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文檔簡介
1、第二章加氫(裂化)裝置生產(chǎn)運行管理及事故處理第一頁,共90頁。 加氫裂化是石油化工工業(yè)中最重要的催化加工過程之一,集煉油技術(shù)、高壓技術(shù)和催化技術(shù)為一體,是重質(zhì)餾分油深度加工的主要工藝之一,同時又是一個事故多發(fā)的工藝過程。加氫裂化裝置在安全運行方面存在如下特點:加氫裂化裝置處于高壓(一般操作氫分壓不低于10MPa)、高溫(反應(yīng)溫度一般不低于350)、臨氫、易燃、易爆、有毒介質(zhì)操作環(huán)境,總體表現(xiàn)為強放熱反應(yīng),其強放熱效應(yīng)有時使反應(yīng)變得不可控制,其苛刻的工藝操作條件決定了對設(shè)備的苛刻要求;工藝物流中的氫氣具有強爆炸危險性和穿透性,一旦泄露,極易著火爆炸;近幾年隨著油品質(zhì)量升級、各企業(yè)加工高硫原油,加
2、氫裂化脫硫反應(yīng)產(chǎn)生的硫化氫造成的危害也會逐漸顯現(xiàn)出來;高壓串低壓可能引起低壓系統(tǒng)爆炸;高溫、高壓設(shè)備設(shè)計、制造過程存在問題,可能引起火災或爆炸;管線、閥門、儀表的泄漏可能產(chǎn)生嚴重的后果,一旦發(fā)生泄漏,極易引發(fā)爆炸及發(fā)生二次災害,其后果不堪設(shè)想。第二頁,共90頁。一、正常生產(chǎn)過程中的工藝安全管理在實際工業(yè)應(yīng)用中,由于各自情況不同,加氫裂化裝置具體的工藝流程有所不同,種類繁多,有單段次通過流程,單段循環(huán)流程,單段部分循環(huán)流程以及兩段流程等。但加氫裂化裝置均由高壓反應(yīng)部分和低壓分餾部分組成,其工藝流程基本模式大體一致,儀表及控制系統(tǒng)相差無幾。單一的或按一定比例混合的原料油進入裝置,經(jīng)與反應(yīng)器流出物換
3、熱升溫,再與經(jīng)加熱爐升溫的循環(huán)氫混合后進入加氫精制反應(yīng)器,該反應(yīng)器流出物與循環(huán)油和經(jīng)加熱爐升溫的循環(huán)氫混合后進人加氫裂化反應(yīng)器。裂化反應(yīng)器流出物與原料油、循環(huán)氫換熱降溫,并冷卻到要求的溫度進人高壓分離器(高分)。高分頂部的循環(huán)氫經(jīng)壓縮、換熱、加熱升溫后與原料油混合后進人反應(yīng)器。補充的氫氣從裝置外來,升壓后進入反應(yīng)系統(tǒng)。高分下部的液體油分水后進入分餾部分,分割成C4、輕石腦油、重石腦油、柴油以及塔底未轉(zhuǎn)化油。未轉(zhuǎn)化油可排出裝置,也可作為循環(huán)油返回反應(yīng)器。第三頁,共90頁。加氫裂化裝置的工藝特點決定了加氫裂化裝置安全運行方面的特點,在正常生產(chǎn)過程中,必須要加強工藝安全管理,確保裝置處于安全運行狀態(tài)
4、,事故狀態(tài)下處于可控狀態(tài)。(一)基本的正常生產(chǎn)安全事項應(yīng)確保所有控制系統(tǒng)、自保聯(lián)鎖系統(tǒng)投用,嚴禁斷開自控系統(tǒng)人工操作。定期分析原料油、氫氣、脫氧水、脫鹽水、胺液(MDEA、DEA)中的雜質(zhì)含量,雜質(zhì)含量超標時,應(yīng)及時采取措施,以免損壞設(shè)備和管道,引發(fā)事故。正常生產(chǎn)負荷應(yīng)控制在60%100%之間,過高或過低時,均應(yīng)有相應(yīng)對策。嚴格反應(yīng)溫度的控制,不經(jīng)授權(quán),不能隨意超出溫度限制值。報警信號應(yīng)及時處理。溫度、壓力、流量、液位的波動,應(yīng)在操作規(guī)程允許的范圍內(nèi)。高溫高壓泵應(yīng)處于熱備狀態(tài)。高溫、高壓、臨氫、易燃、易爆、有毒介質(zhì)均應(yīng)密閉采樣。應(yīng)配備足夠的高壓氮氣,用于處理“飛溫”事故。第四頁,共90頁。(二
5、)對操作人員素質(zhì)的要求操作人員必須完全熟悉包括于工藝手冊、操作手冊和其他文件中的以下各項:工藝操作原理,能影響產(chǎn)品質(zhì)量,收率和長期連續(xù)操作的工藝參數(shù)。平穩(wěn)地進行開工,正常操作以及緊急事故處理、停工所需的操作規(guī)程、處理預案。主要工藝控制和事故連鎖系統(tǒng)的性能特點。一般的規(guī)定和標準的操作法。裝置內(nèi)采用的特殊化學品安全搬運所需的工作步驟。熟悉安全規(guī)定,熟練使用消防器材。了解裝置內(nèi)有毒有害物質(zhì)及部位,掌握接觸有毒有害物質(zhì)時的應(yīng)對措施。第五頁,共90頁。(三)正常生產(chǎn)過程中的工藝安全管理1總則以下的規(guī)定必須遵守,以保證裝置的運行平穩(wěn)和安全操作:裝置必須由當班崗位人員操作,并組成一個從裝置主任、技術(shù)人員以至
6、倒班人員所遵守的指揮系統(tǒng)。操作人員應(yīng)對其本身的職責了解清楚。應(yīng)安排能通曉化學和機械情況的負責工藝和設(shè)備的技術(shù)人員(如裝置主任)參加裝置的開工和停工。由于這些人員在緊急事故處理時不一定都能在場,所以必須對操作人員在緊急事故處理步驟上進行良好的訓練。操作人員應(yīng)與裝置內(nèi)部(如車間辦公室)以及裝置外部有關(guān)部門(如廠部調(diào)度部門、原料供應(yīng)、產(chǎn)品接納、公用工程供應(yīng)、化驗室、變配電間、維修、消防部門、急救部門等)保持著經(jīng)常性的良好通訊聯(lián)系。 在緊急事故處理和裝置開停工操作時,保持這些通訊聯(lián)系的暢通尤其重要。交班的操作人員在交班前應(yīng)對裝置的情況檢查一遍。交接班時交班操作人員應(yīng)把出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象書面交班并告訴接班操
7、作人員。后者接班后必須立即對所有設(shè)備和操作條件查對一次。開關(guān)閥門、開停機泵和改變設(shè)備運行條件,應(yīng)由現(xiàn)場操作人員在班長指導下進行。原則上,除了事故時外操作人員不能按自己的判斷對影響裝置安全運行的操作進行大的變動。操作人員做完任何開關(guān)閥門、開停機泵和改變設(shè)備運行條件后須立即向班長報告,并交班。第六頁,共90頁。(三)正常生產(chǎn)過程中的工藝安全管理2安全操作人員應(yīng)熟悉并遵守如下安全規(guī)定:裝置內(nèi)禁止吸煙在裝置內(nèi)工作時,所有操作人員必須戴上安全帽,穿上專用工作服和工作鞋。當搬運危險品(化學藥品、催化劑)時,操作人員應(yīng)戴上防護眼鏡和手套。經(jīng)常清掃裝置區(qū)域、清除空桶垃圾等雜物,以保持裝置內(nèi)干凈和通路暢通。每次
