炼油催化一再分析仪表投运问题分析及改进措施

陈学娥

（中国石油宁夏石化公司电仪部，宁夏银川 750021）

炼油催化装置再生器一再分析仪表安装在再生器顶部22层平台上，该分析仪表是为监测烟气中的含量而设计的。再生器一再烟气中含有O2、CO及CO2，这些成分含量的多少对生产操作具有指导作用，如果O2含量过低，烧焦能力小于生焦能力，催化剂上的积碳就会不断的增加，到了很高的程度就形成碳堆积，造成装置操作大幅波动，影响到全装置甚至全厂的安全生产操作；如果O2含量过多,容易引起再生烟气中的CO二次燃烧，烟气中CO在烯相释放出大量的热，温度超温急剧上升影响后部烟机的安全运行，烟气浓度的大幅变化又会影响后部CO锅炉及烟气脱硫系统的正常运行，所以O2、CO、CO2分析仪的准确与否直接关系到工艺设备的安全运行和装置的平稳操作[1]。

1 分析仪表存在的问题

（1）O2、CO、CO2分析仪自安装以来因为安装位置、安装方式、管线布局不合理等原因一直未能正常投用，导致工艺人员无法正常监测，给工艺安全生产操作带来困难。

（2）存在O2含量监测不准带来的误操作和烟气中CO泄漏造成作业人员中毒的重大隐患。

（3）仪表工维护现场设备难度大、工作量多。因为分析仪、采样机柜均安装在再生器顶部，每天巡检或故障处理时要上到22层平台处，如果因为工具不合适、与工艺沟通协调不到位、发现故障后需领取新设备进行更换，这样会往返几趟，费时又费力，给维护人员的巡检、维护、处理故障等作业带来许多困难，增大工作量。

2 分析问题原因并制定对策

（1）仪表设备完好：公司质检中心使用便携式烟气监测仪测出烟气温度420℃、流速11.4 m/s，工艺技术员、仪表技术员共同确认一再内有烟气；分析仪表送电后测试输入电压为220 VAC、50 Hz，仪表电源显示正常；仪表送电预热正常后，按仪表要求分别通O2、CO、CO2标气，仪表显示值与所通标气的浓度值一致，充分证明分析仪表完好。

（2）采样机柜安装位置不合理：现场该仪表的采样机柜安装在再生器一再顶部，样品返回点在三旋出口。样品在采样柜内分为两路：一路为待测样品，用量很小；另一路为回样，量大且直接返回工艺烟道，采样柜离样品返回点太远（约40 m）。会造成回样阻力太大，抽气泵无法正常工作。

（3）预处理系统的取样管线存在问题：现场仪表预处理系统的取样管拐弯处全用直角弯头焊接、两条取样管线汇合处角度只有30°，不符合仪表技术要求“两管夹角大于等于120°”，运行中易造成拐弯处堵塞。

（4）预处理系统的样品返回管线存在问题：返回点在三旋出口,回样管线长60 m左右；管线拐弯处全用直角弯头焊接；样品返回管线无保温。以上三点会造成蒸汽喷射泵无法正常运行，蒸汽会倒流至采样机柜，采不到再生烟气、样品返回管线易冻。

（5）预处理系统的反吹管线存在问题：现场仪表压缩风管线根部无截止阀、管线间采用丝扣连接。造成待分析样品中混入空气，仪表分析的氧气含量偏高，误导生产操作；当关闭压缩风总阀时，由于没有截止阀，再生烟气会从采样口出来进入仪表风线和采样机柜，导致烟气采样分析系统无法运行和丝扣处的伺氟被高于400℃的高温烟气烤化而漏气，气体中存在高含量的CO，给现场人员和装置生产操作带来很大的安全隐患。

（6）预处理系统的蒸汽管线存在问题：现场该仪表用蒸汽的取源点选在了调节阀之后，仪表蒸汽喷射泵前压力小于等于取样口压力，导致此泵无法工作，仪表无法取样；另外，用于取样管线伴热的蒸汽返回点压力太高，伴热蒸汽无法返回，伴热线不循环，导致取样管线冻结，造成仪表无法取样。

3 技术改造方案

3.1 技术改造目标

对上述5项问题制定方案，制定改造目标：“一再烟气O2、CO和CO2分析仪投运正常，投运率100%”。

3.2 技术改造方案

（1）采样机柜安装位置不合理 ，将采样机柜移至样品返回处，仪表机柜移至再生器顶部、三旋烟道出口、双动滑阀下层平台处（距地面10 m左右），改造过程中安装位置、角度及管线长度经过专业人员仔细核算，且现场指导、监督施工质量。移位后解决了回样阻力太大的问题，确保蒸汽喷射泵正常工作；同时也解决了仪表机柜被大风吹倒或风吹摆度大影响测量精准度的问题，同时，也方便仪表工维护，省时省力。

（2）预处理系统的取样管线存在问题，将取样管拐弯处的直角弯头全部取掉，将取样管直接弯曲120°、两条取样管线汇合处改为侧切，对焊呈120°角。在催化再生器顶部，作业人员严格执行技改方案，消除样品在取样管线拐弯处的阻力和堵塞问题。

（3）样品返回管线存在问题，在三旋烟道出口平台上，将样品返回管直接引至样品返回口，解决了回样阻力太大和蒸汽喷射泵无法工作的现象。

（4）预处理系统的反吹管线存在问题，取掉反吹系统，改为定期用蒸汽反顶取样管线，该项方案的实施确保了O2含量监测值的准确性，解决了CO泄漏导致人员中毒的隐患，确保装置长周期安全平稳运行。

（5）预处理系统的蒸汽管线存在问题 ，催化再生器、三旋烟道出口平台处，将原蒸汽取源处的阀门去掉，重新从调节阀前手阀处取蒸汽，与原蒸汽管对接；用于伴热的蒸汽返回至工艺指定的回收管线。按工艺技术员指定的蒸汽取源点和伴热线返回点敷设管线。确保引至仪表蒸汽喷射泵入口处的蒸汽压力10 kg以上，确保伴热循环正常。

4 改造后的效果

经过认真的核算、施工，催化再生器O2、CO和CO2分析仪移位改造完成后，通入9.7%的O2标气，表上显示9.56%；通入4.48%的CO标气，表上显示4.28%；通入7.48%的CO2标气，表上显示7.36%；依据分析仪显示数据分析可得，测量误差均小于仪表允许误差，说明三个参数监测正常，测值准确，移位后设备完好，分析仪表投运正常，实现了一再烟气O2、CO和CO2分析仪正常投运的目标。

参考文献：

[1]乐嘉谦.仪表工手册（第1版）[M].北京：化学工业出版社，1998.