

应温度的进一步升高，而所用的原料多为有机易燃物和强氧化剂，如甲苯、

甲醇、乙醇等，高温下饱和蒸汽压非常高，容易造成泄漏，导致有毒物质

扩散，并且高温工况下，如果物料泄漏还会造成着火或引起爆炸。

控制原料的进料量和进料速度、正确计量各种原料的投料比及投料顺

序、及时将反应热移出等，均有利于反应过程的平稳运行。

2.2.2反应安全风险评估

按要求开展反应安全风险评估的企业，应按照《精细化工反应安全风

险评估导则（试行）》进行反应安全风险评估，综合反应安全风险评估结果,

考虑不同的工艺危险程度，建立相应的控制措施。

2.2.3危险和可操作性分析

针对具体的光气及光气化工艺及储存设施（含液氯气化设施及液氯气

瓶），应在基础设计阶段开展危险和可操作性分析（HAZOP）,及预先危险

分析（PHA）或事故树分析（ETA）等定性、定量风险评价方法，对整个

工艺过程的危险性进行分析。

5

3重点监控的工艺参数和控制要求

3.1温度

包括光气合成器、反应釜（塔）的温度。

光气及光气化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，引起喷料、内压升高、甚至着火爆炸等严重后果。对于一

台具体的反应釜（塔），温度的高低除了与物料的反应热有关，还与原料的

进料温度有关，因此应对光气合成器、光气化反应釜（塔）温度、光气进

口温度、冷媒温度等进行监控。

3.2压力

包括光气合成器、反应釜（塔）和涉光设备的压力。

光气及光气化反应和涉光设备压力失控，超过设备设计压力，造成物

料泄漏或反应器爆炸的危险，因此应监控光气合成器、反应釜（塔）和涉

光设备压力。

3.3液位（或重量）

包括反应釜（塔）液位（或重量）液位。

反应釜（塔）在投料过程对液位（或重量）进行监控，避免投料过多,

进料过量造成喷料和泄漏。

3.4反应投料速度与物料配比

由于光气及光气化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,

因此，对原料的投料速度应进行监控。

任何反应都是在一定的配比下进行，一方面考虑产品质量，另一方面

6

为了操作的安全，此时就应对物料的配比进行控制。

3.5反应釜搅拌

在釜式光气化反应工艺中，为了将反应热及时移出，此时应对搅拌运

行状况进行监控，此时可通过检测搅拌转速或搅拌电流实现对搅拌运行情

况的监控。

3.6冷媒

光气及光气化反应热大多是通过盘管或夹套中的冷媒带走的，冷媒的

温度、压力、流量等决定光气及光气化反应的运行效果，因此应对冷媒的

温度、压力、流量等工艺参数进行监控。

3.7其他

有些光气及光气化反应，对PH值、回流比、反应生成物组分、尾气组

分等也要进行监控。

7

4推荐的安全控制方案

4.1各工艺参数的控制方式

光气及光气化工艺的温度、压力、液位（或重量）、反应投料速度与物

料配比、反应釜搅拌速率、冷媒运行状况等重点监控工艺参数的控制方式

见附表2。

4.2工艺系统控制方式

4.2.1基本监控要求

光气及光气化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。

4.2.2基本控制要求

4.221光气合成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：

（1）光气合成器一氧化碳和氯气进料管线上设置流量计和调节阀，并

通过流量比值调节控制一氧化碳和氯气的配料比；光气合成器冷媒管道设

置压力检测及报警、低低限联锁光气合成停车，冷媒管道设置温度检测及

报警；光气合成器设置温度的检测、报警，控制冷媒调节阀。

（2）光气合成以下任一因素（信号）即可执行光气紧急停车，紧急停

车联锁参数：

CO总管压力下限；CL总管压力下限；CO、CL混合器出口温度上限；

8

光气合成器出口温度上限；光气清洁器出口温度上限；光气清洁器出口压

力上限；光气反应器循环冷却水压力（或流量开关）下下限；仪表空气压

力下下限；A、B二路总电源停电；控制室紧急停车按钮；装置手动紧急停

车按钮。

以上联锁有任一信号输入，系统执行以下操作：

CO主阀关闭，C1?主阀关闭，光气出料阀关闭，紧急停车报警启动，

关闭液氯蒸发器进口主阀，关闭液氯蒸发器热水进口阀。

4.2.2.2光气化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：

（1）对于放热反应工艺，依据反应安全风险评估，反应釜（塔）宜设

