山东恒源石油化工股份有限公司 山东德州 251500
摘要:近年来,我国的石油化工行业有了很大进展,在石油化工行业中,柴油加氢装置起到了十分良好的促进作用,而柴油加氢精炼流程中存在的问题也较为明显,这对工业工程建设和合理运行造成了一定的影响。明确其中存在的危险因素,了解危险因素产生的原因以及幅度能够对危险因素进行有效且科学的防治,开展良好的工业工程建设,对我国的柴油加氢装置生产过程进行进一步的优化。
关键词:柴油;措施;控制;温度
引言
在石油化工生产中机泵凭借其自身的独特优势,已然成为了炼化企业生产中最普遍使用的设备。实际生产过程中,反应温升较高,反应器注冷氢量大幅度增加,加热炉负荷波动较大,分馏系统工艺、设备控制参数超出控制指标等问题。经过系统原因分析,制定了改进方案,并组织实施,解决了存在的问题。
1装置运行存在的问题
1.1反应加热炉火嘴瓦斯压力难控制
柴油加氢装置质量升级后,精制柴油产品中各项控制指标提高,特别是硫含量,要求小于10mg/kg。为达到国标,装置须提高装置操作条件,反应器系统压力提高至7.0MPa,反应温度提高至280℃。因反应深度加大,反应器床层放热量大幅增加,经换热后的原料油至反应加热炉已接近反应温度280℃,尽管全开原料油跨高压换热器调节阀TIC1215,也难以降低反应炉进口温度。所以燃料气调节阀开度很小,加热炉火嘴瓦斯压力难以控制,容易引起熄火。若降低反应温度,反应深度不够,产品不合格,硫含量超标。
1.2腐蚀危害
柴油加氢装置在临氢的状态下开展各项化学反应,而整个环境都处于高温高压的状况,富氢介质在运行过程中会对设备机材造成破坏,导致钢材受到氢气影响发生侵蚀,如果设备在运行过程中出现腐蚀状况,设备上就会出现不明显的漏洞,而物料则会在反应过程中经由漏洞或缝隙泄漏出来而导致设备密封性降低。而一旦出现爆炸,又会导致柴油加氢装置中的毒气发生泄漏,很容易导致相关工作人员出现中毒的状况,对工作人员的生命安全造成危害。所以在进行反应设备的选择和保养时,需要注重化学腐蚀和电化学腐蚀等多种腐蚀类型,做好相应的防护措施,这样才能保证设备的安全运行。
1.3隔离液侧密封冷却系统配置不合适
机械密封的密封环表面之间总有一定质量的流体通过,从端面泄漏的介质会因端面摩擦产生的髙温而出现挥发,当挥发址与泄漏量相等时,泄漏现象不可见,当泄漏量大于挥发量时介质重新聚集成液滴,产生滴漏现象。要想做到绝对零泄漏是很困难的,只要泄漏量满足工艺要求即可。密封选用矿物油作为隔离液,挥发性较小很容易发生聚集,同时,由于波纹管与轴套之间的空间内含有空气,泄漏物会与氧气接触产生氧化结焦,结焦物不断在波纹管处堆积,最终导致其失去补偿能力而出现大量泄漏。
2对策
2.1反应加热炉火嘴瓦斯压力难控制对策
通过对原料油跨高压换热器调节阀TIC1215阀组的改造,来达到降低反应加热炉进口温度的目的,来增加燃料气使用量,从而实现反应加热炉瓦斯压力可控。将调节阀TIC1215前、后管线公称直径由DN25改为DN32同时跟换调节阀TIC1215,调节阀流通能力由7m3/h提高至12m3/h,改造后调节阀流通能力提高,原料油经与反应产物换热后至反应加热炉进口温度能降低5~15℃。使得火嘴瓦斯调节阀开度增加6%~12%,火嘴瓦斯压力保持在20~48kPa,加热炉火嘴燃烧稳定,调节阀操作弹性较强。
2.2事故紧急处理以及救援方式
