裂解炉大幅波动与停车的应急处理

廖本刚

摘要：乙烯装置裂解炉正常运行期间，由于环境温度、天气变化、相关车间的运行波动、设备故障等外界的因素原因会使裂解炉产生突发性的生产波动，严重时有可能造成裂解炉的非计划停车。

关键词：裂解炉、波动、停车、联锁表

1 环境温度原因导致突发性生产波动的解决措施

北方冬季气温较低，一些管线内是重组分或含水、含聚合物的介质，其流量表引压管可能在低温下介质会凝固、结冰、聚结，如果是联锁表引压管堵塞时，会造成裂解炉的原料（或DS）流量低，停车联锁。当原料流量大幅波动，引发裂解炉局部停车时，主操应立即将燃料气调节阀由串级控制改为手动控制，将调节阀阀位关到热备时的阀位，防止COT超温，防止SS 超温引发裂解炉全停车联锁；同时也避免对流段DS，SS，BFW，原料等盘管超温；燃料气降到热备负荷后，SS产汽量会明显减小，此时应及时控制汽包液位，将BFW上水调节阀由串级控制改为手动控制位，关小到热备时的阀位，防止汽包液位过高。当COT，SS温度控制稳定后，再查找联锁原因，先看停车前原料总管的流量，压力有无变化，趋势是否正常，同时联系原料车间，确认原料泵，换热器设备正常；再看各路进料流量联锁表的趋势，如出现趋势短时间内迅速降低至联锁值，同时调节阀阀位开到100%，基本可以判定是原料流量联锁表指示不准，引发的裂解炉局部停车联锁。这种情况下裂解炉可以及时地恢复投料；将辅操台原料流量低停车联锁掰至旁路，联系室外班长将原料总阀关闭，中控将各路原料调节阀改手动，阀位关至零。联系原料车间及后系统准备投料，室外逐渐打开原料总阀，管线冲压正常后，主操开始投料。注意：原料是碳四、轻烃的裂解炉局部停车后，再投料时，由于局部停车发生时，原料流量突然没有了，但原料盘管内可能会有残存的少量原料，此时燃料气负荷主操未手动降至热备负荷之前，盘管内少量的原料在大量热负荷下可能会出现过早气化现象；投料时，按照裂解炉刚上线时的经验阀位逐步开大原料和燃料气调节阀，可能会出现原料调节阀阀位已经开到较大阀位了，而某路的进料量显示明显偏低，该路的COT也明顯偏高，可以初步判断该路原料盘管的介质在局部停车时发生气化了；此时可以将该路调节阀快开至较大阀位，用大量的液相原料冲击一下盘管内局部的气化原料，将原料气体赶至辐射段炉管中，之后观察原料流量表，指示会明显变大，再将原料调节阀逐步关回正常阀位，裂解炉再继续投料至正常负荷，控制COT稳步上涨至正常的裂解深度。

2 急冷水质问题导致生产波动的解决措施

当急冷系统水质不好时，DS中可能会带有少量的聚合物；位于端头的裂解炉的DS进料中聚合物会较多；DS流量表引压管管径较细，DS中聚合物过多时，可能会造成引压管内DS流量过低，流量表指示短时间内迅速降低至联锁值，造成DS流量低全停车联锁。当全停车联锁触发时主操先确认联锁动作是否正确，动作结果无误，然后到辅操台将各联锁暂时先全部旁路，再将裂解炉全停车联锁复位，目的：防止全停车联锁触发五分钟之后裂解炉风机停机（裂解炉风机停机后，裂解炉再恢复点火升温前需要室外再上到裂解炉顶部启动风机，裂解炉停车到裂解炉再升温中间间隔时间较长，COT温度会过快降低，对炉管有损害，炉管内焦层可能脱落堵塞炉管，同时延长了裂解炉再投料的时间，影响经济效益），中控全停车联锁复位后，再联系室外对现场燃料气电磁阀进行复位，室外再重新点火升温。