紧急冷却系统、紧急停车系统、安全泄放系统，反应釜（塔）宜设进料流

量自动控制阀，通过改变进料流量调节反应温度，反应釜（塔）应设温度

高高（或压力高高）报警并联锁切断进料，打开紧急冷却系统、紧急停车

系统、紧急泄放设施及事故状态下的光气尾破系统、倒料措施、自动氨水

或碱液喷淋装置。

（2）对于使用热媒加热的吸热反应工艺，依据反应安全风险评估，反

应釜（塔）宜设紧急冷却系统、紧急停车系统、安全泄放系统，反应釜

（塔）宜设进料和（或）热媒流量自动控制阀，通过改变进料流量和热媒

流量调节反应温度，反应釜（塔）应设温度高高（或压力高高）报警并联

锁切断进料和（或）热媒，打开紧急冷却系统、紧急停车系统、紧急泄放

设施及事故状态下的光气尾破系统、倒料措施、自动氨水或碱液喷淋装置。

4.2.3其他

9

(1)光气及光气化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、搅拌速率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，并根据设计方案或HAZOP分析报告

设置相应联锁系统。

(2)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。

(3)光气化反应釜(器)区域设置视频监控系统，可燃、有毒气体检

测报警系统。

(4)光气及光气化的相关安全要求参照《光气及光气化产品生产安全

规程》(GB19041)、《光气及光气化产品安全生产管理指南》执行。

(5)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。

(6)光气装置采用双重电源加应急电源供电方案，装置电源由两个回

路提供，应急电源采用柴油发电机组。

(7)光气原料一氧化碳和氯气设在线红外线分析仪，检测水份、H?、

CnHm等杂质。

(2)间歇反应釜氮气置换应加装系统氧含量分析仪。

(9)光气合成车间分布式安装有毒气体检测器，检测器信号由系统处

理后，按设定程序报警，启动预设自动事故紧急处理程序，停车及喷氨水

捕消，确保光气生产安全。

(10)光气生产车间设置喷氨水或碱液管线，便于现场破坏有毒气体。

10

在可能泄漏光气部位设置负压抽气系统，将有毒气体送至破坏处理系统。

(11)光气化装置处于密闭厂房时应设机械排气系统，重要设备如光

气化反应器应设局部排风罩，接入应急破坏处理系统。

(12)对含光气物料的管道系统应划分区域，设置事故紧急切断阀，

室外的气态光气输送管道宜有伴热保温设施，输送管道不宜安设放净阀。

输送液态光气及含光气物料管道不应设置玻璃视镜。

(13)液态光气、异氟酸甲酯、氯甲酸甲酯等剧毒物料储槽的出料管

应顶接，剧毒品贮槽装设安全阀，在安全阀前装设爆破片，安全阀后接至

应急破坏系统，在爆破片与安全阀之间装超压报警器。剧毒物料储槽设事

故槽。

(14)液氯与反应器间设置止回阀和缓冲罐。

(15)尾气排气筒设置在线分析仪，光气含量超标时自动打开蒸汽使

其达标排放。

4.3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，光气及光气化工

艺参照执行。

4.4仪表系统选用原则

4.4.1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；

11

（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ALAO、DLDO点应

冗余配置，且相同仪表位号的ALAO、DLDO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（如光气

泄漏、重要设备损坏等）时，操作人员可在控制室内切断原料进料、启动

紧急冷却系统、紧急泄放系统和吸收中和系统等。

（5）BPCS的报警及联锁的设计应满足《信号报警及联锁系统设计规

范》（HG/T20511）之要求。

4.4.2安全仪表系统选用原则

针对具体的光气及光气化工艺，依据反应安全风险评估结果、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（SIF）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）,W1的可以与DCS合并设置。考虑仪表的安全性和可用性，测量

