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      加氫裂化裝置反應(yīng)系統(tǒng)的控制及安全措施探討

      2016-03-14 04:13:24李遠(yuǎn)舟中海石油煉化有限責(zé)任公司惠州煉化分公司煉油二部廣東惠州516086
      化工管理 2016年16期
      關(guān)鍵詞:安全措施

      李遠(yuǎn)舟(中海石油煉化有限責(zé)任公司惠州煉化分公司煉油二部, 廣東 惠州 516086)

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      加氫裂化裝置反應(yīng)系統(tǒng)的控制及安全措施探討

      李遠(yuǎn)舟(中海石油煉化有限責(zé)任公司惠州煉化分公司煉油二部, 廣東 惠州 516086)

      摘要:在當(dāng)前的石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域中,加氫裂化裝置占有十分重要的地位,但在實(shí)際應(yīng)用中也具有高溫高壓、控制質(zhì)量要求高、操作條件苛刻等特點(diǎn)。在加氫裂化裝置中,反應(yīng)系統(tǒng)是最為主要的部分,為了確保其運(yùn)行狀態(tài)良好,應(yīng)當(dāng)對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行妥善地控制,并且通過(guò)完善的安全措施進(jìn)行管理,以確保加氫裂化裝置在實(shí)際生產(chǎn)中安全、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。

      關(guān)鍵詞:加氫裂化裝置;反應(yīng)系統(tǒng)控制;安全措施

      中海煉化惠州煉化分公司400萬(wàn)噸/年蠟油加氫裂化裝置(以下簡(jiǎn)稱為加氫裂化裝置)以常減壓裝置減二線蠟油和減三線蠟油以及焦化裝置蠟油為原料,在高溫高壓和氫氣以及催化劑的作用下先脫除原料中的硫、氮、金屬等雜質(zhì),然后進(jìn)行加氫、裂化、芳烴飽和和開(kāi)環(huán)等反應(yīng),生產(chǎn)出輕重石腦油、航煤、柴油和加氫尾油等高附加值產(chǎn)品。加氫裂化裝置反應(yīng)部分采用兩個(gè)反應(yīng)器系列并聯(lián)方案,每個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)由原料油和氫氣與反應(yīng)產(chǎn)物換熱器,混氫加熱爐和反應(yīng)器組成,兩個(gè)反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物在熱高壓分離器前混合。每個(gè)系列設(shè)置一臺(tái)反應(yīng)器,每臺(tái)反應(yīng)器設(shè)置六個(gè)床層,精制催化劑和裂化催化劑裝填在同一反應(yīng)器中。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)高壓和低壓分離器,實(shí)現(xiàn)氣相、油相和水相的分離,在分餾塔中對(duì)油相產(chǎn)品進(jìn)行蒸餾,從而得到相應(yīng)的產(chǎn)品。在加氫裂化裝置的生產(chǎn)運(yùn)行中,反應(yīng)系統(tǒng)的控制十分關(guān)鍵,對(duì)于裝置的安全生產(chǎn)有著極大的影響。

      1 反應(yīng)器溫度控制

      在加氫裂化裝置反應(yīng)系統(tǒng)的控制當(dāng)中,反應(yīng)溫度的控制非常重要,對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行合理的控制,能夠使催化劑發(fā)揮更好的效能,從而使產(chǎn)品的收率和質(zhì)量均得到提升。在反應(yīng)器的溫度控制中,主要包括反應(yīng)器催化劑床層溫度控制和入口原料預(yù)熱溫度控制兩部分。其中,對(duì)反應(yīng)器催化劑床層溫度控制可以通過(guò)對(duì)冷氫量的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)去反應(yīng)熱,而入口原料預(yù)熱溫度則對(duì)反應(yīng)器催化劑床層溫度的穩(wěn)定性有著直接的影響。在反應(yīng)器入口,通過(guò)反應(yīng)器入口溫度控制器和混氫加熱爐燃料氣壓力控制器對(duì)燃料氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié),從而可以更好地控制反應(yīng)器入口溫度趨于穩(wěn)定[1]。在裝置停工檢修開(kāi)車前,應(yīng)當(dāng)對(duì)催化劑進(jìn)行干燥、升溫和活化;在裝置正常生產(chǎn)操作中,應(yīng)當(dāng)注意將反應(yīng)器催化劑床層溫度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

