裂解汽油加氢第二章操作指南.docx
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裂解汽油加氢第二章操作指南
第二章 操作指南
2.1一段反应器系统
控制目标:
一反加氢汽油苯乙烯含量:
≤0.4%,双烯值:
≤1.5。
相关参数:
进料量、入口温度、床层温度、内循环量
控制方式:
来自乙烯装置和贮罐40-T-106A/B的粗裂解汽油首先通过流量阀F17002控制进入聚结器(10-V-704)脱除夹带的水,然后进入DPG一段进料缓冲罐(10-V-705).
DPG进料缓冲罐(10-V-705)具有缓冲反应器(10-R-701A/B)进料流量和组成发生波动的能力,在操作条件发生变化或受到干扰时,能够使操作人员能够采取正确措施.缓冲罐(10-V-705)在压力控制阀P7001A/B控制氮封压力下进行操作.反应器进料是通过流量控制阀F17004A/B控制的,缓冲罐设有液位指示器LI-17502和液位报警,缓冲罐底部要定期检查有没有游离水的存在,若有须及时脱水。
在一段反应器10-R-701A/B中,粗裂解汽油在低温液相下被加氢。
粗裂解汽油与液相循环物料混合后进入一段反应器10-R-701A/B中,氢气由压力控制阀P17002A/B控制进入一段反应器,在一段反应器内二烯烃、苯乙烯、炔及其他非稳定组分被选择性加氢,来自一段的加氢产品几乎是一个烯烃和石腊的混合物。
随着操作的进程,由于胶质和聚合物在催化剂活性表面上不断积累,使催化剂的活性下降,当活性下降到最高入口操作温度达110℃时,产品质量不能够达到要求时,催化剂必须再生。
一段反应器催化剂的暂时性毒物如:
游离水和硫,都能影响催化剂活性,因此操作时要避免游离水进入一段反应器。
重金属如:
铅能使一段反应器催化剂永久性中毒,但硫中毒使催化剂活性消失可以通过催化剂再生来恢复。
一段反应器中温度的偏差是很小的,然而反应在超温下操作结果会产生温度偏差,这种误操作可以导致芳香族的加氢,它是一个高的放热反应,正常情况下,芳香族是不反应的,当设备中放入新的高活性的催化剂时,出现温度偏差的可能性很大,但此后随着加工时间的积累,这种可能性在递减,当装有新催化剂反应器在开工时,要仔细观察反应器床层温升,如发生温度偏差,装置就要停车。
在操作中,一段反应器的入口操作温度是最重要的操作变量,反应器的入口温度正常调节是产品质量的保证,产品质量通过对苯乙烯含量和双烯值的分析来测定,要调节入口温度以保持二段反应器进料中苯乙烯的含量小于0.4%(wt),二段进料中的双烯值还需小于1.5,双烯值的测试既麻烦,可靠性小,因此苯乙烯含量的测定分析将作为一段反应器性能的更精确的指示。
若一段反应器产品苯乙烯含量超过规范要求,反应器入口温度将要增加,通常入口温度调节1℃,当入口温度过高时,易产生反应器温度偏差,因此要避免在过高的入口温度下操作。
一段反应器加氢过的产品循环起双重作用,一是调节新鲜物料经一段反应器加H2反应放热所引起的温升,二是具有洗涤作用,使催化剂的污染减小到最小。
一段反应器催化剂床层的温升不应超过大约52℃,通常大约是30--50℃,循环液对新鲜进料的比例不应小于4:
1,开工时为6:
1,这与通过一段反应器的较小温升无关,为使一段反应器中物料分布均匀,新鲜物料与循环液的总量不应小于60t/hr。
一段反应器总的循环量要控制在上述操作范围内,一段反应器液相进料温度控制器T17001将通过自动(或手动)调节通过冷却器10-E-708的循环量,以给出反应器所要求的进口温度。
因一段加氢反应发生在液相,压力直接与氢的分压有关,这样液体原料趋向于有氢的情况下才吸收和反应。