8、交班時應(yīng)檢查所有機泵設(shè)備、物料等的保護措施,特別是堿、酸等是否置于適當?shù)胤?。當機動設(shè)備運轉(zhuǎn)時,無關(guān)人員不得進入圍繞機動設(shè)備的警戒線內(nèi)。當設(shè)備或機動設(shè)備運轉(zhuǎn)時,不能坐于其上面。操作人員應(yīng)經(jīng)過訓練并通曉下述操作規(guī)定。 滅火 搬運有防護的設(shè)備 進入危險區(qū)的規(guī)定和預防措施 裝置防爆須知 防毒須知 有時對操作人員危害的發(fā)生是由于別的裝置或部門存在問題造成的。應(yīng)有一 旦出現(xiàn)這些情況時,避免其危害的關(guān)鍵之處的說明。第七頁,共90頁。(三)正常生產(chǎn)過程中的工藝安全管理3操作安全事項對下述操作規(guī)定,應(yīng)視為對裝置安全平穩(wěn)操作所需的基本規(guī)則而加以遵守:閥門應(yīng)經(jīng)常小心開啟、關(guān)閉閥門。對輸送液體的閥,每一次開啟1/4圈
9、;對輸送氣體或蒸汽的閥門,每一次開啟1/10圈。仔細地觀察閥門有無異常現(xiàn)象。如果一切正常,閥門需全開,將閥門全開后并回轉(zhuǎn)一圈。在閥門全關(guān)時原則上不允許用扳手使勁關(guān)閥,如用手關(guān)閥關(guān)不嚴時再用扳手稍關(guān),仍漏則需要及時修理或更換閥門。管線投用前,應(yīng)查對每根管線上所安裝的閥門是否符合操作要求。對于設(shè)有許多分支管線的長距離的管線應(yīng)特別注意。特別是要對所有不常使用的排凝、放空閥加以檢查,這些閥門最容易漏檢而忘記關(guān)閉。打開放氣閥或排凝閥不要太快,而要緩慢地打開。特別是當設(shè)備和管線是在充壓下或是內(nèi)有高溫、易燃易爆、有毒物料時不要試圖以鐵絲或鐵條清理堵塞的閥門,這是極為危險的操作。第八頁,共90頁。(三)正常生
10、產(chǎn)過程中的工藝安全管理3操作安全事項閥門不要同時關(guān)閉換熱器所有進出閥,以防止堵塞換熱器。除非在故障時,否則在未取得負責人的許可前,不得改變已設(shè)置好的閥門鉛封開或鉛封關(guān)的形式。為防止壓力表、儀表、儀表與設(shè)備的接頭處發(fā)生大量泄漏,其引出閥的開度應(yīng)稍開,只要使儀表、儀器能正常工作即可。當從設(shè)有雙閥放空的設(shè)備(尤其是高壓設(shè)備)排放液體時,先開啟靠近設(shè)備處的閥門,然后有控制地開啟外側(cè)的閥門。關(guān)閉時先關(guān)外側(cè)的閥門。這樣操作步驟的目的是避免損壞難于更換的內(nèi)側(cè)閥門的閥座。當在管線上的雙閥關(guān)閉后,應(yīng)確認雙閥間的放空閥是開啟的。不得鎖上或關(guān)閉設(shè)備上的安全閥,超速自動跳閘機構(gòu)或其他安全設(shè)施。 第九頁,共90頁。(三
11、)正常生產(chǎn)過程中的工藝安全管理3操作安全事項儀表儀表線路投運前,應(yīng)對所有儀表進行以下的檢查: 確認所有儀表能投入使用和性能符合要求。 當在自動控制狀態(tài)下運行時,改變給定值的過程應(yīng)逐步進行,以防止劇烈波動。 在往調(diào)節(jié)閥逐步引入所要求的空氣訊號前,確認所有自動控制器均處于“手動”位置,以便在切往“自動”時,調(diào)節(jié)閥能處于正確位置。 定期觀察所有溫度計、壓力表和在調(diào)節(jié)閥上的空氣壓力訊號,并注意其有否變化,如顯示有變化時,則表明設(shè)備內(nèi)可能有異常情況的跡象。 有些聯(lián)鎖系統(tǒng)具有除了自動停的系統(tǒng)以外還有手動停系統(tǒng),除非是在緊急事故時,否則不得按動該手停按鈕。第十頁,共90頁。(三)正常生產(chǎn)過程中的工藝安全管理
12、3操作安全事項其他 逐步地不斷進行操作效果的認定,如果需要時,可對不同的項目進行標定,然后再進行下一步的操作。操作時,不能跳躍過任何一步或未經(jīng)操作效果的認定就進行下一步操作。 除非是在處理緊急事故時,原則上在一天中不可對主要工藝過程的操作條件進行較大的改變。 當管線或設(shè)備引入更高溫度的介質(zhì)操作時,要緩慢引入熱介質(zhì),對管線和設(shè)備進行緩慢予熱,以避免過量的熱沖擊。 當發(fā)生聲光報警或聯(lián)鎖報警、表示有異常情況的報警時,應(yīng)立即檢查其原因,并進行適當處理。 如有異常現(xiàn)象出現(xiàn)時,即使事情不大,操作人員也要向班長報告,并接受其指示,必要時向車間管理人員請示處理。 出現(xiàn)任何泄漏(不管是氣體或液體)均應(yīng)立即報告。
13、第十一頁,共90頁。(三)正常生產(chǎn)過程中的工藝安全管理3操作安全事項其他 當將操作設(shè)備切換至備用設(shè)備時,先將該兩設(shè)備并行操作一小段時間,然后關(guān)掉原先操作的設(shè)備并與系統(tǒng)切斷,熱油泵應(yīng)預熱。 原先操作的設(shè)備因問題停運并與系統(tǒng)切斷后,應(yīng)立即以對設(shè)備進行放空和檢修,以使該設(shè)備盡快達到備用狀態(tài)。 當接到動火通知時,操作工應(yīng)非常仔細地查看工作內(nèi)容以保證維修工或焊接工準確了解工作內(nèi)容。 操作工的責任是查看盲板是否置于所需的位置、設(shè)備是否已吹掃過以及是否通知過外車間(如需要時),石棉被、滅火器等安全設(shè)施和措施是否落實到位。在動火過程中,操作工也必須不斷地檢查工作的安全情況。如有不安全的情況出現(xiàn)時,操作工必須立
14、即通知停止施工并進行必要的消除。第十二頁,共90頁。二、開停工過程中的工藝安全管理 加氫裂化工藝是在臨氫、高溫、高壓條件和催化劑的作用下,使重餾分油(VGO、CGO、DAO等)加氫脫硫、加氫脫氮、多環(huán)芳烴加氫飽和及開環(huán)裂化,轉(zhuǎn)化為輕油和中間餾分油等目的產(chǎn)品的過程。加氫裂化是強放熱反應(yīng),其反應(yīng)速度明顯受控于溫度,若溫度一旦失控,會導致產(chǎn)生催化劑床層“飛溫”的嚴重后果。因此,加氫裂化裝置的操作運轉(zhuǎn),特別是在開停工和緊急停工處理過程中,務(wù)必控制好反應(yīng)溫度,嚴格遵循升、降溫和調(diào)量操作的基本準則.防止超溫超壓、設(shè)備泄漏等意外事故,避免任何對人員的傷害、設(shè)備和催化劑損壞的情況發(fā)生是至關(guān)重要的。第十三頁,共
15、90頁。(一)開工過程中的工藝安全管理基本的開工安全事項:車間人員應(yīng)經(jīng)過事故診斷專家系統(tǒng)培訓。事故診斷專家系統(tǒng)主要是利用計算機把已有的專家經(jīng)驗和合理的正逆向推理系統(tǒng)集成,實時地進行在線診斷,防止異常過程發(fā)生。加氫裂化裝置稍有波動(如晃電、短時間的停電、停風、停汽、停水等),對安全影響很大。利用專家系統(tǒng)進行實時診斷,使操作人員對催化劑床層壓力降異常、催化劑床層超溫、高壓分離器壓力異常、高壓分離器液位異常、高/低壓分離器串壓等異常情況及時發(fā)現(xiàn)并為解決問題提供了專家處理方案,同時為及時處理問題贏得時間。開工時應(yīng)配備H2S報警儀、防毒面具和空氣呼吸器,以便在事故時進行自救、搶救。盲板隔離操作管線、設(shè)備
