倪永生(寧波中金石化有限公司,浙江 寧波 315204)
連續(xù)重整裝置增壓機跳停原因分析及應對措施
倪永生(寧波中金石化有限公司,浙江寧波 315204)
通過對南方某煉廠連續(xù)重整裝置增壓機跳停的根源進行深入分析,找出造成增壓機跳停的直接、間接因素,提出整改措施,為避免同類事故的發(fā)生提供參考。
連續(xù)重整;增壓機;跳停
連續(xù)重整裝置是石油化工企業(yè)最重要的生產(chǎn)裝置之一,它主要以外購石腦油、加氫焦化石腦油和加氫裂化重石腦油為原料,利用鉑(Pt)~錸(Re)雙金屬催化劑,在535℃左右的高溫下,使分子發(fā)生重排、異構(gòu),最大限度生產(chǎn)富含芳烴的汽油餾分(C6+重整生成油),同時副產(chǎn)高純度的重整氫,在全廠流程中起著承上啟下的重要作用。重整氫增壓機組是連續(xù)重整裝置的重要設備,用于把重整產(chǎn)氫壓力提高后輸送至氫氣管網(wǎng),供其他煉油、化工裝置使用,所以該機的運行狀況直接影響著其他用氫裝置的安全平穩(wěn)生產(chǎn)。
9月13日14:12重整氫增壓機C1202因Ⅰ段再接觸罐V1203液位高聯(lián)鎖跳機,根據(jù)氫氣平衡預案,預加氫及重整、石腦油加氫、加氫改質(zhì)、歧化、異構(gòu)化分階段切斷進料;15:18重整氫增壓機C1202開機;17:20重整開始進料,根據(jù)氫氣供應情況逐步恢復用氫裝置的生產(chǎn)。如圖1。
2.1直接原因
9月13日13:30 V1203罐底泵P1202B開始抽空,導致V1203液位快速上升。當班班組立即組織人員現(xiàn)場檢查,做切泵準備。14:12:20 V1203控制液位(LⅠC~122001)顯示83.684%,三取二聯(lián)鎖液位(LT~122002A/B/C)分別是49.985%、50.022%、49.011%。V1203液位(LT~122002A/B/C)三支中有兩支測量值≥50%,聯(lián)鎖停C1202。
圖1 連續(xù)重整裝置反應及接觸部分流程簡圖
圖2 一段再接觸罐V1203控制液位計與連鎖液位計的關系示意圖
V1203控制液位(LⅠC~122001)高位報警值為80%,高高位報警值為85%??刂埔何挥嫞↙ⅠC~122001)與聯(lián)鎖液位計(LT~122002A/B/C)的關系是:(1890+178)/2470×100%=83.72%,所以控制液位計83.7%是聯(lián)鎖液位計的聯(lián)鎖點。
由于控制液位的高位報警值與聯(lián)鎖液位計的聯(lián)鎖點接近,導致控制液位的高位報警后還沒來得及調(diào)整,就發(fā)生了聯(lián)鎖跳車事件。
圖3 進料量與循環(huán)氫的流量調(diào)整趨勢圖
圖4 反應溫度變化趨勢圖
圖5 重整氣液分離器、重整氫增壓機入口分液罐、一段再接觸罐、二段再接觸罐入口溫度變化趨勢
圖6 重整氣液分離器、重整氫增壓機入口分液罐、一段再接觸罐、二段再接觸罐液位變化趨勢
2.2間接原因
2.2.1預加氫裝置原料變化,反應操作未調(diào)整
在9月13日因預加氫原料組分變重,預加氫的反應溫度未做任何調(diào)整,導致預加氫直供重整原料發(fā)生變化,影響了重整的產(chǎn)氫量。
2.2.2連續(xù)重整裝置提負荷,相應參數(shù)未調(diào)整
9月13日8:10左右公司領導直接下指令至值班調(diào)度,要求連續(xù)重整裝置的進料量由272t/h提至300 t/h。8:30值班調(diào)度將連續(xù)重整裝置提負荷指令下達至裝置當班班組。9:40至12:13裝置負荷由273t/h提至288t/h,循環(huán)氫的流量波動不大;12:20裝置負荷由288t/h提至290t/h,循環(huán)氫的流量調(diào)節(jié)閥未調(diào)整,循環(huán)量開始持續(xù)降低;13:37至14:09裝置負荷由290t/h提至300t/h,循環(huán)氫的流量調(diào)節(jié)閥仍未調(diào)整,循環(huán)量由正常的3.049×105Nm3/ h,最低降低到2.0285×105Nm3/h,如圖3.所示。
由于進料量增加,循環(huán)氫流量未調(diào)整,提高反應過程空速、降低了氫油比,催化劑積碳增加,轉(zhuǎn)化率下降,反應器入口溫度不變的情況下,反應器平均溫度會升高,如圖4.所示;隨著反應的進行,循環(huán)氫大幅降低,導致短時間原料在反應器內(nèi)停留時間增加,反應時間增多,裂化過度,裝置液收下降,液化氣產(chǎn)量快速增加。同時受接觸和再接觸冷卻量的影響,重整反應系統(tǒng)的氣液平衡被打破,造成重整裝置重整氣液分離器V1201、一段再接觸罐V1203、二段再接觸罐V1204液位大幅波動,如圖5.與圖6.所示。
2.2.3一段再接觸罐泵P1202B抽空
