从实际情况看，仅追求工艺的本质安全并不可以真正实现企业的全面本质安全，需要将本质安全化策略贯穿于石化生产的全生命周期，追求流程、工艺、设备、智能化等诸要素物的安全与人的安全可靠与和谐统一，才能真正使危害因素始终处于可控状态，进而逐步趋近本质、恒久的安全目标。
目前我国已是世界第一大炼油、乙烯、PX（对二甲苯）产能大国，千万吨以上规模炼厂超过30家，省级认定的化工园区超过670家，呈现大型化、规模化、集约化等特点，风险聚集程度显著增加。构建本质安全石化企业是从根本上防范化解安全风险的必然要求。狭义的本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能或状态。从实际情况看，仅追求工艺的本质安全并不能真正的完成企业的全面本质安全，需要将本质安全化策略（最小化、简化、缓和、替代），即危险物质存量或能量最小化、简化工艺流程、缓和工艺条件、危险性较小的化学品或合成路径替代高危化学品或合成路径，贯穿于石化生产的全生命周期，融合采取主动与被动风险防控措施，才能最大限度降低风险。例如，陶氏化学、壳牌石油等国外大型石化企业通过改进安全评估方法、采用本质安全层级理论进行设计、智能化和数字化技术创新等手段降低安全风险。本文结合国内外先进的技术和理念，聚焦研发、设计、运行三大关键环节，对石化公司实现本质安全的具体途径与办法来进行探讨。
在化工新工艺、新材料的早期研发阶段，过程变化自由度高，采取本质安全技术可用最低成本获取最佳效果。因此，落实本质安全应更加聚焦化工过程开发的研发阶段，从源头实现安全风险最小化的目标。
本质安全反应路径的选择和优化。反应路径是整体工艺的核心，比如在新工艺研发的早期阶段，研发并选用本质安全的反应路径可以有效消除或减少工艺安全风险。一是要全面审视评估反应涉及的原料、中间体、溶剂等的物理化学性质和安全特性，积极运用替代策略寻找更安全的反应路径，选用安全性更高、环保性更佳、稳定性更强、兼容性更优的原料或反应溶剂。二是要最大限度地考虑反应系统中物质之间发生失控反应、副反应或者二次反应的可能性，研发应用高选择性催化剂减少副反应发生，使用缓和策略探索更为温和的反应条件。例如，用过氧化氢法替代传统氯醇法生产环氧丙烷、环氧氯丙烷，可使反应在缓和的条件下进行，更安全；采用全酸性流化床工艺替代传统的酸碱固定床工艺生产双氧水，可有效消除极易引发过氧化氢分解的碱性环境，实现生产的全部过程本质安全化。
基于过程强化技术的安全装备开发。过程强化技术通过提高生产效率，减小工艺设备尺寸、降低危险化学品存量和能量消耗，可明显提升化工过程的安全性。近年来，基于微通道、超重力、膜分离、反应精馏、紧凑型和微型换热器等过程强化手段的新型装备，以及微波、超声、等离子体等过程强化方法持续不断的发展，为化解传统化工装置安全风险提供了有效途径。例如，基于微过程强化技术的新型微反应器，持液量较釜式工艺降低90%以上，在加氢、氧化、氯化、氟化、硝化等涉及强放热、强腐蚀、有毒有害物料的反应中展现出良好应用前景。应急管理部印发的《化工企业硝化工艺全流程自动化改造工作指南（试行）》中明确要求，工艺危险度等级3级及以上的硝化工艺，原则上应采用微通道反应器、管式反应器等技术。基于微气泡强化的高效气液混合器和反应装备，可明显提高气液传质和反应速率，在液相氧化、加氢、卤化、臭氧化等危险反应过程中应用较多。
工艺操作安全临界条件的确认与控制。明确工艺安全临界条件界限并将其控制在安全范围内是确保工艺安全的关键。在研发阶段确定化学反应路径、设备后，要评估反应条件（温度、压力和浓度等）等对反应失控敏感性的影响，确定本质安全操作域；要获取气体/粉尘爆炸极限、极限氧含量、爆炸超压等燃爆安全极限，严控工艺浓度条件；要考虑工艺放大后物料的自加速分解温度，合理设定物料的安全储存条件。例如，在醋酸乙烯聚合、环己烷富氧氧化、乙烯氧化制环氧乙烷等反应失控、燃爆风险集中的工艺研发过程中，通过全面掌握物料在不同浓度、不同杂质条件下的反应失控规律及燃爆特性，获取安全临界条件并严控，从而保障工艺安全开车。
装置设计阶段是连接研发阶段与建造阶段的桥梁，是决定装置安全平稳运行的基础。在契合设计标准规范的基础上，合理应用本质安全化策略降低装置风险，有助于减少或避免事故发生。