通过调节氢气进口压力控制阀P17002,来控制反应器的压力。
一段反应器的氢气进料量应多于按化学式计算所需要的氢气量,末反应的氢气与进料氢中的甲烷及烃蒸汽一起从反应器10-R-701中排出,经10-E-709冷却后送到高压闪蒸罐10-V-706,由高压闪蒸罐10-V-706顶出来的气体,以流量阀F17010控制送入氢气压缩肌吸入罐10-V-707,如果排放气的量增加,系统的压力将趋向于降低,这将导致反应器的压力控制器P17002打开,使更多的氢进入反应器,如果10-V-706顶排气量的减小,则会产生相反的效果(尾气H2含量应不小于74%)。
为保持一段反应器内足够的氢分压,要求有过量氢,通常大约有12%到14%的过量氢来满足反应的要求,大部分的过量氢被带入二段反应器,在脱戊烷塔进料中的任何溶解氢都作为塔顶气来回收,并且循环回乙烯装置。
一段高压闪蒸罐10-V-706的作用是在去脱戊烷塔之前除去加氢汽油产品中的H2和CH4,,来自一段反应器的净液产品送到一段高压闪蒸罐10-V-706,顶部排放气送到压缩机吸入罐10-V-707,底部液相产品在流量阀F17011控制下,送入脱戊烷塔10-C-701。
10-V-706高压闪蒸罐内的压力由一段反应器压力控制器P17002来控制,此罐的管排放气在流量阀F17010控制下,送到氢气压缩肌吸入罐10-V-707,排放气流量控制器F17010确定了进入反应器的过量氢。
一段反应器10-R-701流程:
正常调整:
序号
参数及因素
范围及要求
偏差
原因
检测方法
质量损失及危害
控制和优化措施
环境因素
预防措施
处理措施
增补措施
1
一反进料F17004
23300kg/h
偏大
1.控制阀故障;
2.流量显示错误,数值偏高;
3.一反压力低
DCS监控、现场仪表指示
苯乙烯含量高,反应器温升高
1.F17002手动控制
2.P17002投自动
1.联系仪表车间处理控制阀。
2.处理F17004。
3.调整一反操作。
偏小
1.控制阀故障;
2.流量显示错误,数值偏低
3.一反压力高
4.10-P-705不上量
造成一反入口温度高,一反压力波动,内循环量波动,液位波动
1.设置流量低报警
2.P17002投自动
3.内操加强对流量的监控
1.联系仪表车间处理控制阀及显示表。
2.稳定一反压力
3.切换10-P-705。
中断
1.控制阀故障;
2.管线断裂;
3.10-P-705故障
DCS监控、
现场观察
物料泄漏,着火爆炸
安全阀起跳
1.F17004手动控制
2.内操加强对流量的监控
1.现场将控制阀旁通打开,联系仪表车间处理控制阀。
2.装置停工处理。
3.切换10-P-705。
物料泄漏、火灾
2
一反入口温度T17001
58-165℃
<58℃
1.T17001控制阀故障;
2.进料带水
3.CAT失活
DCS监控
出口苯乙烯高,二反温升高,产品不合格
1.T17001控制阀手动
2.加强脱水
1.联系仪表车间处理控制阀及显示表。
2.加强脱水
3.停工再生活化
不凝气体向火炬排放
一反入口温度T17001
58-165℃
>165℃
1.T17001控制阀故障;
2.进料减少或中断
DCS监控
1.床层压差增大结焦迅速,反应器飞温
1.T17001控制阀手动
2.加强DCS监控
1.联系仪表车间处理控制阀及显示表
2.停工再生活化
3
床层及出口温度
<215℃
偏大
1.入口温度高内循环量小
2.不饱和烃聚合结焦。
DCS监控
床层飞温
1.T17001控制阀手动,保持一定内循环量
2.内操加强对床层温度的监控及时调整操作
