陈健;魏风
【摘 要】冷高分罐在渣油加氢装置中起着分离轻烃、酸性水和富氢气体的作用.如重烃加氢渣油带入冷高分罐,会使其界位控制失效,影响分离效果,致后路冷低分和酸性水脱气罐带入加氢渣油,使整个分离系统紊乱.以3.3Mt/a双系列渣油加氢装置中的Ⅱ列冷高分罐界控失效为例,分析是由于该列循环氢压缩机转速提升过快、热高分罐设计负荷偏小,导致热高分罐分离效果差致使冷高分罐带入加氢渣油,加氢渣油使沉筒界位计的测量失效.提出了如下改进措施:合理控制热高分罐的进料温度和液位;操作中要多次、缓慢提升循环氢压缩机转速;定期对酸性水脱气罐玻璃板液位计检查;在冷高分罐、冷低分罐界控阀处采样检查,及时发现是否带入加氢渣油;仪表人员定期校验界位计. 【期刊名称】《炼油技术与工程》
【年(卷),期】2016(046)003
【总页数】4页(P28-31)
【关键词】渣油加氢;冷高分罐;界位;沉筒液位计;循环氢;控制
【作 者】陈健;魏风
【作者单位】中化泉州石化有限公司,福建省泉州市362103;湖南大学电气与信息工程学院,湖南省长沙市410082
【正文语种】中 文
3.3 Mt/a双系列渣油加氢装置采用可实现单系列开、停的两列反应系统。热高分罐、冷高分罐为两列各自单设，冷低分罐、酸性水脱气罐及分馏系统则为两反应系列汇合共用。装置中冷高分罐工况温度50℃、工作压力15.6 MPa，作用是分离轻烃油、含硫化氢酸性水及反应系统循环氢。
冷高分内油、水界位的控制是生产操作中的重点，且罐内油、水分层效果良好对其界位的稳定控制至关重要。冷高分的界位是由安装在罐侧的两组沉筒界位计进行测量并由罐底两组界控阀组中的其中一组控制的。冷高分界位超高，会使冷低分带入过多的水进而使其操作波动或致其界位过高及分馏系统操作波动;界位过低，会使酸性水脱气罐中窜入油而影响
到下游硫磺回收装置的平稳运行。
装置中冷、热高分罐为两列各自单设，冷低分罐、酸性水脱气罐及分馏系统为两反应系列汇合后共用(见图1)，冷高分的界位由安装在罐侧的两组沉筒界位计测量，并由两组界控阀组中的一组控制。
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2.1 操作状态
2015年9月4日，内操人员发现Ⅱ系列炉前混氢流控阀在投自动56 dam3/h的情况下阀位输出值为63%，且二反应器入口炉后混氢的流量低于90 dam3/h，于是提高该列循环氢压缩机的转速来增大循环氢的流量，4 min内分3次共提升了150 r/min。
2.2 事故现象
循环氢压缩机至新转速稳定运转约10 min后，发现Ⅱ系列冷高分在液控、界控阀均投自动的情况下界位出现快速升高，并显示满量程(见图2)，在DCS操作系统上显示出如下波动:
(1)冷低分液位、界位均出现较明显的波动;
(2)硫化氢汽提塔顶回流罐界位水量变化较大，由最初平稳的3.4 t/h左右上升至5 t/h后出现多次7 t/h的峰值(见图3); (3)酸性水脱气罐液控阀自动状态下出现阀位值明显增大，其排出的水量由最初的56 t/h左右上升至58 t/h，峰值60 t/h。
在冷低分界位控制阀组导淋阀处采样发现排出物有大量的油，样品分析主要成分为加氢渣油。酸性水脱气罐玻璃板液位计中发现有约120 cm高的黑油层，油层下部有15 cm左右的水层，油水层分界较明显。
3.1 物料核算通用硒鼓
