碳四装置各单元事故处理.docx
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碳四装置各单元事故处理
精制单元停工及事故处理
一、甲醇制氢停车步骤:
1、正常停车
①将气动三通球阀XV0101切换到放空位置,变压吸附装置停车,
②关闭过热蒸汽的进出口阀,导热油止加热,仍维持导热油循环。
③打开阀V0198,关闭汽化过热器导热油进口阀V01103,V01105。
④停止原料液计量泵P0101A或P0101B,关闭阀V0131或V0132、V0135或V0132,关闭原料液流量计FIT0102两端阀门;关闭甲醇流量计FIT0101两端阀门,关闭甲醇流量调节阀FV0101两端阀门。
⑤停止脱盐水计量泵P0102,关闭阀V0134、V0137。
⑥当导热油温度降低到80℃时,停止导热油循环;关闭反应器进、出口阀V0165、V0170;停止供应冷却水,关闭冷却水阀门V0194、V0197;关闭系统所有阀门,关闭系统所有仪表。
⑦缓慢打开反应器下部的排污阀将管道内的积液排放掉。
⑧对反应器进行保护处理或钝化处理,见6。
⑨视具体情况(停车时间长短、气温的高低等)处理各设备中的脱盐水、甲醇和原料液。
⑩若长期停车可将导热油灌入导热油贮罐和油桶。
⑵临时性停车或紧急停车,以及停车后的开车
应尽量避免出现临时性停车或紧急停车。
若因某设备或仪表出现故障、管道堵塞或泄漏必须采取临时性停车进行处理时;或因突然停电、停气、停冷却水、起火、爆炸等原因必须紧急停车时;应按以下步骤停车。
①打开阀V01102,关闭汽化器导热油进口阀V01103;
②通知导热油炉(导热油炉的突然停电操作见导热油炉说明书)停止加热,打开导热油循环的旁路阀V0198;
③停止原料液计量泵;停止脱盐水计量泵。
④通知变压吸附装置停车。
⑤关闭分解气调节阀PV0101两端阀,观察系统压力、温度的变化;若压力值升高过大,可缓缓打开分解气调节阀PV0101的手动旁通阀,使压力恢复正常值。
故障或外界原因排除后可重新开车。
通知导热油炉开始加热,关闭导热油循环的旁路阀。
开启原料液计量泵。
开启脱盐水计量泵。
打开汽化器导热油的进口阀。
打开分解气调节阀PV0101两端阀门,关闭手动旁通阀。
变压吸附装置开车。
观察压力、温度的变化。
注意:
甲醇制氢设备禁止频繁开停车,频繁开停车有可能对换热设备和催化剂造成损害,有可能造成系统泄露。
2、故障分析及排除
常见故障及排除见下表。
甲醇泵、计量泵、仪表、仪器、燃煤导热油炉、气相色谱仪等的故障及排除见各自的说明书。
表1故障分析及排除
序号
故障现象
原因分析
排除方法
1
系统压力高
1.压力调节系统失灵
2.导热油温度过高
3.变压吸附装置未正常运行
4.气动三通球阀XV0101位置故障
5.原料液注入量过大
1.排除压力调节系统的故障
2.降低导热油温度
3.排除变压吸附装置的故障
4.排除故障或维修XV0101
5.减小原料液注入量
2
系统压力低
1.压力调节系统失灵
2.气动三通球阀XV0101位置故障
3.阀门“内漏”严重
4.导热油温度过低
5.原料液注入量过小
1.排除压力调节系统的故障
2.排除故障或维修XV0101
3.维修或更换阀门
4.升高导热油温度
5.增大原料液注入量
3
汽化过热器内液位偏低
1.阀V01102开启度过大
2.导热油温度过高
3.原料液注入量太小
1.减小阀V01102的开启度
2.降低导热油的温度
3.增大原料液注入量
4
汽化过热器内液位偏高