      在裝置開(kāi)工反應(yīng)器升溫過(guò)程中,為了確保裝置的安全性,避免設(shè)備運(yùn)行突發(fā)故障,或反應(yīng)溫度驟升造成催化劑失效等問(wèn)題,應(yīng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行緊急泄壓試驗(yàn),迅速降低反應(yīng)溫度至安全狀態(tài),以驗(yàn)證裝置在事故狀態(tài)中的安全自保能力。在裝置正常生產(chǎn)操作中,可根據(jù)反應(yīng)器催化劑床層溫度控制要求設(shè)定相應(yīng)床層的溫度控制器參數(shù),實(shí)現(xiàn)在反應(yīng)過(guò)程中對(duì)溫度更為良好的控制。在反應(yīng)器催化劑床層溫度控制器當(dāng)中,還應(yīng)當(dāng)添加相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng),一旦生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)溫度超出限定范圍,應(yīng)當(dāng)能夠及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),并且發(fā)出警報(bào),通知操作人員進(jìn)行處理,避免發(fā)生反應(yīng)器“飛溫”事故。

      2 高壓分離器壓力控制

      在加氫裂化裝置反應(yīng)系統(tǒng)的控制當(dāng)中,高壓分離器壓力的控制具有十分重要的作用。高壓分離器的壓力對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)的壓力平穩(wěn)性有著直接的影響,維持反應(yīng)系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定可以有效地避免產(chǎn)品結(jié)焦、有助于催化劑活性的保持、有利于加氫精制和加氫裂化反應(yīng)的發(fā)生[2]。在高壓分離器內(nèi)部氣液相平衡的情況下,循環(huán)氫組分中的氫分壓對(duì)高壓分離器壓力波動(dòng)十分關(guān)鍵。而反應(yīng)系統(tǒng)中的氫氣純度的變化、氫消耗量的變動(dòng),都會(huì)對(duì)氫分壓產(chǎn)生影響。為了維持高壓分離器的壓力穩(wěn)定,可以通過(guò)補(bǔ)充新氫來(lái)實(shí)現(xiàn),不過(guò)采取這種方式時(shí)需要考慮新氫補(bǔ)充系統(tǒng)的壓力平衡問(wèn)題。

      對(duì)于補(bǔ)充氫壓縮機(jī),無(wú)法將調(diào)節(jié)閥安裝在出口位置以對(duì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié),同時(shí)也難以對(duì)往復(fù)次數(shù)、沖程等進(jìn)行改變以調(diào)節(jié)流量,一般都在補(bǔ)充氫壓縮機(jī)出口返回入口管線上安裝調(diào)節(jié)閥,通過(guò)改變返回旁通量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)出口流量的調(diào)節(jié),確保補(bǔ)充氫壓縮機(jī)能夠保持穩(wěn)定的出口流量。在高壓分離器壓力和補(bǔ)充氫壓縮機(jī)入口壓力控制系統(tǒng)中,包含了很多儀表,例如調(diào)節(jié)單元信號(hào)選擇器、定位器、調(diào)節(jié)閥等,共同構(gòu)成反應(yīng)系統(tǒng)壓力選擇控制系統(tǒng)。在裝置正常運(yùn)行狀態(tài)下,補(bǔ)充氫壓縮機(jī)返回線調(diào)節(jié)閥由相應(yīng)的調(diào)節(jié)單元進(jìn)行控制,維持系統(tǒng)壓力的平穩(wěn)狀態(tài)。一旦發(fā)生系統(tǒng)壓力失穩(wěn),低信號(hào)選擇器對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制,幫助系統(tǒng)恢復(fù)到正常的壓力狀態(tài)[3]。

