首次使用的化工工艺安全可靠性论证报告提纲、论证技术深度要求.docx

首次使用的化工工艺安全可靠性论证报告提纲1总体要求论证报告文字应简洁、准确，可同时采用图表和照片，使论证过程和结论清楚、明确，利于阅读和审查。2报告提纲第一章概述1.1 论证目的1.2 论证范围1.3 企业基本情况1.4 论证项目基本情况1.5 论证依据第二章首次使用化工工艺基本情况2.1 国内外化工工艺对比情况2.2 化工工艺来源及背景2.3 化工工艺开发过程2.4 拟建产业化生产装置简介2.4.1 化学反应原理2.4.2 化学反应机理2.4.3 生产工艺流程2.4.4 生产工艺控制指标2.4.5 化学品及其质量标准2.4.6 主要设备设施2.4.7 主要安全措施第三章三试试验情况3.1 小试试验情况3.1.1 小试试验条件、批次及历程3.1.2 小试反应收率、转化率及产品质量可靠性3.1.3 小试异常情况及原因分析3.1.4 小试最佳反应条件及控制参数分析3.1.5 小试试验全面充分性说明3.1.6 小试结论及中试试验建议3.2 中试试验情况3.2.1 中试试验条件、批次及历程3.2.2 中试反应收率、转化率及产品质量可靠性3.2.3 中试异常情况及原因分析3.2.4 中试变更分析3.2.5 中试放大效应分析3.2.6 中试工艺、设备运行能力分析3.2.7 中试操作规程制修订3.2.8 三废储存处理方案3.2.9 中试试验全面充分性说明3.2.10 中试结论及工业化试验建议3.3 工业化试验情况3.3.1 工业化试验条件、批次及历程332工业化试验反应收率、转化率、物料衡算及产品质量可靠性3.3.3 工业化试验异常情况及原因分析3.3.4 工业化试验变更分析3.3.5 工业化试验放大效应分析336工业化试验工艺、设备运行能力分析3.3.7 工业化试验操作规程制修订3.3.8 三废储存处理方案3.3.9 工业化试验全面充分性说明3.3.10 工业化试验结论及产业化生产建议第四章固有安全风险分析4.1 化学品固有安全风险分析4.1.1 化学品理化性质及危险性类别4.1.2 物理危险性不明化学品分类鉴定4.1.3 毒性不明化学品毒性鉴定4.1.4 化学品生态毒理学特性测试分析4.1.5 化学品热稳定性测试分析4.1.6 化学品粉尘爆炸特性测试分析4.1.7 危险废物鉴别4.1.8 化学品危险有害因素辨识4.1.9 化学品安全风险控制策略4.2 工艺过程固有安全风险分析4.2.1 化学反应风险矩阵评估4.2.2 化学反应工艺危险度评估4.2.3 化学反应安全风险评估结论4.2.4 工艺过程危险有害因素辨识4.2.5 工艺过程安全风险控制策略4.3 重点监管危险化学品安全风险分析4.3.1 重点监管危险化学品辨识及分析4.3.2 重点监管危险化学品安全风险控制策略4.4 重点监管危险化工工艺安全风险分析4.4.1 重点监管危险化工工艺辨识及分析4.4.2 重点监管危险化工工艺安全风险控制策略4.5 危险化学品重大危险源安全风险分析4.5.1 危险化学品重大危险源辨识与评估4.5.2 危险化学品重大危险源安全风险控制策略第五章化工工艺安全可靠性论证5.1 工艺原理的合理性分析5.1.1 化工工艺流程合理性分析5.1.2 主要工艺参数合理性分析5.1.3 工艺倍数放大合理性分析5.1.4 小结5.2 控制指标安全性分析5.2.1 首次工艺节点划分5.2.2 安全风险分析概况5.2.3 安全风险分析结果5.2.4 小结5.3 控制方案可实现性分析5.3.1 化工工艺控制方案5.3.2 检测仪表设置及选型5.3.3 执行元件设置及选型5.3.4 自动化控制系统设置及选型5.2.5小结5.4 控制措施可靠性分析5.4.1 控制措施应用情况5.4.2 正常情况下控制措施可靠性分析5.4.3 异常情况下控制措施可靠性分析5.4.4 小结5.5 主要设备设施匹配性分析5.5.1 主要设备设施选择方案5.5.2 主要设备设施选材依据5.53 主要设备设施安全风险控制要求5.54 4小结5.6 公用工程保障性分析5.6.1 供电保障性分析5.6.2 供水保隙性分析5.6.3 供热保障性分析5.6.4 供冷保除性分析5.6.5 供气保隙性分析5.6.6 小结5.7 产业化装置热平衡分析5.7.1 化学反应装置热平衡分析5.7.2 物理储存装置热平衡分析5.7.3 小结5.8 其他方面安全可靠性分析5.8.1 消防措施安全可靠性分析5.8.2 应急措施安全可靠性分析5.8.3 其他安全可靠性分析5.8.4 小结第六章化工工艺安全可靠性论证结论论证技术深度要求1论证范围应根据反应工艺流程明确工艺可靠性论证范围（应包括三废处理过程）。