1.调试时阀V01102开启度过小
2.导热油温度过低
3.原料液注入量太大
1.增大阀V01102的开启度
2.提高导热油的温度
3.减小原料液注入量
5
水洗塔内液位偏低
1.液位调节阀内漏
2.液位信号滞后
1.检查液位调节阀
2.减小阀门阀门V0120开度
6
水洗塔内液位偏高
1.液位调节阀失灵
2.液位信号滞后
1.检查液位调节阀
2.增加阀门V0120开度
7
反应器进口气体温度偏低
1.导热油温度偏低
2.导热油循环系统故障
3.导热油含气量太大
1.提高导热油温度
2.排除导热油循环系统故障
3.排放导热油中的气体
8
反应器进口气体温度偏高
1.导热油温度偏高
2.导热油循环系统故障
1.降低导热油温度
2.排除导热油循环系统故障
9
反应器出口气体温度偏低
1.导热油温度偏低
2.导热油循环系统故障
3.导热油含气量太大
4.原料液注入量过大
1.提高导热油温度
2.排除导热油循环系统故障
3.排放导热油中的气体
4.减小原料液的注入量
10
反应器出口气体温度偏高
1.导热油温度偏高
2.导热油循环系统故障
3.原料液注入量过小
1.降低导热油温度
2.排除导热油循环系统故障
3.加大原料液的注入量
11
冷却器出口气体温度偏高
1.冷却水流量不足
2.冷却水温度偏高
3.冷却器水侧有不凝气体
4.原料液注入量过大
1.加大冷却水流量
2.降低冷却水的温度
3.定时排除不凝气体
4.减小原料液的注入量
12
分解气中氢气含量偏低
1.原料液注入量过大
2.反应器进口气体温度偏低
3.导热油温度偏低
4.导热油中含气过多
5.催化剂未活化好
6.催化剂活性降低
7.原料液配比不合适
1.减小原料液注入量
2.提高反应器进口气体温度
3.提高导热油的温度
4.排除导热油中的气体
5.再次活化催化剂
6.提高系统温度或换催化剂
7.调整原料液配比
2、变压吸附
1、故障分析与排除
序号
故障现象
原因分析
排除方法
1
产品氢气纯度低
1.处理气量过大
2.系统压力过低
3.分析取样管道吹除不彻底
4.阀门内漏严重
5.原料气纯度降低
6.吸附剂部分或全部失效
1.调小处理气量
2.将压力调到给定的范围
3.彻底吹除取样管道
4.维修或更换阀门
5.提高原料气氢气纯度
6.更换吸附剂
2
产品氢气产量不足
1.阀门泄漏严重
2.原料气量过小
1.维修或更换阀门
2.调大原料气量
3
工作压力失常
1.仪表空气供气失常
2.压力变送器失灵
3.薄膜调节阀失灵
4.可编程控制器失灵
5.程控阀门失灵
1.维修仪表空气供气系统
2.调节或维修压力变送器
3.调节或维修薄膜调节阀阀
4.维修可编程控制
5.维修程控阀门
4
程控阀门不动作
1.没有启动
2.无24VDC电源
3.程序未写入
4.没有气源或气动管路堵塞
5.先导阀堵塞
1.启动
2.检查24VDC电源
3.检查输出与程序
4.检查气源及气动管路
5.疏通先导阀
5
调节阀打不开
1.系统压力低于控制压力
2.调节器无输出
3.没有气源
4.气动管路堵塞
5.调节阀膜片漏气
6.阀门定位器坏
1.升高系统压力
2.检查调节器输入输出信号是否正常
3.检查气源
4.找出具体部位并排除
5.更换膜片
6.修理或更换阀门定位器
三、加氢正常停车
⑴短期停车
关闭碳四输送泵,切断新鲜碳四进料。
保持反应器的少量氢气进料,直至反应器留存液中的二烯烃反应完全为止。
关闭新鲜H2进料。
关闭有关阀门,反应器无需退料,保持装置处于待命状态。
注:
