1、加制氢精制装置应急预案岚桥港口石化2010年12月14日目录第一章 装置概述 .1第一节 概述 1第二节 工艺流程简述 3第三节 原料及产品性质 5第四节 主要操作参数 8第五节 物料平衡 11第二章 安全与环保 .12第一节 安全常识 12第二节 消防知识 16第三节 装置中常见的有毒物质 20第三章 炼油工艺基础知识 .22第四章 岗位操作法 .25第一节 工艺指标 25第二节 基本操作知识及操作方法 27第三节 加氢精制工艺基本知识 39第四节 装置事故处理 43第五章 机泵的操作 .52第三章 装置操作法第一节 原料的净化一、装置进料量及配氢量的调节：装置进料量（装置负荷）的大小是由柴
2、油加氢装置 2.0Mpa 氢气管网平衡来决定的。由于装置的进料是由焦化净化干气及轻石脑油两种原料组成，所以正常生产中进料量及配氢量的调节也分两种情况： 以干气为原料状态：在正常情况下，如果焦化净化干气正常且装置原料气压缩机正常的情况下，装置的原料为干气，由焦化脱硫塔出口压控控制，配氢则为加氢装置新氢机提供。由 FIC4106 控制。装置进料量的大小取决于柴油加氢需氢量，配氢 FIC4106 的大小由原料量及原料性质决定。正常情况下配氢量是由原料的过氢率10%或 H2烯烃2.02.5 来确定的，当原料中烯烃含量过高引起加氢反应器床层温升过大或装置负荷过低时，应适当增加配氢比率以减少床层温升或使床
3、层分布均匀。 以原料油为进料状态：当装置焦化干气不具备作原料条件或原料气压缩机不能运行时，装置则开启 P4001 以 FIC4103 控制原料油作为进料，配氢为 80 万吨年柴油加氢压缩机出口氢气，以 FIC4106 控制配氢量。配氢量的大小主要取决于预加氢反应所需氢油比及转化入口还原气氛的H2OH 2 的大小。通常配氢量既要满足加氢反应的需要氢油（V）100，同时又要满足转化入口催化剂还原气氛所需要的 H2OH 217 的条件。当以油作原料时，一旦配氢中断 10 分钟以上，则应立即切断原料油进料，同时原料加热炉熄火，防止预加氢反应器在无氢条件下，高温油气进入床层造成催化剂结炭失活，并防止转化
4、催化剂硫中毒。二、装置原料的切换操作：1、焦化干气切换原料油：联系调度及油品车间准备切油，满足进装原料油量。引原料油进装，建立原料油罐正常液位。启动原料油泵 P4001 建立泵自循环。解除水碳比联锁，适当提高水碳比至 5.07.0，预防原料变化造成转化催化剂结碳。投用 PIC-4403，焦化干气压缩机（C-4001）改循环，视情况决定是否停机。启用 FIC4103，缓慢进原料油，引油过程时一定要缓慢，避免造成系统大的波动。压缩机入口缓冲罐压控 PIC4406 自动控制入口压力，注意防止压力波动。随着切换进料的同时，视 R4001 床层温度逐渐提高 F4001 出口温度，保证 R4001 出口温
5、度 350左右，同时及时调节 F4002 瓦斯，适当提高转化炉出口温度。原料油进料正常后，调整水碳比至 44.5（适当高于干气进料时水碳比） 。水碳比联锁投用。2、原料油切换焦化干气：联系调度准备切换干气。焦化干气质量合格后，联系焦化岗位干气引入装置。投 PIC4406 控制压缩机入口分液罐压力平稳。干气正常进装后，启动原料气压缩机，投 PIC4406 控制好压缩机入口分液罐压力。解除水碳比联锁，提高水碳比至 5.07.0。缓慢打开 P4001 循环线，注意 FIC4103 稳定，逐渐提压缩机出口压力达到正常操作压力后，投 PIC4403，打开干气去混合器手阀，逐步手动关小FIC4103，缓慢
6、关小 PIC4403 控制流量缓慢增加，当确定干气进入转化炉后，以干气与油相匹配的量进行切换。切换时流量的增减应均匀，当 FIC4103 关闭后，关原料油去混合器前手阀。切换前应适当降低 F4001 出口温度，切换时应根据床层温升情况及时降低 TIC4101 温度，随着切换干气进行，适当降低转化出口温度。调整水碳比至正常值。装置运行正常后，停原料油泵。水碳比联锁投用。三、原料中断的处理：现象：原料流量 FIC4204、压力 PI4206 出现低报或回零。水碳比上升，系统压力下降。转化炉 F4002、预热炉 F4001 出口温度上升。PSA 进料量及产品氢量下降。原因：进装干气中断或原料气压缩机
7、故障停运。以油为进料时，原料油泵抽空或故障停泵。调节阀故障或仪表失灵。处理：（1）本套装置设计是双原料互为备用，当一路原料中断后迅速按（二、装置原料的切换操作）处理，原则是保持切换平稳。四、配氢中断的处理：现象：配氢流量 FICQ-4106 低报或回零。加氢反应器及转化入口温度上升。脱硫出口 FI4325 下降。原因：PSA 停车或 80 万吨年柴油加氢新氢压缩机故障。仪表失灵或调节阀故障。处理：PSA 停车立即改【中变粗氢气配氢原设计没有此流程，争取增加】 。80 万吨年柴油加氢新氢压缩机两台均故障时，用 PSA 氢气配氢维持生产，视配氢中断时间长短适当降低负荷。注意在提配氢时应缓慢进行，防