16、、閥門與非操作管線、設(shè)備、閥門,防止發(fā)生串壓。第十四頁,共90頁。(一)開工過程中的工藝安全管理基本的開工安全事項:反應(yīng)(循環(huán)氫)加熱爐烘爐可與高壓系統(tǒng)干燥結(jié)合,烘爐(干燥)介質(zhì)應(yīng)采用N2,質(zhì)量應(yīng)符合標準,并嚴格遵守烘爐升溫曲線。高壓系統(tǒng)應(yīng)嚴格執(zhí)行“先升溫后升壓”的原則,在達到最低升壓溫度(如:50)后才能升壓;且溫度小于150時,升溫速度應(yīng)小于25/h,以免產(chǎn)生脆性破壞。高壓系統(tǒng)應(yīng)進行氣密試驗,試驗的最高壓力應(yīng)不超過高壓分離器的壓力,試驗介質(zhì)可采用氮氣、氫氣分階段、分步驟實施。開工時高壓系統(tǒng)應(yīng)進行慢速和快速兩種緊急泄壓試驗,檢查聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全可靠性,進行事故演練,并根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整泄壓孔板孔
17、徑。高壓系統(tǒng)不應(yīng)進行水運,以免損壞催化劑、高壓泵,防止水中的雜質(zhì)損壞設(shè)備和管道。第十五頁,共90頁。(一)開工過程中的工藝安全管理基本的開工安全事項:反應(yīng)器內(nèi)氧質(zhì)量分數(shù)大于20%時,裝填人員要佩帶防塵面罩后方可進入。人進入后應(yīng)連續(xù)通入干燥空氣,保持反應(yīng)器干燥和空氣流通。由于催化劑初活性較高,應(yīng)采用低氮油開工;起始進料量為正常進料量的20%,待吸附溫波通過催化劑床層,高壓分離器建立液位并投入自控,可逐漸加大進料量到正常進料量的60%;然后按25%,50%,75%,100%的開工流程漸增原料油開工。對分子篩催化劑,低氮油開工后,還需進行催化劑的鈍化處理。以無水液氨為鈍化劑。氨穿透催化劑床層前,精制
18、反應(yīng)器入口溫度應(yīng)低于230,裂化反應(yīng)器入口溫度應(yīng)低于205。開工時高壓系統(tǒng)應(yīng)遵守“先提量后提溫”的原則。催化劑預硫化產(chǎn)生的酸性水應(yīng)密閉排放,可采用高壓分離器液位定期排放計量或其它密閉方式計量。建議進入裝置人員配備防護眼鏡、耳塞、手套、安全帽、防護服(鞋)第十六頁,共90頁。(一)開工過程中的工藝安全管理下面針對一套新建裝置的開工過程中的管理予以詳述。1前期準備工作 一套加氫裂化裝置從規(guī)劃到投產(chǎn),其中間環(huán)節(jié)可以分為設(shè)計、建設(shè)和開工三大階段。裝置的建設(shè)一般由工程施工單位承擔。裝置工程施工完成、移交用戶(或生產(chǎn)車間)進行開工準備,通常稱為中交,應(yīng)當由用戶主管該基建項目的部門組織,對裝置進行全面大檢查
19、。裝置中交后,進人開工前的準備階段。此階段包括:裝置全面吹掃、水沖洗、單機試運、水聯(lián)運、氣密、烘爐、熱氮油聯(lián)運等過程。(1)裝置全面大檢查裝置全面大檢查的內(nèi)容主要包括施工安裝是否符合設(shè)計要求,是否有施工遺漏現(xiàn)象和缺陷,施工記錄、圖紙、資料是否齊全等。在對裝置進行全而大檢查過程中,應(yīng)著重進行工藝管線、儀表計算機系統(tǒng)和靜態(tài)工藝設(shè)備大檢查。檢查的最終目的是確定是否具備向裝置內(nèi)引水、電、汽、風、燃料等條件,是否其備開始裝置全面吹掃,沖洗及單機試運的條件。第十七頁,共90頁。裝置全面大檢查時,首先從宏觀方面開始。例如對裝置整體的檢查包括:房屋和裝置平臺結(jié)構(gòu)及施工質(zhì)量,裝置的地面豎向,大型設(shè)備和容器的外觀
20、,管纜和橋架的位置及走向,消防通道的設(shè)置等是否符合要求。然后再進一步檢查工藝和儀表管線流程,管線、容器及設(shè)備的規(guī)格選型,機泵、容器、反應(yīng)器、塔、換熱器等大型設(shè)備的安裝固定,管線安裝固定,保溫伴熱等是否符合施工質(zhì)量要求。裝置全面大檢查中應(yīng)將檢查內(nèi)容一一細化,例如:臨時設(shè)施是否已拆除;各類消防設(shè)施是否己齊;各現(xiàn)場設(shè)備、管線、閥件、儀表等是否完全安裝到位、固定;控制系統(tǒng)(計算機)是否可以投用;安全防護措施是否已落實;排洪溝、下水道、下水井是否暢通;各機泵電流表定額定值等參數(shù)是否已做好設(shè)定和標記;與調(diào)度及單位聯(lián)系的通訊系統(tǒng)是否好用;各建筑物是否完好、達到設(shè)計要求等。第十八頁,共90頁。(2)裝置吹掃裝
21、置全面大檢查結(jié)束,工程施工驗收后,車間應(yīng)開始對裝置進行開工前的準備工作。首先是對裝置工藝管線和流程進行全面、徹底的吹掃貫通。吹掃的目的是為了清除殘留在管道內(nèi)的泥沙、焊渣、鐵銹等臟物,防止卡壞閥門,堵塞管線設(shè)備和損壞機泵。通過吹掃工作,可以進一步檢查管道工程質(zhì)量,保證管線設(shè)備暢通,貫通流程,并促使操作人員進一步熟悉工藝流程,為開工做好準備。在對加氫裝置進行吹掃時,應(yīng)注意以下方面引吹掃介質(zhì)時,要注壓力不能超過設(shè)計壓力。凈化風線、非凈化風線、氮氣線、循環(huán)水線、新鮮水線、蒸汽線等一律用本身介質(zhì)進行吹掃。冷換設(shè)備及泵一律不參加吹掃,有副線的走副線,沒有副線的要拆人口法蘭。要順流程走向吹掃,先掃主線,再掃
22、支線及相關(guān)連的管線,應(yīng)盡可能分段吹掃。蒸汽吹掃時必須堅持先排凝后引汽,引汽要緩慢,嚴防水擊。蒸汽引入設(shè)備時,頂部要放空,底部要排凝,設(shè)備吹掃干凈后,自上而下逐條吹掃各連接工藝管線。吹掃要反復進行,直至管線清凈為止。必要時,可以采取爆破吹掃的方法。吹掃干凈后,應(yīng)徹底排空,管線內(nèi)不應(yīng)存水。 第十九頁,共90頁。(3)原料和分餾系統(tǒng)試壓在吹掃工作完成、確保系統(tǒng)干凈的基礎(chǔ)上,可以著手對裝置的原料和分餾系統(tǒng)進行試壓。試壓的目的是為了檢查并確認靜設(shè)備及所有工藝管線的密封性能是否符合規(guī)范要求;為了發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量大檢查中焊接質(zhì)量,安裝質(zhì)量及使用材質(zhì)等方面的漏項;進一步了解、熟悉并掌握各崗位主要管道的試壓等級、試