柴油加氢装置在工作时对于环境的要求较高,所有的设备运行期间都需要具有严格的管理条例,尤其是在对各项工作的质量进行验收时,需要明确其中存在的问题并积极总结,做好设备的防静电和壁垒方案的设计。而在设备的实际使用时,需要密切观察设备的状况,而一旦出现安全重大事故,则应当立即明确危险发生的部位,按照应急预案对火灾和爆炸的事故进行处理。相关工作人员需要做好相应的演习,强化提高不同人员的安全意识,尤其是在设备的使用现场需要准备好各种在应急事件下需要配置和使用的防护用品,一旦发生紧急事故,这些物品能够保护员工的生命安全,并能为相关工作人员提供良好的处理设备。
2.3对密封进行优化和提高
对比发现设备随机械密封端面比压升髙而升高,密封材质和设计要求与介质侧密封一致,而国产化密封由于考虑成本等方面因素,无论是波纹管材质还是加工工艺都有所弱化,同时国产密封与进口密封在部件加工精度、设计思路、材质性能、处理工艺方面存在的差异,致使国产密封寿命低于随机携带的进口密封。
2.4工艺与设备方面加强防护
首先来说需要加强加氢装置的液位控制质量,可以在装置的混氢点与注水点内设置相应的液位报警器和止逆阀,通过合理的液位控制,保证加氢装置的运行稳定性,而为了避免加热炉管和反应器内出现结焦的状况,应当尽可能防止原料油与空气接触,可以在原料油的储存罐中加入氮气对其进行保护,也可以在设置时加入安全阀门和压力控制装置,这样能够有效避免原料油出现倒窜的情况。也可以在高压分离器内安装液位监测系统和超低压液位报警装置和连锁装置。而为了避免停水停电事故的发生,可以在关键设备以及管道部位安装相应的自动切断阀和指挥阀,这样能够在避免出现紧急事故时,物料和气体出现倒流等异常状况。尽可能选择密封良好且质量良好的循环采样设备来对液体和可燃气体进行收集,通过对这些因素进行分析,明确其中的问题和原料配比。在设备的边界可以设置分液罐,通过这样的设置,能够满足不同设备的泄压需求,避免设备出现紧急排放时将液体带走。相关工作人员需要充分考虑化学物质以及其他物料对设备造成的腐蚀状况,在进行材质的选择时,根据加氢装置的特点进行调整,为了保证设备运行安全,需要配置相应的安全阀门、压力计和液面表等附件,而各项附件的运行状况也应当符合生产安全需求,在实际工作过程中这些设备都应定期进行维护检查,整个柴油加氢装置中自动控制部分都需要按照相应的规范进行安装,合理地做好设备之间的设计,通过这种方式保证设备的控制安全。
2.5低压分离器超压对策
在低分气出料调节阀阀组后抽头,并配管至火炬系统,同时为降低对火炬系统冲击,在管道上设置分液罐,在正常生产的时候,将低分气改在去脱硫装置工艺流程上。当生产发生异常或开停工时,第一时间将低分气改在去火炬系统工艺流程上,装置各参数稳定后再将低分气改回去脱硫装置流程。
结语
综上所述,通过改变调节阀TIC1215的流通能力,来降低反应加热炉出口温度,提高加热燃烧负荷,加大燃料气使用量,稳定火嘴瓦斯压力;增加低分油换热器跨线,调节汽提塔进料温度,来降低汽提塔热负荷,在塔顶出料线上增加一台空冷来回流罐温度,使回流罐温度控制在设计温度以下;清理进料泵进口管线及原料油缓冲罐,加强原料油过滤器管理,将进料泵进口过滤器清理频率降低至1次/半年;优化工艺流程,在装置异常情况下,将低分气外送至火炬管网,提高低分气排放量,避免低压分离器超压。
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