      3 加氫裂化裝置反應(yīng)系統(tǒng)安全控制措施

      加氫裂化反應(yīng)是在高壓、高溫、高硫化氫的環(huán)境下進(jìn)行的,因此,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性十分重要,對(duì)于設(shè)備可能發(fā)生的故障和腐蝕現(xiàn)象,應(yīng)制定詳細(xì)的處置方案并進(jìn)行及時(shí)的檢查和處理。

      在對(duì)加氫裂化裝置進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)遵循“先提量后提溫、先降溫后降量”的原則,避免發(fā)生“飛溫”的事故。在控制加氫裂化裝置反應(yīng)溫度的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的床層溫度、工藝技術(shù)指標(biāo)等進(jìn)行控制,避免催化劑床層產(chǎn)生“熱點(diǎn)”。

      對(duì)于高壓分離器的液位,在生產(chǎn)控制中應(yīng)格外注意,液位過(guò)高可能造成循環(huán)氫“帶液”對(duì)循環(huán)氫壓縮機(jī)造成損害,液位過(guò)低,可能發(fā)生“竄壓”事故對(duì)低壓部分的設(shè)備造成損壞。因此,在裝置生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)對(duì)液位儀表的可靠性和準(zhǔn)確性進(jìn)行例行檢查,確保高壓分離器的液位得到妥善的控制。

      對(duì)于反應(yīng)系統(tǒng)壓力的控制,應(yīng)當(dāng)綜合考慮造成反應(yīng)系統(tǒng)壓力波動(dòng)的各種影響因素,確定最為合理的反應(yīng)系統(tǒng)壓力控制方案[4]。對(duì)于氫分布來(lái)說(shuō),循環(huán)氫的純度十分重要,因此應(yīng)適當(dāng)控制循環(huán)氫的純度,對(duì)尾氫排放量等影響循環(huán)氫純度的因素應(yīng)當(dāng)加以考慮。

      在加熱爐的使用中,應(yīng)當(dāng)對(duì)爐膛中各點(diǎn)的溫度進(jìn)行均勻控制,防止發(fā)生爐管結(jié)焦。如果可能存在氫氣漏點(diǎn),可在夜間進(jìn)行閉燈檢查。

      在壓縮機(jī)的運(yùn)行中,要始終關(guān)注壓縮機(jī)喘振現(xiàn)象的預(yù)防和控制。

      (文章題目:加氫裂化裝置反應(yīng)系統(tǒng)的控制及安全措施探討)

      4 結(jié)論

      在石油化工生產(chǎn)當(dāng)中,加氫裂化裝置的反應(yīng)系統(tǒng)十分重要。針對(duì)其運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確地控制,同時(shí)需要采取有效的安全措施,確保加氫裂化裝置反應(yīng)系統(tǒng)能夠保持良好的運(yùn)行狀態(tài),從而更加高效地進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行。

      參考文獻(xiàn):

      [1]張繼昌,劉黎明,王軍霞,尹向昆,董亞敏.加氫裂化裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的影響因素分析[J].中外能源,2010,11:79-81.

      [2]李鳴,桂靜頤,楊大勇,黃麗梅.加氫裂化裝置緊急停車聯(lián)鎖邏輯設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化儀表,2013,07:25-27+31.

      [3]黃賢濱,劉小輝,郭雷,邱志剛,亓婧.加氫裂化裝置腐蝕分析和防腐對(duì)策[J].石油化工設(shè)備技術(shù),2011,03:1-6+4.

      [4]張慶軍,劉文潔,王鑫,蔣立敬,耿新國(guó).國(guó)外渣油加氫技術(shù)研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2015,08:2988-3002.

      作者簡(jiǎn)介:李遠(yuǎn)舟 (1988- ),男,湖北枝江人,漢族,助理工程師,碩士研究生,研究方向:安全技術(shù)及管理。

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