目录
一、精细化工安全生产现状与挑战
二、自动控制在精细化工安全生产中的作用及具体应用
三、化工安全生产中自动控制面临的挑战
四、未来展望：自动控制与化工安全生产融合发展趋势
一、精细化工安全生产现状与挑战
1.1 精细化工安全生产现状
（1）具有高温、高压、易燃、易爆的显著特性，很多都具有毒性和腐蚀性。
（2）人员专业素质不高，年龄偏大。
（3）开停车、工艺切换频繁，涉及精馏、结晶、干燥等工序多，装置自动化控制程度低，人工操作占比大，手动操作频繁等。
（4）涉及的易燃易爆或有毒有害的危化品品种多，大多数以桶装形式储运，；反应及处理步骤多，工艺技术新且更新快，有的技术不成熟，工艺变更较多、较多工艺反应机理不明，尤其是工艺偏差的后果研究不充分…
（5）制度比较完善，但制度执行率低，操作规程与实际不匹配（两张皮），自动化、数字化、智能化管理水平落后…
（6）厂区占地面积小，生产装置排列紧密，一个车间布置多套装置、一个场地设置多个生产工序，大量采用仓库储存危化品…
（7）老旧设备占比高安全隐患突出（老旧设备翻新）。
1.2 化工安全生产重要性及国家政策要求
1、安全生产是保障化工企业员工生命安全的关键，化工行业的特殊性决定了一旦发生安全事故，往往会造成严重的人员伤亡。2021—2023年，全国共发生27起较大及以上事故、死亡121人，其中精细化工行业12起、死亡50人，分别占较大及以上事故起数和死亡人数的44.4%和41.3%；2024年10起较大以上安全生产事故中，有6起发生在精细化工。
2、安全生产有助于维护企业的稳定运营，减少因事故导致的生产停滞、设备损坏等损失，进而保障企业的经济效益。
3、化工企业安全生产也关乎环境保护，避免因事故造成有毒有害物质泄漏，对周边土壤、水源和空气造成污染。
4、国家通过法律法规、专项政策、标准规范等多维度文件，系统推进化工自动化控制，重点聚焦危险工艺改造、安全仪表系统管理、风险监测预警等关键环节，旨在提升化工企业本质安全水平(《精细化工产业创新发展实施方案（2024—2027年）》《化工和危险化学品安全生产治本攻坚三年行动方案（2024—2026年）》《“十四五”危险化学品安全生产规划方案》（应急〔2022〕22号）
1.3 精细化工安全生产面临主要风险和挑战
01.人为操作失误是常见风险之一，如工作人员在操作过程中违反操作规程、技能不熟练或注意力不集中等，都可能引发事故；
02.设备故障也是重要风险因素，长时间运行的化工设备容易出现老化、磨损、腐蚀等问题，导致设备性能下降，甚至引发泄漏、爆炸等事故；
03.化工生产中的化学反应复杂，自动化程度低。若反应条件控制不当，如温度、压力、流量等参数出现异常，可能引发反应失控，造成严重后果。
二、自动控制在精细化工安全生产中的作用及具体应用
2.1 自动控制在精细化工安全生产中的关键作用及具体应用
提升生产工艺安全性
（1）自动化控制能够实现对生产过程的实时监测，及时发现安全隐患并自动调节。
1、生产单元、储存单元配备满足安全生产要求的BPCS。实时数据采集与传输，异常情况预警与处理。
2024年5月12日，辽宁某精细化工原料药生产车间发生爆炸着火事故，2人死亡、3人轻伤事发装置无自动化控制，重要参数均采用现场人工观测和手动调节。
2018年7月12日，四川某企业原料生产釜内的丁酰胺-氯酸钠混合物发生化学爆炸重大爆炸着火事故19死12伤，发生事故的生产装置未设置自动化控制系统。
2、安全仪表系统
生产装置和储存设施设置紧急切断装置和自动化控制系统。构成一级或者二级重大危险源的生产装置，装备紧急停车系统及紧急停车按钮。涉及毒性气体、剧毒液体、液化气体和易燃气体的一级或者二级重大危险源配备独立的安全仪表系统（根据《精细化工反应安全风险评估规范》精细化工反应工艺危险度等级 4 级及以上；SIL定级报告确定该生产单元、储存单元(仓库除外)具有SIL1及以上的SIF时,配备SIS）。
3、反应合成工序联锁控制
反应工序设温度、压力、搅拌电流、物料进料、冷热媒进出等监控、高限报警、联锁及紧急切断设施（放热反应：聚合反应、硝化反应、磺化反应、氧化反应；非均相体系工艺；不稳定中间体的反应）。
（2006.07.28江苏省某化工企业爆炸事故22人死亡 氯化反应塔冷凝器无冷却水，操作人员未及时停止加热，导致物料分解爆炸。冷却系统失效，反应热无法移除，操作人员未采取紧急降温措施。
四川某企业发生爆炸，原因是操作工错误投料引发剧烈放热反应，冷却系统未能控制温度上升，最终爆炸，19人死亡。）
4、精馏（蒸馏）工艺安全控制