23、壓標準、試壓方法、試壓要求、試壓流程。試壓過程應(yīng)注意如下事項:試壓前,應(yīng)確認各焊口的X光片的焊接質(zhì)量合格。試壓介質(zhì)為1.OMPa蒸汽和氮氣,其中原料油系統(tǒng)用氮氣試壓,分餾系統(tǒng)絕大部分的設(shè)備和管線可以用蒸汽試壓。需氮氣試壓的系統(tǒng)在各吹掃蒸汽線上加盲板隔離,需用蒸汽試壓的系統(tǒng)在各氮氣吹掃線上加盲板隔離。設(shè)備和管道的試壓不能串在一起進行。冷換設(shè)備一程試壓,另一程必須打開放空。試壓時,各設(shè)備上的安全閥應(yīng)全部投用。第二十頁,共90頁。(4)原料油、低壓系統(tǒng)水沖洗及水聯(lián)運水沖洗是用水沖洗管線及設(shè)備內(nèi)殘留的鐵銹、焊渣、污垢、雜物,使管線、閥門、孔板、機泵等設(shè)備保持干凈、暢通,為水聯(lián)運創(chuàng)造條件。水聯(lián)運是以水代
24、油進行崗位操作訓練,同時對管線、機泵、設(shè)備、塔、容器、冷換設(shè)備、閥門及儀表進行負荷試運,考驗其安裝質(zhì)量、運轉(zhuǎn)性能是否符合規(guī)定和適合生產(chǎn)要求,為下一步工作打下基礎(chǔ)。水沖洗過程的注意事項如下: 臨氫系統(tǒng)、富氣系統(tǒng)的管線、設(shè)備不參加水聯(lián)運水沖洗,做好隔離工作。 水沖洗前應(yīng)將采樣點、儀表引線上的閥、液面計、連通閥等易堵塞的閥門關(guān)閉。待設(shè)備和管線沖洗干凈后,再打開上述閥門進行沖洗。系統(tǒng)中的所有閥門在沖洗前應(yīng)全部關(guān)閉,隨用隨開,防止跑串。在水沖洗時,先管線后設(shè)備,各容器、塔、冷換設(shè)備、機泵等設(shè)備入口法蘭要拆開,并做好遮擋,以免雜物進人設(shè)備,在水質(zhì)干凈后方可上好法蘭。第二十一頁,共90頁。對管線進行沖洗時,
25、先沖洗主線,后沖洗支線,較長的管線要分段沖洗。在向塔、器內(nèi)裝水時,要打開底部排凝閥和頂部放空閥,防止塔和容器超壓。待水清后再關(guān)閉排凝閥。然后從設(shè)備頂部開始,自上而下逐步?jīng)_洗相連的管線。在排空塔、器的水時,要打開頂部放空閥,防止塔器抽空。 原料油、分餾系統(tǒng)水沖洗結(jié)束后,在有條件及時間的情況下,可以開展水聯(lián)運操作,以水代油進行操作訓練,同時檢查儀表、閥門的開關(guān)情況以及控制回路的動作等。第二十二頁,共90頁。(5)烘爐烘爐的目的是以緩慢升溫的方法,脫盡爐體內(nèi)耐火磚、襯里材料所含的自然水、結(jié)晶水,燒結(jié)增強材料強度和延長使用壽命。通過烘爐,考驗爐體鋼結(jié)構(gòu)及“三門一板”(風門、油門、汽門及煙道擋板)、火嘴
26、、閥門等安裝是否靈活好用;考驗系統(tǒng)儀表是否好用;考察燃料氣(油)系統(tǒng)投用效果是否良好。通過烘爐,熟悉和掌握裝置所用加熱爐,空氣預燃系統(tǒng)的性能和操作要求。裝置進人烘爐階段后,已經(jīng)引入瓦斯氣,有了易燃、易爆的介質(zhì),在安全上應(yīng)十分重視。因此,在通入瓦斯氣體之前,應(yīng)再一次對爐子的火嘴系統(tǒng)進行全面觀察和處理。同時,為了防止爐子點火時發(fā)生爆炸等事故,應(yīng)對爐子的煙道擋板的開關(guān)情況進行核實,以防爐膛憋壓。另外,對儀表及控制系統(tǒng)、爐出口的蒸汽出口放空管的消音系統(tǒng)等是否良好待用也需要進一步檢查核實。第二十三頁,共90頁。烘爐操作可以分為暖爐和烘爐兩個階段。暖爐是指在爐子點火升溫前先用蒸汽通入爐管,對爐管和爐膛進行
27、低溫烘烤的過程。暖爐時間約需12天。烘爐時,一方面應(yīng)嚴格按照加熱爐材質(zhì)供應(yīng)商提供的烘爐曲線或設(shè)計要求升溫烘爐,通常加熱爐升溫烘爐階段的升溫速度控制在15/h;另一方面進行火嘴的切換等操作。烘爐過程中,不但要仔細地調(diào)節(jié)升溫速度,而且要盡量地使爐膛各處受熱情況均勻。通常情況下,烘爐過程中由于升溫速度的限制而使得加熱爐的所有火嘴不能同時點燃,因此點燃火嘴的位置尤其重要。一般要求4h切換一次火嘴,使每個火嘴均經(jīng)過輪換使用。烘爐時,通常將蒸汽出爐溫度控制在:碳鋼管不大于350,不銹鋼管不大于480。烘爐后,應(yīng)對爐墻進行全面檢查,并做好檢查記錄,如有損壞,應(yīng)按設(shè)計規(guī)范及時修補。第二十四頁,共90頁。為了縮
28、短裝置開工前準備工作的時間,反應(yīng)加熱爐的烘爐工作也可以與反應(yīng)系統(tǒng)干燥工作同時進行。反應(yīng)系統(tǒng)經(jīng)過水壓試驗和水沖洗后,雖然從各低點進行了排水處理,并用空氣進行吹掃,但管線和設(shè)備中不可避免的會存有少量的水。因此,反應(yīng)加熱爐的烘爐和反應(yīng)系統(tǒng)的干燥可以結(jié)合在一起進行。在這種情況下,烘爐用的介質(zhì)應(yīng)選用干燥的氮氣。氮氣從原料油泵出口引人系統(tǒng)。干燥的工藝流程大致上安排在裝置的高壓系統(tǒng),從高分處切水。氮氣引人系統(tǒng)后,通過(原料油/生成油換熱器)加熱爐反應(yīng)器一(生成油/原料油換熱器)一空冷一高分一循環(huán)氫壓縮機一(原料油/生成油換熱器)一加熱爐而形成氮氣循環(huán)。烘爐和反應(yīng)系統(tǒng)干燥同時進行的過程中,一般情況下,系統(tǒng)壓力
29、控制在2.55.OMPa,高分溫度不大于45,最終爐出口溫度250320,結(jié)束干燥的標準為高分排水量小于0.05kg/h。第二十五頁,共90頁。(6)反應(yīng)系統(tǒng)氮氣置換及氣密加氮裝置操作在高溫高壓臨氫狀態(tài),稍微有些氫氣和油氣的泄漏,都將可能造成重大的安全事故。因此在開工初期將裝置的氣密工作做好是實現(xiàn)安全無事故運行的關(guān)鍵步驟。在裝置接觸氫氣前,應(yīng)先用情性、不著火、不爆炸的氮氣進行置換和氣密。通過氮氣介質(zhì)的氣密,不僅可檢查設(shè)備和管線各焊口、法蘭、閥門的泄漏情況,使泄漏問題得到及時處理,而且使操作人員進一步熟悉裝置的工藝流程,掌握裝置的各設(shè)備管線的操作壓力。對各設(shè)備、管線、儀表控制系統(tǒng)做到心中有數(shù)。1
30、)反應(yīng)系統(tǒng)隔離反應(yīng)系統(tǒng)進氮氣前應(yīng)先做好隔離工作。隔離反應(yīng)系統(tǒng)時應(yīng)注意:把反應(yīng)系統(tǒng)用盲板與可能存在的氫氣、烴類或可燃物的其他系統(tǒng)隔離。用閥或盲板將所有通大氣的管線和低點導淋隔斷投用安全閥。防止高壓串低壓。與高壓系統(tǒng)相連,但無法用盲板隔離的設(shè)備和管線應(yīng)將放空閥打開。將所有不同壓力的系統(tǒng),按壓力等級隔離。第二十六頁,共90頁。2)氮氣置換為了減少氮氣置換用量,同時加快系統(tǒng)內(nèi)氧氣含量的下降速度,在設(shè)有抽真空系統(tǒng)的裝置,可以采用抽真空的方法進行氮氣置換前的預置換工作。系統(tǒng)抽真空時需隔離循環(huán)氫壓縮機,防止抽真空期間損壞密封。通常情況下,使用蒸汽抽真空。通過蒸汽噴射泵可以將高壓回路抽真空至100mmHg甚至