若首次工艺涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、过氧化工艺的，或者其中间产品及产品涉及到新物质的，应对首次工艺的全流程的开展工艺安全可靠性论证工作。2工艺原理与机制详细描述首次工艺在产业化生产阶段主反应、副反应的反应原理、反应机理及反应过程，原辅料、中间产品及产品的物料类型、含量与相关测试分析报告一致。3“三试试验”情况3.1 明确三试试验开展的试验时间、开发单位、试验地点、试验人员及相应的真实性证明材料，包含；试验记录、测试记录、培训记录、检查记录、检维修记录、变更记录、试验总结、原辅料采购记录、原辅料领用记录及试验影像等；明确三试试验主要工艺参数,包含反应温度、反应压力、物料配比及反应时间等。3.2 小试试验应明确工艺反应路线、反应参数、物料属性、物料控制、收率及产品质量要求,进行结构确证。总结分析小试试验过程中对于工艺路径、收率、产品质量、工艺参数及关键控制参数等摸索出来的经验，为后续中试试验提供建议。3.3 中试试验应明确关键及重点控制点，质量控制标准，摸索工艺及设备运行条件，重点关注工艺的可操作性及稳定性，在一定工业化手段、装备情况下，打通小试工艺流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，明确相关参数可控性分析，验证小试的工艺参数、试验条件、收率及转化率等。3.4 至少在工业化试验阶段明确物料衡算情况，验证中试的工艺参数、试验条件、收率及转化率等，并实现工艺过程可控性。3.5 三试试验过程中应充分全面考虑温度、压力、反应时间、物料配比、催化剂类型及设备类型等对工艺路径可实现性的影响分析。3.6 对比分析小试到中试、中试到工业化试验设备体积、物料配比、反应压力、反应温度及反应时间等关键工艺参数，进行工艺放大倍数合理性分析。3.7 分析小试、中试及工业化试验过程中超限、中断等事故、事件异常问题情况，提出优化工艺条件、工艺控制参数及其他相关安全要求的建议，明确相关建议的落实情况。4固有安全风险分析4.1 化学品应包含产业化生产过程中的所有原辅料、中间产品及产品，相应化学品的理化特性、理化危险、试验测试数据应全面完整、来源可靠，相关化学品管控标准设置合理。4.2 ”两重点一重大”辨识应全面合理，制定安全风险控制策略应符合相关法律法规、政策文件及技术标准规范的的相关要求，并适应于产业化生产过程的实际需求。4.3 反应安全风险评估报告所依据的工艺条件应当与产业化生产装置的生产工艺条件保持一致，若现有反应风险评估测试设备无法模拟，应明确相关补充分析方案的依据和合理理由。4.4 完成首次化工工艺安全可靠性论证工艺范围内所有反应步骤的反应安全风险评估测试分析工作，开展相关原辅料、中间产品及产品在对应生产使用工艺条件下的热稳定性测试分析，考虑杂质对物料热稳定性的影响。4.5 对于属于新物质的原辅料、中间产品及产品，或者涉及到硝化、氯化、氟化、重氮化、过氧化工艺的生产装置，还应针对相应的物理处理过程中的实际工况，例如蒸馈、精储、干燥、储存、运输等过程，开展相应的物料热稳定性分析。4.6 对于干燥过程可能产生爆炸性粉尘的物料，要重点评估测试粉尘云最小点火能、粉尘云最小点火温度、粉尘层最小点火温度、爆炸严重度、粉尘云爆炸下限及粉尘云极限氧浓度等。4.7 若储存物质具有热敏性，应评估在产业化生产包装规格下的反应性化学物质在7日内发生自加速分解的最低环境温度（SADT）。4.8 全面落实反应风险评估提出的改进工艺安全条件的各项安全对策措施建议。4.9 反应安全风险评估应按照国家安全监管总局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）确定。4.10 艺安全可靠性论证5.1 工艺原理合理性分析首次工艺产业化生产装置的工艺流程应与小试、中试、工业化试验的工艺流程相适应，结合相应的反应原理和反应机理，在既定的工艺条件下，开展物料衡算分析，可以获得相应的中间产品及产品，分析产业化生产装置化工工艺流程存在差异的原因，并说明其优势。对比工业化试验主要工艺条件和工艺参数，开展产业化生产装置工艺倍数放大合理性分析。对比分析小试、中试、工业化试验及产业化生产装置的的主要工艺生产参数，包含但不限定于物料配比、反应温度、反应压力、反应时间、物料流量、催化剂成分及物料含量等，分析产业化生产装置主要工艺参数存在差异的原因，并说明其优势。结合化学品及工艺过程固有安全风险分析结果，从安全角度综合分析主要工艺生产参数设置合理性，说明在正常工艺推进情况下，不具备发生物料二次分解放热，其他化学反应、异常相变引发超压及粉尘爆炸等条件。