1.降低入口温度,提高冷循环量
2.停工处理
物料向火炬(WF)排放
偏小
1.进料带水
2.内循环量大
3.CAT活性下降
DCS监控
加氢效果下降,苯乙烯含量增高
1.定时脱水
2.内操加强对床层温度的监控及时调整操作
1.提高入口温度
2.降低内循环量
4
内循环量F17005
4:
1
偏大
1.F17005及T17001故障
2.F17005显示错误
3.氢气压力波动
DCS监控
1.加氢效果下降,苯乙烯含量增高
1.对仪表定期维护;
2.稳定操作压力
1.联系仪表车间处理控制阀及显示表。
2.调整操作
内循环量量大造成能量损失
偏小
1.F17005及T17001故障
2.F17005显示错误
3.氢气压力波动
DCS监控
1.床层温升高结焦加快
2.床层飞温
1.对仪表定期维护;
2.稳定操作压力
1.联系仪表车间处理控制阀及显示表。
2.调整操作
3.停工处理
5
一反操作压力P17002
2.69MPa
偏大
1.P17002控制阀故障
2.仪表显示错误
3.进料量减少或中断
4.氢气压力波动
DCS监控;现场监控
1.安全阀起跳
2.进料量减少
1.P17002投自动
2.内操加强对压力的监控
1.联系仪表车间处理控制阀及显示表。
2.调整操作
物料排火炬(WF)
偏小
1.P17002控制阀故障
2.仪表显示错误
3.氢气压力波动
1、加氢效果下降,苯乙烯含量增高
1.联系仪表车间处理控制阀及显示表。
2.调整操作
6
10-V-705罐液位
20-80%
<21%
1.控制阀故障
2.液位显示错误
3.40-P-106故障
DCS监控;现场液位计表监控
1.10-P-705抽空,一反进料波动
1.加强DCS监控,现场液位计监控
1.联系仪表处理控制阀及液位计
2.开大进料控制阀
>79%
1.控制阀故障
2.液位显示错误
3.10-P-705故障
安全阀起跳
1.加强DCS监控,现场液位计监控
3.1.联系仪表处理控制阀及液位计
2.关小进料控制阀
物料排火炬
7
10-V-705罐压力P17001
200KPa
偏大
1.控制阀故障
2.氮气压力波动
DCS监控;现场压力表监控
1.安全阀起跳
1.加强DCS监控,
2.P17001投自动
1.联系仪表处理控制阀及显示表
2.手动调节P17001
物料排火炬
偏小
1.控制阀故障
2.氮气压力波动
DCS监控;现场压力表监控
1.10-P-705吸入压力低,一反进料量波动
1.加强DCS监控,
2.P17001投自动
1.联系仪表处理控制阀及显示表
2.联系提高氮气压力
8
10-E-708
运行
正常
泄漏
1.循环水水质不合格,导致换热器管程腐蚀泄漏
2.温度波动大
DCS监控现场监控
1.着火,爆炸(外漏)
2.物料进入循环水(内漏)
1.加强DCS监控,现场监控
2.稳定操作
1.联系热紧螺栓
2.停工处理
污染循环水
结焦
1.不饱和烃聚合
1.降温效果差
稳定操作
1.停工处理
检修清理产生固体废弃物
9
10-E-709
运行
正常
泄漏
1.循环水水质不合格,导致换热器管程腐蚀泄漏
DCS监控现场监控
氢气物料进入循环水
监控循环水水质
1.停工联系检修人员对泄漏冷却器进行处理;
2.联系机动处加强循环水水质控制。
冷却效果不好
1.循环水在换热器表面结垢,换热效果差;
2.循环水温度压力波动;
3.循环水流量阀开度小。
1.10-C-701、10-K-701入口温度高
监控蒸汽系统温度和压力
1.停工对于结垢冷却器进行处理;
2、联系调度,恢复循环水系统温度和压力。
3.开大循环水阀
10
10-R-701液位L17001