为防止聚合物在催化剂上沉积,在装置中特别是在反应器中不应使含有二烯烃的碳四馏分停留时间过长,所以在切断碳四进料后,要保持一段时间少量的氢气进料,使二烯烃完全加氢形成一种稳定的物料。
⑵完全停车
关闭碳四输送泵,切断新鲜碳四进料。
保持反应器的少量氢气进料,直至反应器留存液中的二烯烃反应完全为止。
关闭新鲜H2进料。
待床层温度降下来后,装置退料、降压,氮气吹扫,直到装置中的氢气和烃类成份总含量小于0.2%(V/V)为止。
装置充氮气至0.2MPaG(最小)保压,但氮气中的氧含量必须小于10ppm。
⑶装置再开车
①短期停车后的再开车
a开启碳四输送泵。
b开始氢气进料。
c按规定值设定好控制参数。
②长期停车后的再开车
对于长时间停车,按规定装置已经退料、减压、吹扫和充氮。
催化剂需要重新还原,还原后按照“首次开车”规定的步骤开车。
⑷紧急停车
当发生意外事故(如:
进料中断、停电、停气、停水等)时,需要紧急停车。
紧急停车的总原则:
任何紧急情况下采取的措施之目的必须在于:
保护操作人员
保护设备和催化剂
形成一种与容易再启动一致的安全状态
总是在切断碳四进料之前先切断氢气进料,以防止温度失控。
五、事故处理
1、氢气进料中断
氢气进料中断除了会导致产品质量指标不合格外,不会引起大的事故。
⑴切断加氢反应器的液体进料,关闭通向产品贮罐的管道阀门。
⑵关闭加氢反应器进出口有关阀门,保持反应器压力,等待恢复进料。
⑶恢复氢气进料时继续进行正常的操作。
2、碳四进料中断
⑴降低氢气流量并保持反应器有一小流量氢气进料,以完成反应器内持液的加氢反应使二烯烃完全加氢。
⑵切断氢气进料
⑶恢复碳四进料时继续进行正常的操作。
3、停电
⑴发生停电事故时,操作仪表停止运转,机泵停止运转,反应器进料停止。
⑵切断蒸汽进料。
⑶关闭反应器进出口阀门,保持反应系统压力。
⑷监视反应器温度,如果反应器温度失控,可开泄压线泄压的方法使之冷却。
4、停仪表风
⑴发生停仪表风事故时,系统应该处于如下状态,调节阀在选型时应该按如下要求确定安全位置(事故打开或事故关闭)。
⑵系统的压力要维持住(即停风时,所有压力控制阀关闭)。
⑶切断加热蒸汽(蒸汽进料调节阀关闭)。
⑷切断C4和H2的进料(进料调节阀关闭)。
⑸冷却水正常运行(调节阀打开)。
⑹监视反应器温度,如果反应器温度失控,可开泄压线泄压的方法使之冷却。
分离单元事故处理
一、装置停车
1临时停车
停车前,装置进料应在各控制回路打自动的条件下一小步一小步地连续减至约60%的负荷。
溶剂循环量也应按比例减小并在相应的流量下继续循环。
C-6201、C-6202A、C-6203的回流量应被设定为60%的负荷。
当进料为60%负荷时,异丁烷、丁烷、丁烯产品将由不合格产品线打至罐区。
(1)停止第1分离塔C-6201的原料进料。
同时,第1分离塔C-6201继续操作直至塔顶产量为零。
(2)停止第2分离塔C-6202的原料进料。
同时,第2分离塔C-6202继续操作直至塔顶产量为零。
(3)停止第3分离塔C-6203的原料进料。
同时,第3分离塔C-6203继续操作直至塔顶产量为零。
选择合适的时机切换至不合格线。
由于富溶剂不断转化为贫溶剂,第3分离塔C-6203的液位将下降。
如有必要可补充新鲜的溶剂。
一旦塔C-6201、C-6202、C-6203的进料停止,对热量的需求也将减小。
蒸汽进再沸器E-6205、E-6209和E-6214的流量也应相应地减小。
塔C-6201、C-6202的塔顶异丁烷和C3、丁烷产量不断减小,因此应减小直至关闭塔的回流。
由于热溶剂流经各中间再沸器的热负荷发生变化,有关的温度控制回路必要时也应相应调整。