5.2 控制指标安全性分析化工工艺控制指标安全性分析重在论证控制指标设置是否安全，化工工艺主要控制指标包括温度、压力、流量、物位、时间、比例、含量、顺序及泄漏等。主要开展包括主流程、辅助流程在内化工工艺全流程分析，科学划分工艺节点，运用危险与可操作性分析（HAZOP）、保护层分析（LOPA）等方法，主要分析上述指标超限导致的安全风险，重点分析反应失控、火灾、爆炸、中毒、腐蚀、泄漏及环境危害等的后果、安全风险等级及相应的安全风险管控措施，分析工艺控制指标设置是否全面及是否在安全控制范围内，相应安全裕量是否充足。明确关于重点监管危险化学品、重点监管危险化工工艺及重大危险源项目的安全风险控制措施及控制指标。充分运用分析测试、小试、中试和工业化试验等有关成果设置控制指标和要求。注6：HAZOP分析应按照危险与可操作性分析（HAZOP分析）应用指南（GB/T35320）确定。注7：LoPA分析应按照保护层分析（LoPA）应用指南（GB/T32857）确定。5.3 控制方案可实现性分析明确各项控制指标对应的控制回路、联锁因果、报警阈值、表决逻辑及故障阀位等信息，将控制指标明确为控制功能。化工工艺自动化控制方案应明确自动化控制系统类型，一般情况下主要涉及到分散控制系统（DCS系统）、安全仪表系统（SIS系统）、可燃有毒气体报警系统（GDS系统）等，评估该方案对各工艺节点的具体控制指标和要求的适配性，明确针对于重点监管危险化学品、重点监管危险化工工艺及重大危险源的自控系统设计要求。确保控制方案的可实现性,应详细提出检测仪表、最终元件及逻辑控制器的建议选型，将控制方案落实到具体的控制措施。5.4 控制措施可靠性分析结合工艺特点确认实现温度、压力、液位、流量、组分等控制指标的相关控制措施的有效性和可靠性，论证所选控制措施在化工行业是否有过应用实例，明确其控制范围、控制精度、响应速度及成熟程度。明确在正常和非正常工况下控制措施与控制功能的适配性，明确仪表在防爆、防尘、防水、防泄漏、防腐蚀、计量精准、冗余及安全完整性等级等方面的要求；明确相关执行元件在防爆、防尘、防泄漏、防腐蚀、故障模式、冗余及安全完整性等级等方面的要求；明确相应设备的联锁回路、联锁原因、联锁动作及联锁动作值等方面的要求。5.5 主要设备设施匹配性分析明确设备设施选择的原则、依据及方案，不得采用国家明令淘汰的设备。分析小试、中试、工业化试验过程中主要设备设施的运行情况，落实优化和改进设备设施条件的安全对策措施措施。主要从结构、材质、强度、设计温度、设计压力、传热能力、污垢系数、密封材质及防护要求等方面进行设备匹配性分析。明确紧急泄放的排放方式、排放管线设置及泄压能力等设置情况。明确保障不超过相关设备设施设计温度、设计压力，保障真空条件以及防爆、防静电、防泄漏等安全风险控制措施的设置情况。明确在现行化工行业资源是否可以满足匹配的设备设施及安全风险控制措施的选型、功能及质量要求。5.6 公用工程保障性分析主要分析供电、供水、供热、供冷及供气等方面是否满足正常操作量及最大消耗量的要求。其中，供电主要考虑用电负荷等级、供电电源、供配电线路、自动化水平及应急电源等方面，供水主要考虑用水类型、供水水源、供水管网及供水压力等方面，供热主要考虑供热参数、供热介质、供热负荷及自动化水平等方面，供气主要包括工艺供气和仪表供气的供气类型、气源设备条件、气源供气能力及自动化水平等方面等，供冷主要考虑供冷介质、供冷负荷及自动化水平等方面。5.7 产业化生产装置热平衡分析产业化生产装置热平衡分析分为化学反应装置热平衡分析和物理/处理装置热平衡分析。其中，化学反应装置的热平衡分析主要涉及到外界移热、反应热量、热累积、物料对流引发的热交换、加料引起的显热、搅拌装置搅拌引发热能、热散失。在热平衡分析中，化学反应是放热反应，反应装置是移热，主要涉及到夹套移热及盘管移热等方式。化学反应在等温模式、动态模式及恒温模式下，若基于反应风险评估测试分析所得各化学反应步骤下化学反应的热生成能力始终小于化学反应装置的拟设计的最小移热能力，则说明产业化生产装置反应体系可处于热平衡状态，反之，则需要对该化学反应步骤的最小移热能力进行重新设计。产业化储存/处理热平衡分析主要通过开展传热受限评估确定，反应性物料体系传热有强制对流、自然对流和热传导3种不同的方式，若在产业化储存/处理设计条件下反应性物料体系不存在传热受限问题，则说明反应性物料体系可处于热平衡状态，反之应对产业化储存/处理装置的条件进行重新设计。注8：传热受限按照化工工艺的热安全-风险评估与工艺设计13.3热量平衡及化工过程热风险13.3热量平衡的相关技术要求确定。