21-79%
<21%
1.L17001故障或显示失灵
2.巡检不及时
3.产品产出过大
DCS监控现场监控
10-P-706抽空,内循环量波动
1.加强DCS监控现场监控
2.L17001投自动
3.L17001切到旁路,联系仪表处理调节阀及显示表
4.调整系统操作,手动关小L17001
>79%
2.L17001故障或显示失灵
2.巡检不及时
DCS监控现场监控
加氢效果下降
1.加强DCS监控现场监控
2.L17001投自动
1.L17001切到旁路,联系仪表处理调节阀及显示表
2.手动开大L17001
11
一反过量氢F17010
偏大
1.F17010故障或显示失灵
2.二反及氢气压力波动
DCS监控现场监控
二反循环氢纯度下降
1.加强DCS监控
2.F17010投自动
1.联系仪表处理调节阀及显示表
2.手动调节F17010
偏小
1.F17010故障或显示失灵
2.二反及氢气压力波动
3.一反压差大
DCS监控现场监控
加氢效果下降
1.加强DCS监控
2.F17010投自动
1.联系仪表处理调节阀及显示表
2.手动调节F17010
影响因素
调整方法
粗汽油进料带水
1.及时对40-T-106A/B、10-V-704、705切水
2.适当提高反应器入口温度
3.必要时10-E-708投用MS。
催化剂床层温度高
1.适当增加冷循环阀T17001A/B开度
2.减少热循环阀F178005A/B开度
3.适当加大内循环量。
催化剂床层温度低
1.适当减少冷循环阀T17001A/B开度
2.增加热循环阀F178005A/B开度以升高入口温度
3.适当减少内循环量。
反应器压力波动
1.检查内循环量
2.及时与分离联系调整压力。
反应器出料苯乙烯含量升高。
1.可适当一次提高反应器入口温度3-5℃
2.反应器入口温度达到110℃时,停工再生。
异常处理:
现象
原因
处理方法
反应器飞温
内循环量中断,进料量增大,入口温度过高。
及时调整进料量,加大内循环量,降低入口温度。
必要时停车泄压充氮处理
反应器催化剂失活
反应器进料带水
10-V-704、705罐脱水,40-T-106罐脱水,产品由10-C-702返罐区
催化剂结焦
停工再生
事故处理:
发现反应器有飞温迹象时,及时将T17001阀开大,降低反应器入口温度,适当减少进料量,加大内循环量,必要时切断液相进料,迅速泄压充氮置换。
详细操作见第七章。
2.2脱碳五塔系统
控制目标:
保证塔釜产品碳五含量达到指标要求,防止碳五组分在二反结焦。
控制范围:
塔釜产品中要求碳五小于0.1%
控制方式:
该塔进料是来自一段高压闪蒸罐10-V-706的经一段反应器加氢的汽油,经过流量阀F17011控制进入脱碳五塔10-C-701,进料中含有来自循环氢压缩机吸入罐10-V-707排放的一些轻组份物料,含有碳五及以下馏份的排放气通过脱碳五塔顶回流罐循环回裂解气压缩机一段吸入罐10-V-201,脱碳五塔10-C-701的压力控制是通过压力控制阀P17003调节回流罐10-V-701的排放气来控制。
塔顶压力控制在0.24MPa,增加塔的压力将增加塔底温度,因而就增加了再沸器结焦的趋势,因此要避免在高压下操作。
脱碳五塔底产品规格以通过设定灵敏板的温度T17520来自动控制,控制机构是流量控制器F17014控制再沸器中压蒸汽流量,另一方面,到再沸器的蒸汽流量可以通过稳定温度控制器T17520再设置来手动调节。