当溶剂保持循环时,塔仍能操作并且温度维持在合理的值以便再开车。
第3分离塔C-6203仍应在全回流下操作。
2长时间停车
为了长期停车或检修,装置应做彻底的停车。
体系中的C4应按临时停车的步骤分别采出。
应根据实际的情况决定处理的范围,例如现场做有限的修理。
根据出现的问题,若需要放净溶剂循环系统,应做蒸汽吹扫(放净溶剂后,水冲洗前)。
若需要放净溶剂循环系统,溶剂应事先彻底地汽提以脱除丁烯;若不需要放净溶剂循环系统而只是将其冷下来,则应采取伴热以免其凝固。
缓慢地关第3分离塔C-6203的回流。
将塔顶的馏出物通过不合格品管线送界区外碳四罐区。
当循环溶剂在汽提时,由于丁烷、丁烯量的减小,液位将下降。
不必补充溶剂。
第3分离塔C-6203的液位应降至最低液位。
为了使溶剂循环冷下来,缓慢地关闭塔釜再沸器E-6205、E-6209、E-6214的加热蒸汽。
溶剂循环通过溶剂冷却器A-6204、E-6204来冷却。
打开塔釜再沸器E-6205、E-6209、E-6214蒸汽侧的放空阀以免形成真空。
经适当的冷却后,溶剂由3塔塔釜泵P-6208从溶剂冷却器E-6204打至溶剂贮罐T-6251A/B。
当泵打不出溶剂后,停3塔塔釜泵P-6208。
泄放至D-6209,并用泵P-6215经排污管线打至溶剂贮罐T-6251A/B。
过一段时间后,塔板和填料上的液体慢慢又流到塔釜。
泄放至D-6209,并用泵P-6215经排污管线打至溶剂贮罐T-6251A/B。
仔细将所有设备中的残液通过各自的放净管线放至放净总管线放净后,各放净阀应关闭。
放净系统的溶剂由用泵P-6215打至溶剂贮罐T-6251A/B。
所有的泵都应处在安全位置。
关掉电源,关出口阀门。
切断所有的控制阀。
除了溶剂贮罐T-6251A/B外,整个系统的泄压都通过罐D-6202、D-6203、D-6204上的放空管线(安全阀的旁路)放至火炬系统。
停车后要做哪些工作决定了装置是仅仅需要导淋还是需要吹扫置换等操作以便进入。
放净后的系统在人进入前,应依次进行惰性气体吹扫,水冲洗,蒸汽吹出,再惰性气体吹扫,空气置换,强制检查危险物(烃和空气)的含量。
泄压时回流罐中的残液将气化。
当系统压力降至火炬系统的压力后,用氮气吹扫各部分将残留的烃蒸汽吹至火炬系统。
整个系统应充氮并维持的0.02~0.05MPa(G)压力。
打开设备进行检查前,各部分都应水冲洗,蒸汽吹扫。
3紧急停车
误操作应尽早发现,尽早处理。
误操作发生时,操作人员应先仔细考虑好各处理步骤。
本工段的某些误操作虽然不至于导致全厂停车,但若不正确处理,也可能对装置产生严重的影响。
大多数情况下,安全联锁系统均在工作,这样即使发生误操作装置也会比较安全。
但是,操作人员仍然有责任确保安全联锁系统有效并在联锁失效时手动操作。
大多数情况下,安全联锁动作前,变送器会发出报警信号。
若不必完全停车,装置应处在相应的保温状态以使产品的间断时间尽可能少。
当发生严重的火灾或发生泄漏无法安全地关闭时,需要紧急停车。
紧急停车的原则如下:
切断碳四原料进料,关停罐区输送泵。
尽快将D-6202、D-6203、D-6204中的物料送出界外。
保持溶剂的循环。
关C-6201、C-6202、C-6203的回流泵。
关塔釜再沸器E-6205、E-6209的蒸汽。
减小第3分离塔C-6203的回流量,当塔顶无丁烯产品出来后停止回流。
关闭3塔再沸器E-6214的蒸汽。
关所有的泵。