31、更低。一般要求停止抽真空后,30min內(nèi)的真空度下降不大于500Pa,即為合格。抽真空試驗結(jié)束后可用0.6MPa的氮氣破壞真空,并保持微正壓0.04MPa。氮氣的注入點為:新氫壓縮機出口管線,高壓原料油泵出口管線,循環(huán)氫壓縮機出入口管線。在抽真空的同時,進行反應(yīng)大部分系統(tǒng)的氮氣置換。對于新氫機和循環(huán)氫壓縮機,一般在它們的出入口引入氮氣,通過機體上的放空線排空的方法進行機體內(nèi)的置換工作,反復充壓、排壓多次后,可以將機體內(nèi)的氧含量濃度降低到0.5v%以下,然后并入反應(yīng)系統(tǒng)。第二十七頁,共90頁。3)低壓氣密及反應(yīng)系統(tǒng)升溫升壓熱緊反應(yīng)系統(tǒng)氮氣置換結(jié)束后,可以開展不同壓力等級的氮氣氣密工作。氮氣氣密查
32、漏通常采用肥皂水進行,觀察是否有氣泡產(chǎn)生。在烘爐工作與反應(yīng)系統(tǒng)干燥同時進行的情況下,也可以在溫度達到250以上時對系統(tǒng)的法蘭進行熱緊工作。需要注意的是,許多高壓加氫裝置在設(shè)計時對設(shè)備的高溫回火脆性有特殊要求,在這種情況下,需要對裝置的壓力和溫度的遞增嚴加控制,嚴格按照設(shè)備的特殊要求進行。第二十八頁,共90頁。(7)反應(yīng)系統(tǒng)升溫熱態(tài)考核熱態(tài)考核要求及步驟1)以10/h的升溫速度,提高反應(yīng)器入口溫度。2)若反應(yīng)加熱爐為第一次升溫,則升溫速度以烘爐曲線為準。3)升溫時注意遵循反應(yīng)器升溫限制條件:在反應(yīng)器和熱高分量低點溫度93前,控制升溫速度20%,方可進入檢查。2)檢查各內(nèi)構(gòu)件無變形,構(gòu)件之間間隙符
33、合規(guī)定要求。3)檢查各緊固件之間無松動,泡罩無松動。4)檢查支撐網(wǎng)平整無變形,與器壁之間接觸無縫隙。5)檢查冷氫管無變形。6)檢查各熱電偶無變形,與器壁連接無異常。7)各項檢查結(jié)束后,作好記錄,處理查出問題。第三十頁,共90頁。(8)分餾系統(tǒng)熱油運熱油運是用油沖洗水聯(lián)運時未涉及的管線及設(shè)備內(nèi)殘留的雜物,使管線、設(shè)備保持干凈;借助煤油和柴油餾分滲透力強的特點,及時發(fā)現(xiàn)漏點,進行補漏;試用考察溫度控制、液位控制等儀表的運轉(zhuǎn)況;考察機泵、設(shè)備等在進油時的變化情況;通過熱油運,分餾系統(tǒng)建立穩(wěn)定的油循環(huán),能在反應(yīng)系統(tǒng)達到開工條件時迅速退油、縮短分餾系統(tǒng)的開工時間;同時模擬實際操作,為實際操作做好事前訓練
34、。第三十一頁,共90頁。2催化劑裝填(1)反應(yīng)器催化劑裝填反應(yīng)器的催化劑裝填工作可以分為新反應(yīng)器(或者空置的反應(yīng)器)的裝填、催化劑器內(nèi)再生后卸劑并重新裝填、反應(yīng)器撇頭后補充催化劑裝填三種形式。無論何種形式,提前12個月開始計劃反應(yīng)器的裝填工作將會確保反應(yīng)器得到有效和正確的裝填。技術(shù)人員應(yīng)該制定一張詳細的準備工作日程表以求新反應(yīng)器催化劑裝填或者老反應(yīng)器的換劑工作正常進行。1) 準備工作催化劑裝填前應(yīng)具備的條件:反應(yīng)部分的干燥完畢,反應(yīng)器降至常溫(任意一點反應(yīng)器溫度小于60)。反應(yīng)系統(tǒng)壓力降至常壓,反應(yīng)系統(tǒng)無爆炸氣,(反應(yīng)系統(tǒng)爆炸氣分析合格)反應(yīng)器具備開頭蓋條件。第三十二頁,共90頁。反應(yīng)器部分隔
35、離 按隔離方案用盲板將反應(yīng)器系統(tǒng)與其它工藝系統(tǒng)徹底隔離。對不能用盲板隔離的部位而用閥門隔離的部位,關(guān)閉后,須掛上警示牌“裝催化劑期間,任何人不能動此閥門”。反應(yīng)器頂部新鮮水、氮氣、儀表風、工業(yè)風線作好明顯標志,防止混用。裝置儀表風和氮氣相串的部位加盲板隔離。電動葫蘆、抽真空器、供風用的風壓機試運正常。準備發(fā)裝劑所用器材。作業(yè)平臺夜間安裝臨時防爆燈,保證充分照明。第三十三頁,共90頁。 催化劑裝填的準備工作2)催化劑裝填質(zhì)量的重要性加氫催化劑的裝填質(zhì)量在發(fā)揮催化劑性能、提高裝置處理量、保證裝置安全平穩(wěn)操作、延長裝置操作周期等方面具有重要的作用。催化劑裝填質(zhì)量主要是指在反應(yīng)器內(nèi)床層徑向的均勻性和軸
36、向的緊密性和級配性。反應(yīng)器內(nèi)徑向裝填的均勻性不好,將會造成反應(yīng)物料在催化劑床層內(nèi)“溝流”、“貼壁”等走“短路”現(xiàn)象的發(fā)生,也會導致部分床層的塌陷。大部分加氫處理工藝的反應(yīng)器為滴流床反應(yīng)器,而加氫操作通常又采用較大的氫油比,反應(yīng)器中氣相物料的流速遠大于液相物料的流速,這種氣、液物料流速上的差別易導致相的分離。一旦催化劑床層徑向疏密不均,也就是說床層內(nèi)存在不同阻力的通道時,以循環(huán)氫為主體的氣相物流更傾向于占據(jù)阻力小、易于通過的通道,而以原料油為主體的液體物流則被迫流經(jīng)裝填更加緊密的催化劑床層,從而造成氣、液相分離,使氣、液間的傳質(zhì)速率降低,反應(yīng)效果變差。另外,由于在此狀態(tài)下循環(huán)氫帶熱效果差,易造成
37、床層高溫“熱點”的出現(xiàn)。熱點一旦出現(xiàn),將會造成熱點區(qū)的催化劑結(jié)焦速度加快,使得該區(qū)域的床層壓力降增大,又反過來使得流經(jīng)該熱點床層區(qū)的氣相物料流量更少,反應(yīng)熱量不能及時帶走,使得該點溫度更高,形成惡性循環(huán)。這樣一來,一方面影響裝置的操作安全,另一方面由于高溫點的存在而縮短裝置的操作周期。第三十四頁,共90頁。反應(yīng)器內(nèi)軸向催化劑裝填的緊密性會影響到催化劑的裝填量,在反應(yīng)器體積一定的情況下,催化劑的裝填量與裝置處理量有關(guān),并影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和催化劑的壽命。軸向的級配性是指不同催化劑種類之間,或者催化劑與瓷球之間的粒度的級配關(guān)系。在反應(yīng)器入口部分,級配性的好壞直接影響到床層壓降上升的速度,而在催化劑床