脱碳五塔灵敏板的温度设置点控制了所获得的产品,增加灵敏板温度将增加碳五产品中的碳六馏分和苯的含量,降低灵敏板温度则增加塔底碳五的含量,灵敏板温度设置点必须调整,以达到所要求的分离效果,正确的灵敏板温度设置点将取决于粗裂解汽油的组分,这一灵敏板温度对汽油终馏点尤其敏感,汽油终馏点的降低将降低所要求的塔底温度,因此,灵敏板温度的设定点要降低,汽油终馏点的提高则产生相反的结果。
相关参数:
灵敏板温度、塔压、回流量、蒸汽量
正常调整:
序号
参数及因素
范围及要求
偏差
原因
检测方法
质量损失及危害
控制和优化措施
环境因素
预防措施
处理措施
增补措施
1
脱戊烷塔进料
FV17011
23300kg/h
偏大
1.控制阀故障;
2.F17011显示错误,数值偏高;
DCS监控、现场仪表指示
造成塔釜温度、压力下降,操作波动。
1.FV17011自动调节进料阀。
2.内操加强对流量的监控
1.联系仪表车间处理控制阀。
2.处理F17011。
3.调整精馏塔操作。
偏小
1.控制阀故障;
2.10-V-706液位低报;
3.F17011显示错误,数值偏高低
造成塔釜温度、压力上升,重组分进入采出,使碳五产品不合格。
1.设置流量低报警
2.10-V-706液位投串联自动调节进料阀
3.内操加强对流量的监控
1.联系仪表车间处理控制阀。
2.增加10-V-706液位
3.处理液位计。
4.降低碳五产品采出。
中断
1.控制阀故障;
2.管线断裂;
DCS监控、
现场观察
物料泄漏,着火爆炸
1.设置控制阀旁通;
2.检修期间对于管线进行测厚。
1.现场将控制阀旁通打开,联系仪表车间处理控制阀。
2.装置停工处理。
物料泄漏、火灾
2
C-701塔顶温度
72℃
偏大
1.釜温升高;
2.塔顶中含不凝气体;使回流量降低,顶温升高;
3.轻组分过大,塔顶冷凝超负荷;
DCS监控
塔压增高;产品中重组份偏高,产品不合格;
1.降低塔底温度;
2.对回流温度流量进行监控;
1.对E701换热器进行处理,尽快恢复釜温;
2.加大回流量,或加大E701冷却水量;
3.及时排放V701中不凝汽
C-701塔顶温度
72℃
偏小
1.塔釜温度降低
2.E701冷却水开度过大,回流物料量大
进料量大
DCS监控
1.塔釜液位增加回流比增大,严重时造成液泛。
2.塔底采出有大量的碳五组份
DCS监控顶温
1.提高塔釜的温度;
2.减少E701冷却水开度
3.减少回流量
3
C-701塔顶压力
0.24MPa
偏大
1.进料中轻组份含量增加;
2.回流温度高;
3、回流量小;
4、塔釜加热量过大;
;DCS监控
1、塔底采出有大量的碳五组份
2、超压安全阀起跳,物料放火炬。
1.塔压Pv17003设置超压报警;
2.及时监控塔底温度;
3.对进料组分进行监控。
1.调整脱戊烷塔的操作,降低塔釜碳五组分;
2.调节E701冷量,降低回流温度;加大回流量。
3.降低塔釜的温度;
4.打开大Pv003,
物料向火炬(WF)排放
偏小
1.釜温太低;
2.塔盘堵;
3.Pv003开度大
DCS监控
1.分离效率下降
1.监控塔釜温度;
2.对仪表定期维护
3.塔压Pv003投自动
1.提高塔釜的温度;
2.停工清理塔盘;
3.联系仪表对于Pv003进行调校。
1.物料向火炬(WF)排放;
2.检修清理结焦产生固体废弃物。
4
C-701塔顶的回流量FV17012
4500kg/h
偏大
1.FV012控制阀故障;
2.F17012显示错误
DCS监控
1.塔压降低;
2.碳五产品产出少,能量损失较大
1.对仪表定期维护;
2.FV058控制阀同LT016进行串级控制。
1.联系仪表车间处理控制阀。
2.调节FV058控制阀开度使产品采出增加
回流量大造成能量损失
偏小
1.FV012控制阀故障;
