加氢裂化装置反应系统的控制及安全措施探讨

2016-03-14李远舟中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司炼油二部广东惠州516086

化工管理 2016年16期

李远舟（中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司炼油二部，广东惠州 516086）

李远舟（中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司炼油二部，广东惠州 516086）

摘要：在当前的石油化工生产领域中，加氢裂化装置占有十分重要的地位，但在实际应用中也具有高温高压、控制质量要求高、操作条件苛刻等特点。在加氢裂化装置中，反应系统是最为主要的部分，为了确保其运行状态良好，应当对反应系统进行妥善地控制，并且通过完善的安全措施进行管理，以确保加氢裂化装置在实际生产中安全、稳定、高效地运行。

关键词：加氢裂化装置；反应系统控制；安全措施

中海炼化惠州炼化分公司400万吨/年蜡油加氢裂化装置（以下简称为加氢裂化装置）以常减压装置减二线蜡油和减三线蜡油以及焦化装置蜡油为原料，在高温高压和氢气以及催化剂的作用下先脱除原料中的硫、氮、金属等杂质，然后进行加氢、裂化、芳烃饱和和开环等反应，生产出轻重石脑油、航煤、柴油和加氢尾油等高附加值产品。加氢裂化装置反应部分采用两个反应器系列并联方案，每个反应器系统由原料油和氢气与反应产物换热器，混氢加热炉和反应器组成，两个反应器的反应产物在热高压分离器前混合。每个系列设置一台反应器，每台反应器设置六个床层，精制催化剂和裂化催化剂装填在同一反应器中。反应产物经过高压和低压分离器，实现气相、油相和水相的分离，在分馏塔中对油相产品进行蒸馏，从而得到相应的产品。在加氢裂化装置的生产运行中，反应系统的控制十分关键，对于装置的安全生产有着极大的影响。

1 反应器温度控制

在加氢裂化装置反应系统的控制当中，反应温度的控制非常重要，对反应温度进行合理的控制，能够使催化剂发挥更好的效能，从而使产品的收率和质量均得到提升。在反应器的温度控制中，主要包括反应器催化剂床层温度控制和入口原料预热温度控制两部分。其中，对反应器催化剂床层温度控制可以通过对冷氢量的调节来实现去反应热，而入口原料预热温度则对反应器催化剂床层温度的稳定性有着直接的影响。在反应器入口，通过反应器入口温度控制器和混氢加热炉燃料气压力控制器对燃料气流量进行调节，从而可以更好地控制反应器入口温度趋于稳定［1］。在装置停工检修开车前，应当对催化剂进行干燥、升温和活化；在装置正常生产操作中，应当注意将反应器催化剂床层温度控制在标准范围内。

在装置开工反应器升温过程中，为了确保装置的安全性，避免设备运行突发故障，或反应温度骤升造成催化剂失效等问题，应在适当的时候进行紧急泄压试验，迅速降低反应温度至安全状态，以验证装置在事故状态中的安全自保能力。在装置正常生产操作中，可根据反应器催化剂床层温度控制要求设定相应床层的温度控制器参数，实现在反应过程中对温度更为良好的控制。在反应器催化剂床层温度控制器当中，还应当添加相应的报警系统，一旦生产过程中反应温度超出限定范围，应当能够及时进行调节，并且发出警报，通知操作人员进行处理，避免发生反应器“飞温”事故。

2 高压分离器压力控制

在加氢裂化装置反应系统的控制当中，高压分离器压力的控制具有十分重要的作用。高压分离器的压力对反应系统的压力平稳性有着直接的影响，维持反应系统的压力稳定可以有效地避免产品结焦、有助于催化剂活性的保持、有利于加氢精制和加氢裂化反应的发生［2］。在高压分离器内部气液相平衡的情况下，循环氢组分中的氢分压对高压分离器压力波动十分关键。而反应系统中的氢气纯度的变化、氢消耗量的变动，都会对氢分压产生影响。为了维持高压分离器的压力稳定，可以通过补充新氢来实现，不过采取这种方式时需要考虑新氢补充系统的压力平衡问题。

对于补充氢压缩机，无法将调节阀安装在出口位置以对流量进行调节，同时也难以对往复次数、冲程等进行改变以调节流量，一般都在补充氢压缩机出口返回入口管线上安装调节阀，通过改变返回旁通量，从而实现对出口流量的调节，确保补充氢压缩机能够保持稳定的出口流量。在高压分离器压力和补充氢压缩机入口压力控制系统中，包含了很多仪表，例如调节单元信号选择器、定位器、调节阀等，共同构成反应系统压力选择控制系统。在装置正常运行状态下，补充氢压缩机返回线调节阀由相应的调节单元进行控制，维持系统压力的平稳状态。一旦发生系统压力失稳，低信号选择器对调节阀进行控制，帮助系统恢复到正常的压力状态［3］。