38、層底部,級配性的好壞將決定催化劑床層是否會發(fā)生遷移。改級配性的有效措施是采用形成床層孔隙率逐步變化的分級裝填法。所謂分級裝填法是指采用一種或數(shù)種不同尺寸大小、不同形狀、不同孔容、不同活性的高孔隙率活性和/或情性瓷球、保護劑系列裝填于主催化劑床層上部,使床層從上到下顆粒逐漸變小、床層孔隙率逐步減低的分級過渡裝填方法。分級裝填技術(shù)對于加工污染雜質(zhì)含量較高的原料油、重質(zhì)餾分油,特別是渣油尤其重要。加工這些原料時,為保護主催化劑免于金沉積中毒,避免反應(yīng)器人口物流中高濃度烯烴、膠質(zhì)等快速反應(yīng)引起催化劑結(jié)焦失活等現(xiàn)象發(fā)生,分級裝填區(qū)的各種物質(zhì)(活性和/或情性瓷球、保護劑系列乃至主催化劑)按照床層容垢能力由
39、大到小、脫金屬(脫鐵、鎳、釩等)能力由強到弱、脫硫氮活性逐漸增加的順序及優(yōu)化的比例進行裝填。 第三十五頁,共90頁。工業(yè)應(yīng)用實踐表明,頂部床層采用分級裝填法可以有效地延緩壓降的上升,同時也可以改善流體在反應(yīng)器內(nèi)的徑向分布。分級裝填技術(shù)的應(yīng)用效果與分級床層數(shù)、各床層高度、各床層裝填顆粒物形狀、床層顆粒物大小及級配、顆粒物對脫除雜質(zhì)的活性等因素有關(guān)。用戶通常需要請求催化劑供應(yīng)商或加氫技術(shù)專利商根據(jù)特定的加工原料提出適宜的分級裝填方案。對于床層底部,采用分級裝填技術(shù)可有效地防止發(fā)生催化劑顆粒遷移,避免催化劑顆粒堵塞反應(yīng)器出口收集器甚至后續(xù)的換熱設(shè)備及管線,并同時消除由此引起的反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層塌陷的
40、可能。因此,對催化劑的裝填必須高度重視,嚴格按照要求進行。第三十六頁,共90頁。3) 催化劑的裝填方法加氫催化劑的裝填方法可以分為兩種,一種是普通裝填,一種是密相裝填。其中普通裝填方法因其多采用很長的帆布袋作為催化劑從反應(yīng)器頂部向床層料位的輸送管子而被稱為布袋裝填法。實際上,普通裝填方法中也有較多廠家不用帆布袋而改用金屬舌片管來輸送催化劑的。普通裝填方法適用于目前各種外形的催化劑:球形、圓柱形、擠條形、環(huán)形等等。由于普通裝填方法簡單易行,人員上幾乎不需要特別的技術(shù)培訓,設(shè)備上不需要專利技術(shù),因此被國內(nèi)許多煉油企業(yè)所采用。采用密相裝填方法,可以將條狀催化劑在反應(yīng)器內(nèi)沿半徑方向呈放射性規(guī)整地排列,
41、從而減少催化劑顆粒間的孔隙,提高催化劑裝填密度。例如,在同一體積內(nèi)密相裝填法比普通裝填法多裝填重量10%25%的催化劑,密相裝填除了可以多裝催化劑以外,由于裝填過程催化劑顆粒在反應(yīng)器橫截面上規(guī)整排列,因此其沿反應(yīng)器縱向、徑向的裝填密度也非常均勻。 第三十七頁,共90頁。 由于密相裝填方法的上述兩個特性,它帶來的好處是:反應(yīng)器內(nèi)可多裝填催化劑,使裝置總處理量增加。處理量相同時,密相裝填的重量空速較小,可使催化劑初期運轉(zhuǎn)溫度降低。處理量相同時,密相裝填的催化劑運轉(zhuǎn)周期延長。催化劑床層裝填均勻,緊密一致,可避免床層塌陷、溝流等現(xiàn)象的發(fā)生,從而避免“熱點”的產(chǎn)生。催化劑床層徑向溫度均勻,可以提高反應(yīng)的
42、選擇性。 此外,密相裝填方法采用專門的機械,連續(xù)化作業(yè),因此催化劑的裝填速度也可以大大提高,裝填速度最大可以達到24t/h。密相裝填由于催化劑堆積緊密,所以開工初期反應(yīng)器壓降略大于普通裝填,其中催化劑床層壓降比布袋裝填高50%80%5。但是布袋裝填時易出現(xiàn)催化劑條斷裂、部分床層塌陷、溫度熱點等現(xiàn)象,隨著運轉(zhuǎn)時間的延長,這些因素導致床層緊實化和孔隙率下降速度快于密相裝填。因此其壓降上升的速度快于密相裝填。 第三十八頁,共90頁。4)催化劑裝填步驟及注意事項 無論采用何種裝填方法,在催化劑裝填過程中始終應(yīng)該注意以下幾點:預先模擬測算催化劑床層的裝填密度(也稱作為裝填堆比),在實施催化劑裝填后,及時
43、計算實際裝填堆比,并與測算值比較,以便及時發(fā)現(xiàn)裝填中存在的間題。氧化態(tài)催化劑具有高吸水性,因此應(yīng)避免在高潮濕和雨天的情況下進行催化劑的裝填。反應(yīng)器內(nèi)操作的人員不能直接站立在催化劑床層料面上,以防催化劑顆粒被踩碎。較好的方法是穿雪靴或站立在一塊木板上,使人體的重量得到分散。在催化劑床層已裝填到適當位置時及時安裝熱偶套管。可采用抽真空設(shè)備及時地從反應(yīng)器內(nèi)抽吸出裝填過程中出現(xiàn)的粉塵。這些粉塵會引起開工初期壓降偏高。床層每升高lm應(yīng)檢查一次料面的水平度??山邮艿拇矊铀铰洳顟?yīng)該控制在反應(yīng)器直徑的1.5%,這個數(shù)據(jù)是根據(jù)大量工業(yè)密相裝填及投產(chǎn)運轉(zhuǎn)后的物流分布結(jié)果得到的。當床層水平度不能滿足上述要求時,就
44、需要進行人工平整。不要使用尖刺的耙子耙平催化劑料面,除非耙子的尖刺已經(jīng)用膠皮帶等包裹好。第三十九頁,共90頁。控制催化劑裝填速度。在普通裝填的情況下,催化劑的下料速度控制在49m3/h。在密相裝填的情況,催化劑下料速度可以更快,但隨裝填設(shè)備不同而有所不同,通??梢赃_到15m3/h,最大速度可以達到2Ot/h。對于普通裝填法,掌握下料速度不要過快可以帶來至少兩個好處,一是減少催化劑顆粒在下料管中高速流動產(chǎn)生的高壓靜電危險,二是避免催化劑快速堆積在料面上引起催化劑床層疏密不均的現(xiàn)象發(fā)生。嚴格控制不同種類催化劑或瓷球之間界面的尺寸。確認反應(yīng)器按要求隔離,避免串入其它有毒有害物質(zhì)。裝劑人員必須穿好連體
45、服,戴好防塵眼鏡、口罩、手套,穿好勞保鞋,晝避免與催化劑直接接觸,裝劑人員應(yīng)系好保險繩。進反應(yīng)器作業(yè)人員必須持有進容器作業(yè)證。只要反應(yīng)器內(nèi)有人作業(yè),就必須保證空氣抽吸器的正常運行。反應(yīng)器內(nèi)作業(yè)人員與守候在反應(yīng)器的監(jiān)護人員要用聲音、目視和報話機保持聯(lián)絡(luò)。下反應(yīng)器作業(yè)人員每次兩人,每次作業(yè)時間2025分鐘。開電動葫蘆人員持證上崗。嚴禁任何人員站在運輸催化劑吊斗下。有關(guān)負責人、技術(shù)人員要記錄當日催化劑裝填報告和催化劑裝填記錄表?,F(xiàn)場必須有醫(yī)務(wù)監(jiān)護人員。第四十頁,共90頁。3聯(lián)鎖調(diào)試及反應(yīng)系統(tǒng)緊急泄壓試驗 根據(jù)工藝要求,加氫裝置在開車前應(yīng)對各系統(tǒng)聯(lián)鎖及反應(yīng)系統(tǒng)的緊急泄壓設(shè)施(0.7MPa/min、2.
