连续重整再生系统联锁热停车原因分析及对策实践 摘要：催化剂再生系统是整个连续重整装置的核心，再生系统的平稳运行关系到催化剂的再生效果，进而影响到整个连续重整装置的长周期运行。再生系统频繁联锁热停车不但影响催化剂的再生效果，同时对再生系统切断阀的寿命提出了挑战，热停车后对中压氮气系统管网造成冲击，增加了动力系统中压氮气的消耗，也增大了人员劳动强度。本文通过对塔河炼化连续重整装置2017年至2019年三年间再生系统联锁热停车的统计分析，找出了导致再生联锁热停车的主要原因，分析制定了措施，来降低再生系统联锁热停车的次数，进而保护催化剂，确保装置长周期运行。通过2020年的实践验证了制定措施的有效性，再生热停车次数得到了有效控制。关键词：连续重整；再生系统；联锁热停车；仪表；操作；设备1 绪论塔河炼化公司60104t/a连续重整装置于2014年7月开工，以混合石脑油为原料，主要由石脑油加氢部分、重整及再接触部分、催化剂连续再生部分及公用工程等部分组成。主要生产高辛烷值汽油调合组分，副产重整氢气和液化石油气等。催化剂再生部分采用已经工业验证的具有自主知识产权的国产催化剂连续再生技术，再生能力500kg/h，以确保超低压、高苛刻度的连续重整工艺的实施。所以催化剂再生系统的平稳运行直接影响催化剂活性，产品质量及装置能耗，也是装置长周期平稳运行的前提。2 连续重整催化剂再生系统2.1 催化剂再生流程简图图12.2 催化剂再生系统联锁热停车条件及自保阀动作表1 催化剂再生系统联锁热停车条件及自保阀动作触发联锁热停车的条件热停车后自保动作烧焦区出口温度高高氮气开关开空氮结合开关关注氯开关关空气开关关闭锁料斗循环程序停止再生器下部隔离系统关四反下部隔离系统关催化剂添加程序停止氯化区气相出口温升高焙烧区出口温度高高过热区入口温度高高再生器与过热区入口温差高再生循环气流量低低焙烧区气体流量低低过热区气体流量低低还原区入口气体流量低低再生缓冲区与烧焦区差压低低再生烧焦区和氯化区差压低低循环氮气分液罐压力高高再生器下部料斗与焙烧区差压低低烧焦区入口氧含量高高四反下部料斗与四反底部差压低低3 前三年连续重整装置再生系统联锁热停车原因统计分析3.1 近三年来再生系统联锁热停车原因分析图2上图可以看出近三年来影响再生系统联锁热停车的原因主要有四大类，触发联锁的频率由高到低依次为操作原因、设备原因、外界原因和仪表原因，三年来装置针对再生系统联锁热停车的原因逐项分析找出原因，制定解决措施，并利用局部停工检修及装置全面停工大检修的机会进行改造更新，再生系统由于操作、设备、外界及仪表原因造成的联锁热停车次数呈下降趋势。4 解决再生系统联锁热停车的对策以上分析看出解决再生系统联锁热停车主要从仪表、外界、设备、操作四个方面进行改进，确保再生系统平稳运行。4.1 针对仪表操作原因造成的再生联锁热停车采取的措施4.1.1 加强仪表作业许可管理，严格执行联锁作业许可制度。对涉及到联锁的仪表作业，装置要求必须办理联锁作业票，并在作业前开展作业安全分析，制定并落实相应的安全措施，经操作人员、班长、仪表技术人员、装置值班干部共同确认无误后进行作业。4.1.2 制定了仪表机柜间管理规定。针对仪表机柜间误操作造成的再生联锁热停车，要求仪表制定了专门的机柜间管理规定，悬挂在机柜间门口，所有进入机柜间人员必须遵守此规定，并且对机柜间定期巡检并做记录，对机柜间出现的卡件报警、安全栅更换等涉及联锁的高风险作业进行三方确认，即仪表工、装置技术人员、机动处仪表专业管理人员共同确认，制定专项作业方案，严格审批流程，按方案施工的同时加强仪表人员专业知识的培训，对机柜间卡件进行标识管理，杜绝误操作引起的再生系统联锁热停车。