冷高分界位以下水量的来源是由该列高压空冷前注水量和反应系统加氢脱氧生成的水量组成。事件过程中Ⅱ系列高压空冷前注水量恒定为25 t/h，反应加工量、原料油性质均未变。平稳运行时冷高分后路酸性水脱气罐排出装置的酸性水量为56 t/h稳定，该酸性水量为Ⅰ，Ⅱ两系列高压空冷前注水量、两系列反应生成的水量及分馏系统中硫化氢汽提塔塔底吹入的过热中压蒸汽量三者之和。
根据各物料守恒判断，Ⅱ系列冷高分界位显示满量程并不是短时间内排入其中的真实水量过多引起的，而是界位仪表沉筒界位计测量异常。
3.2 仪表指示
冷高分的沉筒界位计测量不准确。判断依据:事故过程中界控阀手动状态下开大阀位值，增大界控下水的排放量，发现冷高分的界位变化并不明显，长时间无下降趋势，但液位出现较明显的下降。界面上液控阀手动状态下开大阀位值，发现液位有明显的下降。因界控阀开大后增加了界面下水的排放量，界面下降了，液面也会随之下降。开大界控阀时界位变化不明显，而液位变化明显，说明此过程中冷高分的界位测量仪表异常。
3.3 物料性质
右旋重质加氢渣油随气相带入冷高分中，在低的操作温度下，很难随循环气带入后路，使冷高分中的物料快速增多，使其液控阀自动状态下快速开大，进入冷低分的物料流量快速增大，因而致使其液位、界位均出现明显波动。
冷低分界位由手阀执行，正常时因水量小常闭。事故时存在着油水互窜，进入冷低分物料废盐焚烧炉选型
流量急剧增大致其界位超高，水会由其界控线进入硫化氢汽提塔而致其塔顶回流罐中水量增大。
根据两系列高压空冷前注水量、硫化氢汽提塔顶回流罐来水量及反应过程中生成水量之和为酸性水脱气罐底排出水量，冷高分液控阀自动状态下观察其阀位值，将界控阀改手动后调节，调节过程中参照液控阀设定液位下阀位的开度及酸性水脱气罐底排出的水量。如液控阀开度增大且伴随着酸性水脱气罐底排出的水量增多，则适当开大界控阀。
对沉筒界位计校验，将沉筒界位计下端排凝阀打开，利用界位计内高压油、水对界位计主导管进行密闭排液冲洗，以便冲洗走主导管内粘附的油污。冲洗3次并投用仪表后发现界位显示无改善，推测冲洗过程影响了油水的稳定分层。
涂改液热高分的液位由事故前的55%设定值降为48%，增大罐内液面以上的油、气分离空间，有效降低了进入热高分内反应生成的油气混合物流速，使其暂存空间和时间均有所提高，改善了热高分工况温度下的油、气分离效果。
手动状态下开大冷高分、冷低分的界控阀阀位，增大去酸性水脱气罐的排液量，置换掉两罐内的混合液。提高酸性水脱气罐液位，通过罐侧撇油线撇掉罐内加氢渣油。
5.1 循环氢压缩机的影响
循环氢压缩机转速短时间内提升太大，导致该系列循环气流量、流速增大过快，循环气和反应生成的油气混合相进入热高分后，气液分离效果不好，气夹带重油作用增强，混合相中较重的加氢渣油组分被高速、高气量的混合气流夹带至冷高分内。
5.2 沉筒界位计测量异常
头部跟踪沉筒液位计的输出信号不仅与液位高度有关，还与被测介质的密度有关，密度发生变化时，还必须进行密度修正［1］。
事故中采样发现冷低分，酸性水脱气罐中均带入加氢渣油，这也说明冷高分中存在加氢渣油。热高分分离效果变差，较多的重质加氢渣油随高速流动的循环气带入冷高分中，因冷高分操作温度较低，罐中渣油黏度较大，较之正常的轻质难以出现明确的界面，致使界位计的沉筒所处环境液体的密度发生变化，同时黏度较大的渣油进入沉筒液位计主导管中，会粘附在其内构件和沉筒上，使沉筒重量发生变化或沉筒和其内构件间产生粘附力，导致沉筒液位计指示失效。
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