46、1MPa/min)進行調(diào)校試驗。聯(lián)鎖調(diào)試及反應(yīng)系統(tǒng)緊急泄壓試驗的目的是考查反應(yīng)系統(tǒng)處于事故狀態(tài)時,各自保聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全可靠性以及進行一次事故狀態(tài)的實際訓練;檢查按設(shè)計要求已安裝的緊急泄壓孔板是否符合泄壓速度的要求,并且進行調(diào)校。 緊急泄壓試驗一般要求在系統(tǒng)內(nèi)氫氣狀態(tài)、壓力達到設(shè)計值的情況下進行。泄壓試驗完成后,進行泄壓孔板的計算及調(diào)校。 緊急泄壓注意事項現(xiàn)場緊急泄壓閥處派專人看守,并隨時與主控室操作人員保持聯(lián)系,一旦發(fā)現(xiàn)有異常情況及時通知主控室操作人員關(guān)閉緊急泄壓閥。泄壓時,派專人監(jiān)視火炬線所裝壓力表指示情況,若火炬線壓力0.4MPa時立即通知主控室操作人員停止泄壓,查明原因并排除再恢復泄壓試
47、驗。泄壓時,操作人員應(yīng)密切注意各床層差壓,任一反應(yīng)器差壓超過0.5MPa時,應(yīng)停止泄壓,并尋找差壓增大的原因。泄壓前要通知火炬線相關(guān)崗位人員,火炬系統(tǒng)一定不能存液。第四十一頁,共90頁。4催化干燥、高壓氣密及預硫化(1)催化干燥加氫反應(yīng)器催化劑裝填結(jié)束后,即可開始裝置的氮氣氣密工作,按照本節(jié)前面部分的要求對系統(tǒng)進行氮氣置換及氣密工作。在氮氣氣密結(jié)束后,如果催化劑供應(yīng)商要求對催化劑進行氮氣干燥.則可以在氣密結(jié)束后進行。絕大多數(shù)加氫催化劑都以氧化鋁或含硅氧化鋁作為載體,屬多孔物質(zhì),吸水性很強,一般吸水量可達1%3%,最高可達5%以上。催化劑含水至少有如下危害:當潮濕的催化劑與熱的油氣接觸升溫時,其
48、中所含水分迅速汽化,導致催化劑孔道內(nèi)水汽壓力急劇上升,容易引起催化劑骨架結(jié)構(gòu)被擠壓崩塌。而且,這時反應(yīng)器底部催化劑床層還是冷的,下行的水蒸氣被催化劑冷凝吸收要放出大量的熱,又極易導致下部床層催化劑機械強度受損,嚴重時發(fā)生催化劑顆粒粉化現(xiàn)象,從而導致床層壓降增大6。因此,建議在催化劑進行預硫化前要進行氮氣干燥脫水。第四十二頁,共90頁。當實施催化劑氮氣干燥步驟時,考慮到系統(tǒng)需要升溫,為防備系統(tǒng)內(nèi)泄漏進人氫氣、烴類氣體等,引起催化劑活性金屬還原或表面結(jié)焦,影響催化劑活性,因此一般要求氮氣純度99.5%(體)、氧含量0.3%(體)、(氫+烴)含量0.3%(體)、水含量99.9%)。第六十八頁,共90
49、頁。4加氫裂化裝置部分緊急事故處理的要點 以下為緊急事故處理的要點:當發(fā)生反應(yīng)器“飛溫”、裝置著火等緊急情況時,應(yīng)啟動快速緊急泄壓系統(tǒng),停新氫壓縮機、反應(yīng)(循環(huán)氫)加熱爐和高壓注水泵。當循環(huán)氫壓縮機出現(xiàn)故障或循環(huán)氫壓縮機入口緩沖罐液位過高時,應(yīng)停循環(huán)氫壓縮機和高壓注水泵,并啟動慢速緊急泄壓系統(tǒng)。高壓進料泵出口流量過低、高壓進料泵故障時,應(yīng)停該高壓進料泵,并啟動備用泵。反應(yīng)(循環(huán)氫)加熱爐流率過低、燃料壓力過低、反應(yīng)器入口溫度過高、爐管爆炸或著火時,應(yīng)停反應(yīng)(循環(huán)氫)加熱爐。冷高壓分離器、熱高壓分離器、循環(huán)氫脫硫塔液位過低時,應(yīng)關(guān)閉從高壓到低壓的閥門。新氫壓縮機故障、新氫壓縮機入口緩沖罐液位過高
50、、供氫裝置發(fā)生故障時,應(yīng)停新氫壓縮機。第六十九頁,共90頁。(三)加氫裂化裝置事故停工步驟1.一般事故停工步驟高壓反應(yīng)降溫、降量。遵循“先降溫,后降量的原則”。反應(yīng)溫度降至安全的可控溫度,進料量降至最低。保證循環(huán)機的正常運轉(zhuǎn)。引停工柴油置換反應(yīng)系統(tǒng)后停進料。停DEA和高壓注水。停循環(huán)氣的排放。各產(chǎn)品改不合格線。第七十頁,共90頁。2反應(yīng)緊急停工步驟啟動緊急泄壓系統(tǒng)。在30min內(nèi)把裝置壓力泄壓4.5MPa以下。反應(yīng)(循環(huán)氫)加熱爐滅火,降溫。盡量維持循環(huán)機的運轉(zhuǎn)。根據(jù)各裝置催化劑特性,或停反應(yīng)進料,或保證正常反應(yīng)進料,尾油改長循環(huán)。各產(chǎn)品改不合格線。停MDEA和注水。停循環(huán)氣的排放。反應(yīng)系統(tǒng)降
51、溫后,引停工柴油置換反應(yīng)系統(tǒng),停進料。第七十一頁,共90頁。(四)典型事故處理及預防加氫裂化緊急事故一般由公用工程故障、設(shè)備故障和生產(chǎn)操作故障引起。公用工程故障:供電系統(tǒng)故障引起的停電和瞬時停電(晃電);循環(huán)水中斷;凈化風壓力過低或中斷;燃料油或燃料氣壓力過低或中斷;蒸汽(高壓、中壓、低壓)系統(tǒng)壓力過低或中斷;設(shè)備故障:循環(huán)氫壓縮機系統(tǒng)故障;新氫壓縮機系統(tǒng)故障;高壓進料泵故障;循環(huán)油泵故障;管線、閥門、機泵、壓力容器等泄漏、爆炸或引起火災;生產(chǎn)操作故障:原料油中斷;新氫中斷;高壓串低壓;反應(yīng)器床層飛溫。第七十二頁,共90頁。1.反應(yīng)器飛溫1)什么是“飛溫”反應(yīng)器飛溫是加氫裂化裝置易發(fā)生、擴大快
52、、后果嚴重、影響因素多的事故,也是加氫裂化裝置重點防范的事故之一,國內(nèi)外多套裝置已因飛溫發(fā)生多起事故,造成嚴重損失。加氫裂化反應(yīng)主要由酸性功能催化劑作用下產(chǎn)生的裂化反應(yīng)和加氫活性催化劑作用下產(chǎn)生的加氫反應(yīng)組成,典型的反應(yīng)熱如前表中所示。加氫精制、加氫裂化反應(yīng)均為強放熱反應(yīng),提高反應(yīng)溫度可以加快反應(yīng)速度。聯(lián)合油公司認為:分子篩型裂化催化劑的床層溫度若超過正常溫度1213,裂化反應(yīng)速度將增加一倍;催化劑床層溫度若超過正常溫度25,裂化反應(yīng)速度將增加四倍。正常情況下,加氫裂化反應(yīng)器床層溫度是相對穩(wěn)定的,如果由于某種原因?qū)е路磻?yīng)物流從催化劑床層攜帶出的熱量少于加氫裂化的反應(yīng)熱時,平衡就會被打破,溫度平
53、緩的上升通常稱為溫度“偏移”。如果不采取正確的處理措施,反應(yīng)熱不能及時從反應(yīng)器取走,就會出現(xiàn)整個反應(yīng)器溫度升高急劇放熱溫度飛升,引起反應(yīng)器床層溫度的驟升,產(chǎn)生稱為“飛溫”的失控局面。第七十三頁,共90頁。“飛溫”:催化劑床層整體的熱不穩(wěn)定性,即反應(yīng)熱及散熱之間不能平衡,或者局部熱點的發(fā)展,使滴流床中由于高溫出現(xiàn)氣固催化的深度加氫,致使床層超溫失去控制,出現(xiàn)超過正常操作100以上的溫峰。由于目前裂化催化劑中分子篩含量上升,其活性高反應(yīng)速度加快,一旦失去有效控制,就會從溫度“偏移”發(fā)展成“飛溫”。飛溫速度相當快,在幾分鐘內(nèi),反應(yīng)器床層溫度可能會升到800以上。此外,由于測量催化劑溫度的位置受限制,