将溶剂冷却器E-6204的冷却水开至最大,系统中的溶剂经其冷却后再由放净管线放至溶剂贮罐T-6251A/B。
将系统卸压至火炬系统并保持0.02–0.05MPa(G)的氮封。
二、事故处理
1进料故障
当碳四原料突然故障时,C-6201、C-6202、C-6203塔顶停止采出,全回流操作,关闭采出。
整个系统能稳定运行直至碳四进料再次恢复。
2电力故障
假定当电力故障时,仪表空气和DCS等控制调节系统可维持至少30分钟时间。
电力故障将导致:
所有经泵驱动的强制流动均停止。
冷却水故障,无循环上水。
空冷器停转。
塔压升高(由于塔顶冷凝器负荷减小)。
塔釜液位升高。
当故障时间很短时,装置可立即再运行起来或转入50%负荷下运转以维持温度。
基于下列原则的操作应迅速执行
所有不能自动重新启动的电机都应打开。
首先建立溶剂循环。
增加溶剂进料温度。
将异丁烷、丁烷和丁烯产品打至不合格产品线。
将各回路的设定值设定为先前的数值,若作保温运转,则根据实际情况重设设定值。
当无法预知电力故障的时间时,通常只能全装置停车。
切换至手动操作后,应立即停止并彻底隔离热源(所有再沸器的蒸汽)。
在任何情况下,都应做温度维护操作。
停车程序应尽可能地与正常停车程序一致。
再开车程序应尽可能地与正常开车程序一致以减小停车时间。
3仪表空气故障
在仪表空气压缩机故障时,仪表空气缓冲罐应能保障至少30分钟的供气。
紧急情况下可以将氮气系统接入仪表空气缓冲罐以供各仪表空气用户。
当仪表空气故障时,气动调节器处于安全的故障位置。
此时可保证暂时无危险的操作条件发生,并可保证故障消除后可正确地工作。
故障位置可从P&ID图上查到。
仪表空气故障时,所有的控制回路应由自动切换至手动。
并检查气动调节器的故障位置是否正确。
故障原因应尽快查明。
仪表空气故障时,操作人员应注意控制阀的功能和行为。
应立即着手排除此故障,如有必要,当显示仪表空气量不足时应尽早计划停车。
4循环水故障
当循环水故障时,系统的热量无法经溶剂冷却器E-6204由冷却水带走。
装置应立即停车。
应立即执行下列操作:
关再沸器E-6205/E-6209/E-6214的蒸汽。
切断碳四原料进料。
保持溶剂的循环。
关第1分离塔C-6201的回流。
关第2分离塔C-6202的回流。
关第3分离塔C-6203的回流。
控制D-6202、D-6203、D-6204液位为50%-60%。
注意,当冷却水故障时,某些设备可能连带地发生故障,例如泵。
故障原因必须查明。
控制器设定在开车模式:
若无特殊说明则为手动,关。
5蒸汽故障
当再沸器E-6205/E-6209/E-6214的蒸汽发生故障时,三塔将不能维持在待命状态。
装置应立即停车。
处理方法同循环水故障的处理方法。
6DCS故障
此时控制室内无法操作。
所有的调节信号都归零。
相应的停车程序与仪表空气故障时的停车程序相似。
由于控制内的仪表工作不正常,对各设备的监测应在现场进行。
反应单元事故处理
一、短期停车
下述操作程序适合于从预处理单元和醚化单元到反应单元的进料短期减少至正常负荷60%以下或停止的工况。
1、开启从反应加热炉H-6301到反应器冷开工旁路线的调节阀XV-630202,并且关闭XV-630302A/B以及XV-630305A/B绕过反应器。
2、反应加热炉H-6301熄火。
3、保持进料的流量,直至进料/产物换热器E-6301A/B相关的管线温度均低于100℃为止。
(100℃附近的温度可防止丁烯在换热器里发生冷凝,有利于烃类吹扫)
4、物料经脱重塔顶回流罐底泵加压后,经停工循环线回精制单元.