4.2 针对外界原因造成的再生联锁热停车采取的措施外界原因引起再生联锁热停车的主要有再生专用氮气系统的压力、质量和还原氢流量两方面。4.2.1再生专用氮气来自动力系统官网，如果中压氮气纯度不够，氮气系统中烃类或氧含量超标就会引起再生系统联锁热停车。动力氮压机气缸为少油润滑水冷式，在运行时由注油器向气缸注入少量润滑油对活塞进行润滑,在对气体的压缩过程中部分润滑油被气体带走，导致系统中压氮气带油，造成系统氮气污染，再生专用氮气中烃含量超标。针对再生专用氮气带油问题装置采取在边界及再生专用氮气缓冲罐处就地排放的办法降低再生专用氮气带油量，在进入再生系统前将部分润滑油排出以降低对循环氮气系统的污染，但此操作即污染环境又浪费氮气，增加了装置动力消耗，2018年动力系统氮气压缩机由少油润滑改为无油润滑，改造后循环氮气运行正常，彻底解决了再生系统因氮气带油造成的联锁热停车。4.2.2 再生还原氢来自制氢，针对氢气系统引起的再生系统热停车，装置与制氢装置建立了联动机制。在制氢切换压缩机等波及氢气管网压力的操作时提前沟通，装置密切关注还原氢流量的变化，同时将制氢边界出装置还原氢阀门进行了一定的限制，减少因氢气量大幅波对还原氢系统的冲击，造成再生系统热停车。4.3 针对设备原因造成的再生联锁热停车采取的措施4.3.1装置在2016年对M304干燥系统冷却器腐蚀内漏管束进行了封堵，2018年装置大检修时对水冷器进行了整体更换；对M304干燥系统加热器腐蚀泄露管束进行了整体更换。同时装置严格控制再生系统氯的注入，对再生器脱氯罐定期检测，氯穿透后及时切换并更换新的脱氯剂，减少对干燥系统的腐蚀。4.3.2针对冬季M304程控阀易出现冻凝卡塞影响再生气量，装置对所有程控阀增设了蒸汽伴热，并对干燥系统的所有程控阀增设了保温箱，确保阀门冬季运行顺畅。4.3.3针对M303干燥周期10分钟，一个月内阀门动作多达43200次，切换频繁对阀门寿命提出了挑战，易出现卡塞的情况，装置对程控阀定期进行更换。4.3.4定期对干燥系统所有程控阀及执行机构进行维护、保养。4.3.5在M304分离罐底增加排空，保持微量排放，确保冬季干燥出来的水不冻凝，系统中水分及时脱除。4.3.6干燥罐M303更换干燥剂后,进行装剂时留有足够的沉降时间，进行补加干燥剂，确保干燥罐装填到位，不影响切换压力。4.3.7及时调整再生系统除尘风量确保粉尘中整颗粒不低于20%，粉尘卸出频次由原来的12小时/次调整为8小时/次，确保系统粉尘及时卸除，减少对阀门密封面的损坏。4.3.8由于连续重整氢气增压机C202进出口管线凝液多，切换过程中氢气量波动较大，造成再生提升气量波动引起的再生联锁，装置于2018年大检修期间对C202进出口管线增设了去低瓦线，并安装了限流孔板，确保进出口管线凝液及时排除，减小切机时氢气量的波动。4.3.9再生循环气脱氯罐在切换升降温过程中从常温到550，温差大加上进出口管线大，法兰热胀冷缩，如果受力不均匀很容易出现泄露，2018年装置大检修时首次采用了定力矩紧固技术，减少了脱氯罐进出口法兰泄漏的频率。4.3.10针对M301电磁阀及其膜片损坏导致再生热停车联锁的情况，装置对M301反吹电磁阀及膜片定期进行更换，同时确认更换电磁阀及其膜片的质量，确保不影响再生系统运行。4.4 针对操作原因造成的再生联锁热停车采取的措施装置对常见引起再生联锁热停车的13项操作，逐条分析，制定相应的防范措施，并制作操作提示卡，放置在内操操作岗位，要求操作人员在进行每一项操作时对照提示卡落实好相应的防范措施后操作，减少因操作原因引起的再生联锁热停车。