Pelo menos no GNU sed, acho que você pode fazer algo como
sed -e '0,/pattern/ s//replacement1/' -e '0,/pattern/ s//replacement2/' file
por exemplo. dado um arquivo
abc
def
abc
ghi
abc
jkl
então
$ sed -e '0,/abc/ s//XYZ/' -e '0,/abc/ s//UVW/' file
XYZ
def
UVW
ghi
abc
jkl