基于本质安全的设计。在工艺设计、设备选型、安全设施设计、装置布局时，应综合考量并合理应用本质安全化策略。例如，在工艺设计时，应尽可能降低工艺的复杂程度，减少物料存量及生产设备数量，对放热量大或平衡限制反应，可采用反应精馏技术充分的利用反应热提升分离效率，简化流程的同时增强安全性；在设备选型时，精馏系统可选用薄膜蒸发器等低荷载设备，换热器则应追求高效率以缩小尺寸，减少物料荷载；在安全设施设计时，可结合调节阀、安全阀等形成主动、被动协同的防护策略，应用数值模拟和试验验证方法对泄放过程来优化设计，减少泄放物理量，避免引起次生灾害；在装置布局时，应开展多米诺效应分析，合理地布局装置间距、位置，最大限度减小事故后果。例如，在EVOH工艺设计中，针对醋酸乙烯—乙烯共聚失控的危险，设置多级报警、紧急冷却、紧急抑制、主被动泄放等措施，有效保障聚合反应器的安全。
基于风险的设计。风险评估是本质安全设计管理的重要组成部分，贯穿于设计全生命周期。在设计的不同阶段，应根据已具备的条件，全方面开展以本质安全研究和风险评估为核心的安全设计，建立“安全—设计”同步完善机制，提升本质安全化水平。在风险辨识阶段，可采用安全检查表、故障假设分析、危险与可操作性分析、安全审查等方法；在风险分析阶段，应对泄漏、火灾和爆炸等事故后果进行定量化分析；在风险评估阶段，可利用故障树分析、保护层分析等方法，确定风险的可接受程度，对于不可接受的风险应按照保护层原则合理设计保护措施，进一步防范化解安全风险。例如，对涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、过氧化工艺的精细化工生产装置开展全流程反应风险评估并采取对应的风险控制措施，以提升工艺的全流程本质安全水平。
基于性能的设计。传统基于标准规范的设计难以满足风险精准防控的需要，在遵从标准规范的基础上，应结合实际性能需求对本质安全化保护层设置进行准确定量设计。例如，采取了激光、红外等先进火焰、气体检验测试手段，并对气体扩散模拟、火焰传播规律进行模拟，从而优化探测器布置，减少盲区；采用数值模拟方法，考虑事故影响、防护效果与装置风险特点合理确定安全距离；开发高效灭火剂及先进灭火技术，优化灭火设施设置，提升火灾等事故应急处置能力。采用微纳气敏传感技术和高灵敏气体传感器，增强微量泄漏快速检验测试能力，提升企业风险防控能力。
生产运行阶段是石化装置生命周期的主体环节，占时最长、人工介入最多、潜在危险最大，在该阶段通过工艺技术、管理和智能化的有效结合，可逐步提升石化装置的本质安全水平。
数智化赋能专业安全，系统提高安全运行管控水平。安全生产与数智化技术加速交汇，正在为石化行业转型发展带来革命性变革。例如，通过打造工艺平稳性、设备完整性体系，创新“技术革新+专业平台+多元应用”三维架构，实现对装置工艺、设备风险的全方位、动态化管控，推动工艺、设备管理向科学化、精益化迈进，装置平稳率、可靠性指数提升至98%以上；又如，通过构建机理与数据驱动的催化裂化装置数字孪生模型，多域协同实现“装置级”运行风险的实时感知、超前预警、优化指导，提前30分钟实现工艺参数预测，降低结焦速率14%，有效提升装置安全环保运行水平。
推进“换—减—无”三化改造，实现本质安全化新跨越。多维度、多环节技术创新与强化应用，驱动石化企业全力迈向“机械化换人、自动化减人、智能化无人”这一本质安全发展路径。例如，通过引入乙烯裂解炉非稳态过程安全辅操系统，实现关键操作智能执行及精准指导，减少人工干预及误操作风险；在装置、罐区、管廊、仓库等危险区域研发应用智能巡检机器人和操作机器人，大幅度降低人工巡检频次与劳动强度，搭载高精度传感器与大数据分析引擎，实现风险的前置管理与控制；逐步部署远程故障诊断与监测系统，对关键设备、工艺过程进行实时监控与远程干预，精准预测故障发展形态趋势，提高故障响应速度与处置效率。积极实践一键开停车、无人机应急救援等场景应用，加快构建自主化、高效化石化生产运行生态。
强“三基”固根本，夯实人本安全生产管理。一是深化员工本质安全与综合能力提升。通过强化基层班组建设与人员培训，确保员工熟练掌握安全操作规程与应急处置技能，形成“人人讲安全、事事为安全”的良好氛围。二是加强基础管理。落实完善安全生产责任制，细化安全管理制度与流程，逐步推动安全管理向班组、岗位延伸。三是注重提升员工基本功。定期组织技能比武、应急演练等活动，不断锤炼员工专业技能与风险辨识能力，利用VR、AR等智能化培训平台实现个性化学习路径，促进员工从“要我安全”向“我要安全、我会安全、我能安全”的根本转变，不断的提高员工在复杂环境下的判断力和执行力，为安全生产提供坚实人力保障。
将本质安全化理念贯穿装置全生命周期，加大本质安全化科学技术创新及示范应用，追求流程、工艺、设备、智能化等诸要素物的安全与人的安全可靠与和谐统一，才能真正使危害因素始终处于可控状态，进而逐步趋近本质、恒久的安全目标。