仪表三取二。

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，验证合格方

能投入运行。

4.4.3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

12

《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。

4.5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，还应设置响应的爆破片、安全阀、单向阀、紧急

排空阀、紧急切断装置等安全设施。

13

5通用设计要求

对于新建或改、扩建装置，在制定设计方案时，应根据工艺、自控及

安全要求，结合本指导方案，进行优化设计。

对于在役光气及光气化工艺装置进行自控与安全联锁改造，增加或者

完善安全控制系统，具设计工作应遵循以下原则要求：

5.1收集产品工艺资料

企业产品简介、使用工艺简介、光气及光气化工艺管道与仪表流程图,

涉及的设备简图和工艺物性参数，危险和可操作性分析（HAZOP）报告和

和保护层分析（LOPA）及SIL定级报告。按要求开展精细化工反应安全风

险评估的企业，应提供反应安全风险评估报告。

改造企业需提交的设计资料清单见附表3。

5.2确定改造范围

（1）与企业协商，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）、《国家安全监管

总局关于公布第二批重点监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险

化工工艺中部分典型工艺的通知》（安监总管三（2013）3号）、《关于加强

化工安全仪表系统管理的指导意见》（安监总管三（2014）116号）文要求,

确定需要改造的装置范围，实现光气及光气化工艺过程的自控联锁。

（2）核实光气及光气化工艺过程所涉及的上下游工艺过程对自身的影

响（如光气的输送、原料储罐及输送、冷媒的规格数量、惰性保护气体的

规格数量等）。

（3）将光气及光气化工艺以及对该工艺过程产生影响的上下游的工艺

14

过程和对工艺安全产生影响的相关公用工程，一并纳入自动化控制与安全

联锁技术改造范围，确定控制方案，绘制PID图。

5.3仪表设备选型

（1）确定相关检测仪表型号；

（2）计算并选定执行机构型号；

（3）根据工艺过程复杂程度、检修能力等确定自动化和安全联锁的实

现载体（如SIS、DCS；检测仪表、自控调节阀、紧急切断阀等）。

5.4提交方案

（1）工艺管道与仪表流程图（PID）；

（2）顺序控制逻辑图（需要时）;