表2 再生系统常见操作触发联锁热停车条件及防范措施常见操作联锁条件防范措施C301切机再生烧焦区和氯化区差压低低加强岗位练兵，提升班组人员操作水平，做到平稳切机，切换压缩机时班组人员做好配合，由一人统一指挥，调负荷时遵循先提后降，等负荷切换的原则再生缓冲区与烧焦区差压低低氯化区气相出口温升高再生循环气流量低低过热区气体流量低低再生器R301与过热区入口温差高过热区入口温度高高V325,V324充压置换再生烧焦区和氯化区差压低低V325，V324充压置换时，使用专门的充压流程，控制充压速度0.2MPa/h，同时关注再生氮气流量，防止发生波动再生烧焦区和氯化区差压低低再生专用氮气压力低氮气压缩机出口分液罐压力低低M304系统置换；切换；投用；阀门卡涩等再生烧焦区和氯化区差压低低M304氮气置换时，入口阀开度要小，缓慢充压，防止发生再生系统压力波动；定期对M304程控阀做好检查维护保养工作；M304手动改自动运行时，先手动打通全部流程，再改自动投用；M304程控阀做好维护保养和冬季的阀门防冻工作；M304冷热再生切换，V323补压时，密切注意再生氮气流量和压力，流量超高时，改手动控制，防止补压阀一直开再生缓冲区与烧焦区差压低低氯化区气相出口温升高再生循环气流量低低过热区气体流量低低过热区入口温度高高再生专用氮气压力低再生器R301与过热区入口温差高还原氢过滤器切换；反吹；充压；投用等还原区入口气体流量低低还原氢过滤器切换时，出入口阀要全开，防止因开度过小造成流量低低；还原氢过滤器投用时先缓慢打开充压线，充压结束后，再缓慢打开出入口阀；反吹还原氢过滤器时，和内操及时沟通，确保反吹氮气流量使用200Nm3/h再生专用氮气压力低黑烧改白烧焙烧区气体流量低低黑烧转白烧时，汇报专业技术人员，并经过三级确认条件达到后，方可进行操作；黑烧白烧切换时，焙烧区流量控制阀改手动操作，先开空氮结合开关，待流量有上涨趋势时，再关闭氮气开关，同时密切注意流量变化，并及时跟进控制阀开度，不能大幅操作。为防止氮气倒串造成流量减小，应提前关小或关掉补氧阀。焙烧区出口温度高高E307氮气氢气切换循环氮气氢含量高高高E307氮气氢气切换时，因氢气压力高，很容易发生氢气串入氮气中的风险，切换时迅速（1min）内关闭氮气阀后，再打开氢气阀进行切换C303切机再生缓冲区与烧焦区差压低低提升班组人员操作水平，做到平稳切机，切换时班组人员配合好，由一人统一指挥，调负荷时遵循先提后降，等量切换的原则循环氮气分液罐压力高高氮气压缩机出口分液罐压力低低C302切机焙烧区气体流量低低提升班组人员操作水平，做到平稳切机，切换时班组人员配合好，由一人统一指挥，调负荷时遵循先提后降，等量切换的原则焙烧区出口温度高高M303程控阀泄压阀汽缸密封损坏，阀门关闭不严；焙烧区气体流量低低监控好M303的运行情况，平时注意M303程控阀各密封部件的维护保养，并将备件准备齐全，避免因发生损坏时，维修时间过长，对后续装置运行造成影响焙烧区出口温度高高M301清理完投用置换不合格循环氮气氧含量高高高M301拆卸更换滤芯后投用时，用氮气置换3次及以上循环速率调整过快；手动提升催化剂时，幅度过大氯化区气相出口温升高催化剂循环速率调整必须汇报工艺技术人员，循环速率调整1个小时内5%；手动提升催化剂时，二次风调节要缓慢，防止因提升太快，未烧焦彻底的催化剂进入氯化区，引起温升升高烧焦区出口温度高高焙烧区出口温度高高再生器与过热区入口温差高流程改动错误致安全阀起跳，氧含量超标等再生烧焦区和氯化区差压低低关注好再生系统压力变化，在改流程时要多方检查确认，不能造成憋压，引起安全阀起跳；上部补氧控制阀前后截止阀及副线阀关闭并打铅封再生缓冲区与烧焦区差压低低再生循环气流量低低过热区气体流量低低再生专用氮气压力低氮气压缩机出口分