由于一段再接觸罐V1203液位波動大,造成氣液分離效果差,引起液相帶氣,導致一段再接觸罐泵P1202B氣蝕抽空,V1203液位急劇上升,觸發(fā)重整氫增壓機C1202聯(lián)鎖停機。
2.3處理過程
2.3.1重整裝置停工
9月13日因一段再接觸罐泵P1202B1氣蝕抽空,14:23脫戊烷塔T1201底液位低,塔底重沸泵抽空,觸發(fā)“二合一”爐F1201~F1202對流段流量計(FT~123407A~E)五支中有兩支測量值≤37.5t/h聯(lián)鎖停爐信號,造成14:25 F1201~F1204停爐,導致14:26連續(xù)重整進料中斷,裝置停工。
2.3.2預加氫裝置停工
2.3.2.1循環(huán)氫與補充氫壓縮機C1101跳停
9月13日14:12因重整氫增壓機C1202聯(lián)鎖跳停,重整氫管網(wǎng)壓力低,預加氫裝置未能及時將補充氫壓縮機C1101出口至預加氫反應產(chǎn)物空冷器,以及補充氫至歧化的閥門關閉,改通補充氫壓縮機出口至補充氫壓縮機入口分液罐的流程,造成C1101入口壓力低、出口壓力高、壓縮比增大,14:17 C1101B補充缸出口溫度表(TT~110602A)測量值≥105℃,觸發(fā)C1101B聯(lián)鎖停機。
2.3.2.2預加氫進料泵P1102C停、F1101熄爐
9月13日14:17因循環(huán)氫與補充氫壓縮機C1101B聯(lián)鎖停機,預加氫無補充氫,為保反應系統(tǒng)壓力,14:37停預加氫進料泵P1102C,14:44停預加氫進料加熱爐F1101。
3.1調(diào)整V1203控制液位計量程
為徹底解決由于控制液位的高位報警值與聯(lián)鎖液位計的聯(lián)鎖點接近,導致控制液位的高位報警后還沒來得及調(diào)整,就有可能發(fā)生聯(lián)鎖跳車事件,經(jīng)與儀表專業(yè)討論后,調(diào)整了V1203控制液位計的量程,調(diào)整后V1203控制液位計的量程100%與聯(lián)鎖液位計的聯(lián)鎖點50%相一致。
圖7 調(diào)整后的一段再接觸罐V1203控制液位計與連鎖液位計的關系示意圖
V1203控制液位(LⅠC~122001)高位報警值為80%時,對應聯(lián)鎖液位計為:
(1654.4~1890)/356=~66.2%
V1203控制液位(LⅠC~122001)高高位報警值為85%,對應聯(lián)鎖液位計為:
(1757.8~1890)/356=~37.2%
3.2嚴格執(zhí)行聯(lián)系匯報制度
對調(diào)度指令執(zhí)行有困難、生產(chǎn)情況發(fā)生變化時,受令部門應及時向計劃調(diào)度室匯報并說明原因,經(jīng)計劃調(diào)度室確認后方可取消或修改指令,否則應堅決執(zhí)行。對日常生產(chǎn)過程中的一些正常調(diào)整,崗位認為執(zhí)行有難度的,應由崗位人員向本部門主管領導匯報,由部門主管領導向計劃調(diào)度室匯報。
3.3強化崗位人員培訓,提高崗位人員操作技能,增強責任意識
從此次事故處理中可以看出,裝置當班人員,在崗位操作技能、崗位協(xié)調(diào)上都存在不足,尤其體現(xiàn)在一段再接觸罐V1203和脫戊烷塔T1201液位控制、報警確認,以及改通補充氫壓縮機出口至補充氫壓縮機入口分液罐的流程方面。
為此裝置須總結(jié)此次事故的經(jīng)驗,強化崗位人員基本功、增加反事故演練頻次,提高崗位責任意識及人員素養(yǎng)。建議運行部各裝置結(jié)合現(xiàn)場情況,落實“一日一題、一周一考”,幫助崗位人員提高業(yè)務水平。
做好精細化操作,針對不同工況,制定嚴格的優(yōu)化操作步驟,包括:1)明確升降負荷,需要調(diào)整的對應流量下的溫度,循環(huán)機C1201循環(huán)量、氫油比、轉(zhuǎn)速;2)計算好水氯平衡,寫明注氯量大小的調(diào)整步驟;3)理清再生系統(tǒng)低負荷下的優(yōu)化操作步驟。
3.4合理安排崗位人員休息,確保到崗人數(shù)符合公司管理要求
9月13日崗位定員人數(shù)8人,因故請假3人,實到人數(shù)5人,增加了事故處理的難度。因此裝置在人員休息安排中,需全盤考慮,制定崗位最低定員,在崗人數(shù)必須滿足最低定員要求,配足裝置突發(fā)事件的處理人員。
4.1經(jīng)全面落實整改措施后,裝置運行平穩(wěn),V1203液位控制穩(wěn)定,從9月14日至今未發(fā)生一起因液位波動造成聯(lián)鎖的事故。
4.2調(diào)度指令暢通,執(zhí)行力得到有效落實。
4.3崗位人員的操作技能得到急速提升,崗位責任意識得到加強。
[1]徐晨恩主編.催化重整工藝與工程[M].北京:中國石化出版社,2006.482~503.