（3）控制、报警、联锁一览表；

（4）自控设备表；

（5）检测取源和执行器改造图（说明或标注标准号）；

（6）自控、联锁能源供应方案。

5.5与建设方技术交底，提交改造图纸，签署设计变更

15

6典型工艺安全控制系统设计方案

某企业光气及光气化产品安全控制方案。

6.1工艺简述

光气化反应釜氮气置换合格后，原料甲醇一次性计量进料，光气从反

应釜底部计量后通入，控制光气进料速率，夹套通冷媒降温，气相经冷凝

器冷凝回流，尾气进入吸收系统。反应后得到粗品氯甲酸甲酯，放料至下

游工序。

6.2装置光气及光气化工艺危险性分析

6.2.1固有危险性

光气本身是剧毒化学品，吸入可致死，不燃，具有强烈腐蚀性（遇水）,

有强烈刺激性气味，易液化，微溶于水并逐渐水解，易溶于苯、甲苯、四

氯化碳、氯仿等有机溶剂；原料主要为甲醇为甲类易燃易爆物品；产品氯

甲酸甲酯为刺激性和有毒物质；产生氯化氢接触其蒸气或烟雾，可引起灼

伤、急性中毒。

622工艺过程的危险性

（1）所用的原料甲醇具为易燃易爆物质。反应前氮气未置换干净或反

应过程漏入空气，与易燃介质形成爆炸混合物，引起火灾爆炸事故。

（2）光气化反应是在一定温度下进行的放热反应，反应过程控制条件

苛刻，如果物料加入速度过快、温度控制高造成反应速度过快，可能造成

容器内压升高，引起火灾或设备爆炸。

（3）反应物料不能充分混匀，反应器局部反应过热造成冲料，引起火

灾爆炸事故。

16

（4）光气化反应在一定压力、温度下进行，如安全附件不全或不可靠,

工艺控制失误，配套的冷却、氮气保护等安全设施中断或不足，引起火灾

爆炸事故。

（5）如果冷媒发生故障，光气化反应釜无法及时冷却，反应热累积，

造成局部超温，引起爆沸，物料飞溅，引起釜内超压发生火灾爆炸。

（6）反应过程设备及管道密封不严，造成光气或氯甲酸甲酯泄漏，发

生中毒事故。

6.3装置光气及光气化工艺控制方案综述

本光气化工艺设紧急停车系统、安全泄放系统和紧急冷却系统。光气

化反应釜设光气进料流量自动控制阀。光气化反应釜设置温度、压力远传

显示报警，反应温度高高报警并联锁切断光气进料、打开紧急冷却系统、

紧急停车系统；反应压力高高报警并联锁切断光气光气进料、打开紧急冷

却系统、紧急停车系统，打开安全泄放系统及事故状态下的光气尾破系统、

倒料措施、自动氨水或碱液喷淋装置。

根据保护层分析（LOPA）及SIL定级报告，某企业光气化产品装置的

安全完整性等级采用SIL1级。

光气化反应釜基本过程控制系统采用DCS系统，并配置了独立的安全

仪表系统（SIS）,以上控制、报警及联锁方式在控制室实现。工艺管道与

仪表流程图见附图1,控制、报警、联锁一览表见附表4。

17

7光气及光气化工艺安全控制系统设计指导方案附表、附图

7.1山东省主要光气及光气化工艺产品目录（附表1）

7.2光气及光气化工艺重点监控参数的控制方式（附表2）

7.3企业需提交的设计资料清单（附表3）

7.4某企业光气及光气化工艺控制、报警、联锁一览表（附表4）

7.5某企业光气及光气化工艺管道与仪表流程图（附图1）

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附表1山东省主要光气及光气化工艺产品目录

产品名称

44-二苯基甲烷二异氨酸酯

光气甲苯二异锹酸酯（TDI）

（MDI）

六亚甲基二异辄酸酯（HDI）烷基烯酮二聚体（AKD）氯代酯

氯甲酸甲酯氯甲酸乙酯氯甲基异丙基碳酸酯

氯甲酸异辛酯氯甲酸氯甲酯氯甲酸氯乙酯

氯甲酸节酯氯甲酸异丙酯氯甲酸正丙酯

3,4-二氯苯异制酸酯正丁基异制酸脂3-氯苯异制酸酯

3,5-二氯苯异氟酸酯2,4-二氯茶异氨酸酯叔丁基异景酸酯

环己基异制酸酯十八酰氯间苯二甲酰氯

异辛酰氯新葵酰氯异壬酰氯

2-苯氧基乙基氯甲酸酯2-乙氧基乙基氯甲酸酯3-甲氧基丁基氯甲酸酯

双光气三光气2-乙基乙酰氯

硬脂酰氯月桂酰氯聚碳酸酯

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附表2光气及光气化工艺重点监控参数的控制方式

表2-1光气化反应釜工艺参数控制方式

序号工艺参数控制方式备注

1、集中显示、控制、报警

1光气化反应釜温度2、联锁：高高联锁关闭光气进口管路切断

阀，打开冷媒管路阀门

1、集中显示、控制、报警

2光气化反应釜压力2、联锁：关闭联锁关闭光气进口管路切断

阀，打开冷媒管路阀门、紧急泄放阀门

1、集中显示

3光气化反应釜液位2、自控或遥控

4、报警、联钺关闭进料阀门、出料阀门

1、集中显不

4光气化反应釜原料进料流量2、光气设流量计和调节阀

3、报警联锁

1、集中显不

5光气化反应釜搅拌电流2、报警，高高联锁关闭光气进口管路切断

阀，打开冷媒管路阀门

1、集中显示

6冷媒温度

2、报警

1、集中显示

7冷媒压力

2、报警

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附表3企业需提交的设计资料清单

文字说明部分图纸部分

1、工艺操作规程1、厂区总平面布置

2、安全操作规程2、工艺管道与仪表流程图

3、安全设施设计专篇3、各工序设备布置图

4、设备一览表（含设备规格、材质、介质、设计4、爆炸危险区域划分图

及操作温度、压力、仪表口规格等）5、可燃、有毒气体报警系统图及报警仪布

5、公用工程状况（包括供电、供汽、供水、循环置图

水、冷冻水、压缩空气等）6、主要物料平衡图

6、现有自控、仪表状况描述（包括控制室或操作

站）

7、主要物料及公用工程管线规格、材质

8、实际生产中存在的工艺、安全方面的问题及对

本次改造内容的建议

9、同类装置历史上发生的事故案例

10、危险和可操作性分析（HAZOP）报告

11、保护层分析（LOPA）报告

12、反应安全风险评估报告

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附表4某企业光气及光气化工艺控制、报警、联锁一览表

表4.1光气化工艺DCS控