5、原料恢复后可按正常流程向反应器进料,加热炉点火升温。
二、长期停车
如果超过几天的长期停车,完成关车程序后,建议吹扫出存料,将装置置于氮气正压状况下。
1、随着反应进料的减少,打开从反应加热炉H-6301到进料/产物换热器E-6301A/B的冷开车旁路阀FV-630202,和关闭XV-630302A/B、XV-630308A/B以及XV-630305A/B、XV-630311A/B绕过反应器。
2、反应加热炉H-6301熄火。
3、在进料/产物换热器E-6301AB相关联的管线温度小于100℃之前,保持反应进料的流量。
4、利用FIC-630104停反应进料。
5、停压缩机K-6301。
6、排空离心压缩机前分液罐D-6301。
7、将装置置于氮气正压保护下。
8、再生反应器,保持备用状态。
9、排空塔和回流罐,反应系统充氮时可通过离心机出口线向塔充氮使脱重塔系统保持正压状态。
反应单元对重要操作参数(温度、压力、液位等)设有超限报警,在参数超限后继续超到“高高限”时连锁停车系统自动动作,使装置停工。
两套压缩机也成套配备了自己的故障连锁自动停车。
操作人员应注意,在计算机发出某参数“高限”警报时,应立即判明原因,采取调整措施,使操作参数回到报警限之下。
1、反应加热(H-6301)出口温度高高联锁{取消}
(1)开启阀XV-630201,氮气吹扫H-6301和R-6301A或B;
(2)关闭阀XV-630203和XV-630205A~D,打开XV-630204,停止燃料气进H-6301;
(3)关闭阀XV-630206和UV-630202A~D,打开UV-630201,停止长明灯燃料气进料;
(4)开启阀XV-630207,蒸汽吹扫H-6301;
(5)关闭阀FV-630104,反应单元停止进料;
(6)开启阀XV-630104,反应单元进料出装置;
(7)关闭阀XV-630101,停止向K-6301进料;
(8)开启阀XV-630102,管线内碳四进料放火炬。
2、反应加热(H-6301)进口流量低低联锁
(1)关闭阀XV-630203和XV-630205A~D,打开XV-630204,停止燃料气进H-6301;
(2)关闭阀XV-630206和UV-630202A~D,打开UV-630201,停止长明灯燃料气进料;
(3)开启阀XV-630207,蒸汽吹扫H-6301;
(4)关闭阀FV-630104,反应单元停止进料;
(5)开启阀XV-630104,反应单元进料出装置;
(6)关闭阀XV-630101,停止向K-6301进料;
(7)开启阀XV-630102,管线内碳四进料放火炬;
(8)开启阀XV-630201,氮气吹扫H-6301和R-6301A或B。
3、反应加热(H-6301)燃料气压力低低联锁
(1)关闭阀XV-630203和XV-630205A~D,打开XV-630204,停止燃料气进H-6301;
(2)关闭阀XV-630206和UV-630202A~D,打开UV-630201,停止长明灯燃料气进料;
(3)开启阀XV-630207,蒸汽吹扫H-6301;
(4)关闭阀FV-630104,反应单元停止进料;
(5)开启阀XV-630104,反应单元进料出装置;
(6)关闭阀XV-630101,停止向K-6301进料;
(7)开启阀XV-630102,管线内碳四进料放火炬;
(8)开启阀XV-630201,氮气吹扫H-6301和R-6301A或B。
4、反应器(R-6301A或B)热开车温度高高联锁
(1)关闭阀FV-630102,停止向R-6301A或B热旁通进料;
(2)开启阀XV-630103,氮气吹扫R-6301A或B;
(3)开启阀XV-630307AB或XV-630313AB、HV-630301,吹扫热进料至火炬。
5、反应器(R-6301A或B)再生温度高高联锁
(1)关闭阀XV-630801、FV-630801,仪表风停止进再生系统;
(2)开启阀XV-630602,打开热再生气旁路管线;
(3)开启阀XV-630603,再生气排放至大气;
(4)关闭阀HV-630601,再生气停止进入R-6301A或B;
(5)关闭阀XV-630601,再生气停止循环;
(6)开启阀XV-630301,氮气吹扫R-6301A或B;
(7)关闭F-6301。
6、离心压缩机前分液罐(D-6301)液位高高联锁
(1)关闭K-6301;
(2)关闭阀XV-630203和XV-630205A~D,打开XV-630204,停止燃料气进H-6301;
(3)关闭阀XV-630206和UV-630202A~D,打开UV-630201,停止长明灯燃料气进料;
(4)开启阀XV-630207,蒸汽吹扫H-6301;
(5)关闭阀FV-630104,反应单元停止进料;
(6)开启阀XV-630104,反
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