2.F17012显示错误
3.10-P-701不上量
4.10-V-701液位低
DCS监控
1.产品精馏效果变差;
2.产品采出纯度降低。
1.对仪表定期维护;
2.F17012投手动
1.联系仪表车间处理控制阀。
2.调节FV012控制阀开度
3切换10-P-701增加10-V-701液位。
5
C-701塔的液位
21-79%
>79%
1.进料量过大
2.采出量过小
3.釜温过低
4.底部FV016阀故障,无法及时排物料,
DCS监控;现场液位计监控
1.造成C-405塔液泛;
2.产品不合格
1.设置塔的液位高液位报警
2.LT17507同FV016阀投串级
1.调整进料量
2.调节采出量
3.调整釜温
4.联系仪表车间处理底部FV016阀
<21%
1.进料量降低
2.进料中断
3.釜温过大
4.采出量过大
5.LT17507同FV016阀投串级失灵。
造成干塔
1.设置塔的液位LT507低液位报警
2.LT507同FV016阀投串级
1.调整进料量
2.调整釜温
3.调节FV016阀采出量
4.联系仪表车间处理底FV016阀
6
C-701塔釜温度
138℃
偏大
1.底部重组分累计过多;
2.蒸汽量过大;
3.塔釜压力过高;
4.T17520同FV014串级失灵;
DCS监控;现场温度表监控
1.精馏塔蒸发速率上升,碳六以上重组分上升,产品质量不合格
2.造成再沸器堵
1.设塔底温度高报警
2.T17520同FV014投串级
1.及时将重组分通过FV016阀排出;
2.调整蒸汽供给;
3.调整塔压;
4.联系仪表修理FV014阀.
偏小
1.E702换热效果差
2.进料量太大
3.FV016采出量过低;
4.T17520同FV014串级失灵;
DCS监控;现场温度表监控
1.造成采出产品的碳五含量增加,
2.造成精馏塔操作负荷增大
3.采出量低使大量轻组份进入塔釜,降低了塔釜温度
T17520同FV014投串级
1.E702增大蒸汽量,直至停塔清理换热器。
2.控制进料量;
3.增大FV016采出量;
4.联系仪表修理FV014阀.
7
C-701塔底部再沸器E-702蒸汽量FV014
2300kg/h
偏大
1.蒸汽系统压力大
2.FV014蒸汽阀故障
3疏水器故障
4.再沸器结垢
DCS监控
塔釜温度、压力上升。
监控蒸汽系统温度和压力
1.联系调度,恢复蒸汽系统压力
2.联系仪表车间处理控制阀FV014和疏水器。
3.停工,对于结垢再沸器进行清理.
偏小
1.FV014蒸汽阀故障
2.蒸汽系统压力小;
3.疏水器故障
1.塔釜温度、压力下降,使釜液中轻组份增多。
监控蒸汽系统温度和压力
1.联系调度,恢复蒸汽系统压力和温度;
2.联系仪表车间处理控制阀FV014
3.处理疏水器。
停
蒸汽中断供应
1.停汽后如不立即恢复将造成淹塔或停工。
2.塔釜温度无法控制,造成采出产品质量下降。
1.联系调度,恢复蒸汽系统,
2.调整精馏塔操作。
8
C-405塔底部再沸器E-702
运行
正常
泄漏
蒸汽水质不合格,导致换热器管程腐蚀泄漏
对产品进行化验分析
造成塔釜产品不合格,水分超标。
1.停工,联系检修人员对泄漏再沸器进行处理;
2.联系机动处加强蒸汽水质控制。
供不
上热
1.蒸汽在换热器表面结垢,换热效果差;
2.温度高导致管程中物料中的烯烃聚合,部分管束堵;
3.C-701塔釜中有大量重组分,未及时排除;
4.蒸汽压力温度波动。
DCS监控
塔釜温度、压力下降,使釜液中
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