54、有時現(xiàn)象可能不明顯,如果處理再不正確、及時,溫度“偏移” 最終極易發(fā)展成“飛溫”。80年代初,我國引進的加氫裂化裝置要求反應(yīng)器內(nèi)任一點溫度高出正常操作溫度10,應(yīng)立即降溫處理;超過正常值27.8,應(yīng)啟動2.1MPa/min緊急泄壓系統(tǒng)。第七十四頁,共90頁。2)飛溫的危害 飛溫的后果使催化劑活性受到損壞,壽命縮短,損壞反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)件,對反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)備造成危害,導致高壓法蘭泄漏等,重則導致反應(yīng)器器壁損壞,甚至有破裂爆炸的危險。如:加拿大石油煉制公司的反應(yīng)器“飛溫”,造成反應(yīng)器大面積堆焊層剝離和347SS堆焊層熔敷金屬裂紋和破壞現(xiàn)象。國內(nèi)加氫裂化裝置基本上都遇到過“飛溫”,一般在500600被控制
55、,也有超溫到800以上的情況,如前所述。一旦溫度達到860,由于催化劑金屬組分晶格會發(fā)生不可逆的轉(zhuǎn)變,“飛溫”無法控制,必然會導致催化劑嚴重燒結(jié),甚至威脅造價昂貴的反應(yīng)器。3)可能導致“飛溫”的因素反應(yīng)器入口溫度 循環(huán)油中斷、循環(huán)油溫度超高、反應(yīng)進料加熱爐(或循環(huán)氫加熱爐)出口溫度超高,都有可能導致反應(yīng)器進口溫度異常上升,造成“飛溫”。因此,加氫裂化反應(yīng)器必須嚴格控制反應(yīng)器進口溫度變化。第七十五頁,共90頁。循環(huán)氫壓縮機故障 從操作角度分析,加氫裂化反應(yīng)所釋放的大量熱量,由大量循環(huán)氫和急冷氫來攜帶出來,以限制絕熱溫升。循環(huán)氫的用量一般是化學耗氫的59倍。若循環(huán)氫壓縮機出現(xiàn)故障,循環(huán)氫量減少或中
56、斷,肯定會造成反應(yīng)器內(nèi)熱量累積,導致“飛溫”。急冷氫調(diào)節(jié)閥失靈新鮮原料突然減少、性質(zhì)突然發(fā)生變化 新鮮原料突然減少,床層噴淋密度下降,必然會影響到床層催化劑的表面浸潤率。氣固催化加氫往往導致二次、三次裂解反應(yīng)而引起“飛溫”。因此,不管是操作調(diào)整還是事故處理,都應(yīng)遵從先降溫后降量的原則。 新鮮原料突然發(fā)生變化,如:突然改進含大量烯烴、芳烴的催化循環(huán)油等,造成反應(yīng)器床層溫升大幅增加,可能導致“飛溫”。正常生產(chǎn)中存在熱點、徑向溫差較大,操作不當導致“飛溫”。第七十六頁,共90頁。4)防止“飛溫”的措施保證反應(yīng)器各催化劑床層間注入的急冷氫量。急冷氫的管道、閥門、法蘭等應(yīng)通暢完好。嚴格控制反應(yīng)器進口溫度
57、。反應(yīng)器入口設(shè)置溫度高報警和溫度超高聯(lián)鎖,當溫度報警后如果仍然控制不住。達到超高限時,聯(lián)鎖系統(tǒng)動作,停止加熱爐加熱。催化劑床層的入口和出口要設(shè)置溫度高報警,以便操作作出相應(yīng)的調(diào)整。急冷氫的調(diào)節(jié)閥要選擇適當,在正常運行狀態(tài)下該閥的流量系數(shù)為其額定流通能力的三分之一以下,以保證當床層溫度驟然升高時有足夠的開度來保證急冷氫通過。可靠的壓力控制和緊急情況下的泄壓措施。5)處理“飛溫”的關(guān)鍵點循環(huán)氫壓縮機正常運轉(zhuǎn)時,一旦出現(xiàn)異常溫升,應(yīng)立即提大冷氫,特別是要防止溫度傳入下一床層,引起連鎖反應(yīng)。這種情況在生產(chǎn)中遇到的比較多,只要發(fā)現(xiàn)及時,運用冷氫處理得當,一般不會導致“飛溫”。第七十七頁,共90頁。 對于
58、分子篩催化劑,一般認為當裂化反應(yīng)器任一床層溫度超過正常溫度2830,或裂化反應(yīng)溫度達到425427,對于無定型催化劑,一般認為當裂化反應(yīng)器溫度達到440,需要緊急泄壓處理,系統(tǒng)壓力應(yīng)在30min內(nèi)降低50%,停循環(huán)油、停進料,反應(yīng)加熱爐滅火,停新氫壓縮機、停MDEA,裝置壓力泄放至0.5MPa時,用99.9%的氮氣置換反應(yīng)系統(tǒng)。循環(huán)機停運,或者冷氫無法控制正常溫升,應(yīng)迅速啟動0.7MPa/min或2.1MPa/min緊急放空系統(tǒng)泄壓,通過泄壓抑制反應(yīng)的進行、快速帶走反應(yīng)積聚的熱量,達到降低溫度,保護催化劑的目的。 0.7MPa/min及2.1MPa/min緊急放空系統(tǒng)是加氫裂化安全的生命線,泄
59、壓是處理“飛溫”的最有效方法之一。 及時啟動循環(huán)氫壓縮機,打入冷氫。補入事故氮氣。泄壓過程中,如溫度仍然不能有效控制,需引入事故氮氣。事故氮氣種類:一般有12.0MPa、4.0MPa、0.8MPa,正常需有足夠的高壓事故氮氣儲備。第七十八頁,共90頁。2循環(huán)氫壓縮機故障停機 循環(huán)氫壓縮機故障停機是非常嚴重的緊急事故。由于大部分反應(yīng)熱是由循環(huán)氣和急冷氫帶出的,沒有循環(huán)氣和急冷氫控制反應(yīng)速率,假如不采取適當?shù)拇胧?,將出現(xiàn)全面的溫度失控。為了防止反應(yīng)繼續(xù)進行導致飛溫,即使在積極恢復循環(huán)機運轉(zhuǎn)的情況下,也必須使反應(yīng)器盡快的冷卻和降壓。1)處理步驟慢速緊急泄壓閥開啟,密切監(jiān)視反應(yīng)器溫度,視溫度變化情況,
60、如溫度上升仍得不到控制,開啟快速緊急泄壓閥。泄壓時,必須保證各床層壓降不超標。反應(yīng)(循環(huán)氫)加熱爐熄火若半小時反應(yīng)壓力降到4.5MPa,溫度得到控制,停止泄壓,等待恢復。若反應(yīng)器溫度仍得不到控制,停止油進料,繼續(xù)降壓至0.5MPa,從循環(huán)機出口補入事故氮氣至1.0MPa再排放,多次置換。第七十九頁,共90頁。降低新氫量,約為正常時的1/4。多余的新氫自三返一線(PV4111)返回新氫機入口。必要時,停一臺新氫機。根據(jù)各裝置催化劑特性,或停反應(yīng)進料,或保證正常反應(yīng)進料,尾油改長循環(huán)。停MDEA和注水。分餾各產(chǎn)品改線。注意事項注意事項如前所述。第八十頁,共90頁。3供電系統(tǒng)故障引起的停電和瞬時停電
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