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硝化工艺重点监管工艺参数

及安全控制系统设置要求

一、重点监控的工艺参数及控制要求

1.1温度

硝化反应剧烈，放热量大，工艺过程中存在反应温度较高，

深度氧化、副反应过度产生。对于多级硝化器串联硝化工艺，根

据硝化反应机理和生产数据表明：80%以上的副反应在第一个反

应器内产生，若第一硝化器温度超过一定温度，产生二硝和硝基

酚，硝基酚极易造成爆炸。因此要严格控制硝化温度。

1.2反应投料速度和投料比

硝化工艺反应剧烈、放热量大，若投料速度过快或反应投料

比不当，会造成反应温度过高，导致爆炸事故。因此需严格控制

反应投料速度和投料比。

1.3压力

硝化反应过程中，随着反应温度的升高，压力也不断升高，

如控制不当，引发设备超压，爆炸事故。因此需监控反应压力。

1.4物料混合

大多数硝化反应是在非均相中进行的，停止搅拌，两相分层，

大量活泼的硝化剂在酸相中积累，引起局部过热；一旦搅拌再次

开动，引发剧烈反应，引起火灾爆炸。硝化反应混合停止，两相

分层，如不及时进行撇液操作，再次进行混合发生剧烈反应，引

发爆炸。因此需严格监控物料混合。

1.5采用连续硝化过程代替间歇过程

硝化工艺采用连续法比间歇法更安全。连续硝化过程所需反

应器容积小，因每次投料少及设备中滞留的硝化产物少，可明显

地降低火灾爆炸危险性和中毒危险性；能加快热量的交换，提高

过程控制和调节的可靠性。采用多段式硝化器可使硝化过程达到

连续化，梯恩梯生产的连续过程已投入使用。

因此推荐采用连续化硝化工艺过程代替间歇过程。

1.6冷却水

硝化反应器夹套用冷却水的温度和流量必须满足具体工艺

的要求。冷却水的流量依据硝化釜内温度进行自动调节。当冷却

系统失效时，能及时启动紧急停车系统。

1.7其他

硝化产物中杂质及塔釜杂质（如硝基酚及其盐类）性质不稳

定极易燃烧爆炸，因此要对硝化产物中杂质含量及塔釜杂质含量

进行分析监控。有些硝化反应，对PH值、精馏分离系统温度等

也要进行监控。

二、硝化工艺安全控制系统

2.1各工艺参数的控制方式

硝化工艺的温度、反应釜搅拌速率、硝化剂流量、冷却水流

量、PH值、硝化产物中杂质含量、精馏分离系统温度、塔釜杂

质含量等重点监控工艺参数的控制方式见附表2。

2.2工艺系统控制方式

1.基本监控要求

硝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。

2.基本控制要求

（1）硝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）对于常压放热反应工艺，依据反应安全风险评估，反应

釜宜设紧急冷却系统、紧急停车系统、安全泄放系统。反应釜宜

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

温度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、尾气吸收中和系统，打开安全泄放系统。当搅拌系统发生故

障时联锁切断进料，打开安全泄放系统。

2）对于带压放热反应工艺，反应釜应设紧急冷却系统、紧

急停车系统、安全泄放系统。反应釜应设进料流量自动控制阀，

通过改变进料流量调节反应温度和（或）压力，反应温度和（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、尾气吸收中和系统，打开安全泄放系统。当搅拌系统发生故

障时联锁切断进料，打开安全泄放系统。

3）对于使用热媒加热的常压反应工艺，依据反应安全风险

评估，反应釜宜设紧急冷却系统、紧急停车系统、安全泄放系统。

反应釜宜设进料和热媒自动控制阀，通过改变进料流量和（或）

热媒流量调节反应温度，反应釜反应温度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、尾气吸收

中和系统，打开安全泄放系统。当搅拌系统发生故障时联锁切断

进料，打开安全泄放系统。

4）对于使用热媒加热的带压反应工艺，反应釜应