3 仪表受天气问题导致生产波动的解决措施

裂解炉的一些重要仪表有时受天气影响较大，例如，在大风或大雨天气时各裂解炉的负压会出现大幅波动，当波动过大时，有可能造成裂解炉负压高全停车联锁发生。裂解炉主操在上班之前应对当天的天气有所了解，如是否有雨雪，风力等情况，当天气不好时，主操应加强对所有裂解炉负压趋势的监盘，为防止天气突然变化造成的裂解炉停车风险，主操可以暂时将负压联锁摘除（天气正常时再投用）；同时将变频风机的负压控制由自动控制改为手动控制，以稳定风机的运行，主操根据负压波动趋势，每次小幅度的调整变频转速，控制负压在正常范围内。夏季出现暴雨天气时裂解炉的汽包压力表，SS温度表，汽包液位表，急冷件温度表，因为暴雨也可能出现指示不准的现象，当这些联锁表明显波动时，主操应及时联系计算机摘除联锁，防止天气原因造成停车，同时加强这些参数的监盘，控制阀改手动及时调整，防止参数波动过大。

4 风机停机导致生产波动的解决措施

由于供电系统的设备或线路故障原因，有可能造成所有的裂解炉风机停机，这时裂解炉主操应该对这种突发情况进行及时处理。

1）由于风机停止运行，会导致炉膛没有向上的抽力，负压上涨为正压，炉膛氧含量急剧下降，会导致，炉膛内火焰四处飘散造成炉管局部温度过高，局部结焦严重；炉墙在正压火焰的冲击下容易造成损坏，脱落，严重时会烧坏炉壁；由于炉膛严重缺氧，导致燃料气燃烧不充分，裂解炉烟囱冒黑烟造成环保事故。这种情况下，正常各裂解炉会自动触发裂解炉全停车联锁；如果因为天气原因，或开车初期，系统不稳定原因联锁摘除的话，这时主操应该及时触发各裂解炉全停车联锁，保护炉管，设备，防止环境污染。

2）触发全停车联锁后，风机变频器开关应改手动关零，防止供电恢复后启动风机时超电流，风机过载，然后再改成挡板模式，手动阀位关零，防止炉管温度降得过快，尽量避免温变过快导致的焦粉脱落堵塞炉管的事故。

3）由于触发了裂解炉全停联锁，火嘴燃料气电磁阀关闭，炉膛温度快速降低，会引起SS产气量急剧下降，这时主操应将汽包液位串级控制改为手动控制，根据产汽情况及时关小，避免由于产汽上水不平衡造成汽包液位快速上涨，严重时会导致汽包满液位，SS系统带水损害管线设备。

4）裂解炉全停联锁引发局部停车联锁，DS量，清焦蒸汽量，会自动提高至预设值，目的是保护炉管；如果是全部炉子停车DS用量就会突然大量增加，会造成急冷系统水负荷过大，短时间内排不及时话会造成DS罐满液位，DS带水进入炉管时可能引起炉管大面积断裂；这时裂解炉主操应该将各炉DS，清焦蒸汽调节阀改为手动控制，逐步关小阀位，保持一定流量，可以避免急冷系统水负荷过大，同时减缓COT下降速度，防止焦粉因为炉管温变过快脱落堵塞炉管。

5）各裂解炉燃料气控制阀关零，防止恢复开车时燃料气进入炉膛引起闪爆。

6）各炉SS温度会因炉膛温度降低而下降，当温度降到400度，压力低于管网压力时，应及时将蒸汽切出SS管网，防止SS管网带液，造成，管线，设备的损坏。

7）局部联锁停车会引起注硫电磁阀关闭，外操应及时停相应的硫泵。

8）室外关闭原料总阀，如果裂解炉需要切出，原料扫线，准备切出；如果风机恢复正常，裂解炉再重新升温到热备，准备投料时，再逐渐打开原料总阀，防止原料管线充压时引起原料系统的波动。

结束语

以上原因造成的裂解炉波动、停车都是突发性的，造成的后果也较严重，主操应在实际操作中积累经验，装置平稳运行期间，多做各种突发情况的应急演练，在装置遇到突发情况导致停车时，主操及时正确的处理，可以更好地保护设备，减少经济损失。

参考文献：

[1]王清和，吴廷波.裂解炉出回温度波动的探讨[J].乙烯工业，1995（2）.

[2]王松汉.乙烯装置技术与运行[M].北京：中国石化出版社，2009.