设置具有远传和超限报警功能的温度、压力在线监测装置，设备底部温度应与进料量和热媒流量联锁；热源设置流量显示、控制阀，根据釜温调节热源介质流量；冷却管设置流量集中显示、报警，流量低低联锁停加热介质；常压蒸馏塔设置塔釜压力高限报警、高高联锁切断加热物料；减压蒸馏塔设置塔釜真空度低限报警，低低联锁切断加热物料；间歇蒸馏设置蒸馏釜高、低液位报警，设置蒸馏釜低低液位联锁切断加热介质系统。（对于萃取、结晶、干燥、蒸发、过滤等化工、医药产品的后处理操作，参照执行）
2014年5月29日，江苏某厂发生爆燃事故，造成3人死亡。事故原因是二甲基乙醇胺溶剂在蒸馏过程中残余物晶体在171℃左右发生了化学性分解爆炸。
2025年2月26日，湖北某化工公司发生一起爆炸事故，导致4人死亡，在蒸馏作业中，因临时更换搅拌电机减速机导致搅拌停止，且未对蒸馏釜内物料进行及时冷却，使甲基硫化物温度升高并剧烈分解，最终引发了爆炸。
5、外循环冷却或加热系统的反应釜，设置备用循环泵具备自动切换功能。设置电流远传指示，故障信号与进料及热（冷）媒或紧急泄放系统联锁
聚合反应中（如聚乙烯生产），反应放热剧烈，若循环泵故障导致冷却失效，数分钟内釜内温度可能飙升至危险阈值，此时备用泵的自动切换能避免因温度失控引发的设备损坏或爆炸风险。
6、存在高压串低压风险的设备设置压力监测、报警、联锁控制。
2025年10月26日，山东某企业发生一起爆炸事故，原因是企业擅自进行工艺改造，未经设计增设气液分离器和冷凝器，操作时高压釜与低压气液分离器之间的气相手动阀没有关闭，造成低压串低压视镜破裂丁二烯泄漏遇电器打火爆炸。
7、危化品液体装车“七联锁”（人体静电、静电溢油、电控钥匙盒、可燃气体超限、气相开关、鹤管归位、防爆挡车）。
2017年6月5日山东某企业液化气充装泄漏爆炸事故10死9伤。
8、智能视镜的应用
溴素行业，通过观察物料反应颜色变化控制氯气通入量，联控阀门，实现反应釜放料的自控或判断反应是否达到终点；
精细化工、农药医药合成萃取工段间歇分层的液相检测避免了人工观察的不一致性，输出模拟量信号进行自动控制。
（2）自动化控制替代或减少了人工操作，降低了人为因素导致的安全事故发生概率。（反应、分离干燥和包装、储输送、共线设施等）
01 “机器人”的应用
高危环境智能巡检、危险物料搬运装卸、特殊部位监测清理、消防与泄漏、实验室及精密操作、有毒有害环境作业机器人反应釜操作机器人自动完成反应釜的固体投料、催化剂添加、搅拌参数调节等操作（防腐蚀机械臂；视觉传感器监测物料液位与反应状态，联动 DCS 系统调整工艺参数；极端条件下的作业支持机器人
02 自动加料系统控制投料速度避免速度过快产生危险。
2025年2月8日，辽宁某公司的原料药车间在中试过程中发生爆炸事故。造成2人死亡、3人轻伤，事故直接原因是，原料氢氧化钾溶液滴加速度过快，反应失控。
固体物料的投料应优先采用预先流体化，设温度/压力远传、超限报警、与热（冷）媒或泄放系统联锁；设置计量料仓，通过管链进行输送，并通过 PLC控制设置联锁。精细化工大部分是间歇、半间歇工艺操作，部分企业存在开盖投料，发生投料管堵塞、投料口发生物料自燃、分解等安全事故。
03 共线设施在产品切换时采用批量控制程序，实现不同生产工况下的自动切换。
一套设施生产多种产品，（高危工艺反应釜不得用于其他用途）；多功能反应釜同时用于蒸馏、结晶等用途时会频繁进行工艺参数切换，切换操作失误会引发事故，且设备材质不一定满足要求。
2020 年 11 月 17 日，吉安市某公司发生较大爆炸事故，造成 3 人死亡，装置属于共线设施生产。事故原因是操作工在蒸馏釜未降温、未先通入氮气就错误地先开放空阀，导致空气进入，釜内爆炸性气体浓度达到爆炸极限，引发爆炸。
04 防止物料错误投料和投料、出料顺序错误，采用顺序控制。
2021.7.22，广东某企业爆炸事故，错误地将过氧化氢作为首料加入，导致叔丁醇与硫酸提前混合，加剧反应速率。
开车/停车/应急/输送；加热炉自动点火；PSA等。
05 涉及热媒、冷媒切换操作的，设置自动控制阀进行自动切换。反应、结晶、换热器操作。
防止温度失控引发的安全事故，人工切换可能因操作失误导致事故发生；避免介质互串引发的次生风险，热媒与冷媒通常为不同介质，人工操作若误开阀门可能导致介质混合污染、压力异常。
06 冷冻水、循环水等冷却系统设置温度、压力异常报警和联锁自动停车等措施，并具备自动启动功能
07 危险化学品包装选用自动化包装设施，减少现场作业人员数量。
自动化包装设施实现“无人接触式”称量、灌装、密封、贴标全流程；
液体包装自动化流程：空桶输送→定位→自动灌装→防滴漏处理→自动封盖→泄漏检测→合格桶输送至码垛区。
固体自动化流程：空袋自动上料→袋口撑开→计量下料→抽真空（可选）→封口→重量复检→输送至码垛区机器人码垛
素材来源：
易启邦（工控一体化纵深服务生态平台）编辑部
#易启邦 #仪器帮 #一起帮