8、止水碳比瞬间过低。调节阀故障或仪表失灵改付线控制，并联系仪表处理。五、原料带水的处理：现象：F4001 出口温度下降，转化入口温度下降，出口温度上升。产氢量下降。带水严重，泵超电流跳闸，进料中断。系统阻力降上升。处理：加强原料罐脱水，并联系灌区调整好操作。根据加氢反应床层温度控制好 F4001 出口温度，保证脱硫质量合格。控制好转化出口温度。带水严重时可适当降量，增加配氢量，必要时调节阀改手动控制，泵跳闸时原料罐脱水后，开启备用泵，重新进料。六、预加氢反应温度的调节：反应温度的控制较为复杂，在保证加氢反应床层不超温的同时，既要保证由催化剂性质决定的烯烃饱和的最低反应温度，又要保证后续反应床层所
9、需要的反应温度，同时又受原料性质的影响较大。所以在正常生产过程中，应兼顾这几方面进行匹配调整。加氢反应温度是通过炉出口 TIC4101 与 FIC4104 串级控制的。TIC4101 的大小应根据加氢反应器床层出口350，入口200 及原料中烯烃加氢引起床层温升( 每 1的烯烃饱和引起 21.3的温升) 来调整的；轻油生产时入口350 ，以保证有机硫完全转化，同时保证脱硫入口温度340；但为了防止床层超温结炭，床层最高温度400 。正常生产中 TIC4101 应根据原料中烯烃含量引起床层温升的大小相应增减，以保证床层温度稳定。当原料中烯烃含量过高，引起床层温升过大，为避免炉出口温度过分降低，影
10、响催化剂入口活性也可适当增加配氢来解决。七、炉出口温度 TIC4101 影响因素及调节方法：原料量增加，炉出口温度下降，需增加瓦斯流量保证炉出口温度平稳。瓦斯压力及组分变化，炉出口温度随之波动，需及时调节瓦斯流量平稳炉出口温度。原料性质变化，原料烯烃含量上升，预加氢反应床层温度上升，需适当降低炉出口温度或增大配氢比例，保证床层温度平稳。催化剂使用时间延长，活性下降，需适当提高炉出口温度，保证加氢及脱硫效果。八、加氢反应器床层超温的处理：原因：原料中烯烃含量过高；F4101 出口 TIC4101 失灵或 FIC4104 调节阀故障；甲烷化反应。处理：适当降低 TIC4101 的温度，同时增加配氢
11、量，必要时降低负荷。TIC4101 失灵时改 FIC4104 控制，FIC4104 失灵或调节阀故障时改付线控制，联系仪表处理。甲烷化反应的条件为在有单质镍、CO+CO 2 含量较高，CO 与 CO2 和氢气反应生成甲烷。因此，生产过程中要注意防止甲烷化反应的发生，一旦发生甲烷化反应，床层超温，则 F4001 灭火，如仍控制不住则 R4001 迅速切出，紧急降压并用氮气置换；另外应注意生产中若具备反硫化的条件（T250 ，有氢，无硫，长时间） ，也须及时切出 R4001。九、加氢反应器的操作要点：在保证反应器床层出口温度340的前提下，尽量控制较低的炉出口温度。为达到催化剂烯烃饱和起始活性温度
12、，炉出口温度应200；为达到轻油起始脱硫活性温度炉出口350。以油作原料时，应有合适的氢油比，严禁配氢长时间中断操作。为防止催化剂反硫化，在有氢、无硫条件下床层最高温度应降至 220以下。十、脱硫反应器的操作：为保证脱硫催化剂的最佳反应活性，尽量控制反应器入口温度340。当串联中的一台反应器出口硫含量超标时，应及时分析第二台反应器出口硫含量，并且随时监视第一台出口硫含量，接近饱和值时切出更换催化剂。更换后先并入旧剂前，待细粉带出一段时间后再切换至旧剂之后。新剂切入系统时，要注意防止床层温升过快、油气冷凝及转化入口温度过低，正确的切入方法为： 干气制氢时，新剂与旧剂串联慢慢切入，新剂在后旧剂在前
13、。 轻油制氢时，新剂充压置换，待床层温度较高时再缓慢并入系统。严防油大量冷凝，瞬间进入转化造成水碳比瞬间过低而积炭。 当焦化装置脱硫塔贫胺液泵停泵，胺液中断等引起脱硫效果变差的较大波动时，应立即由干气切换轻油进料，防止有机硫加氢效果变差，造成转化催化剂中毒。第二节 转化部分1、转化炉温度：转化炉温度是正常生产及保证转化催化剂安全使用的重要参数。本装置设计转化入口温度 480520 ，出口 820850 。为保证催化剂安全使用在转化达不到进料条件：入口 480、出口 750以上时，严禁进料。入口温度：是维持转化床层入口段催化剂活性及防止积炭的重要指标。其温度是由对流段原料换热得到的。正常生产时一
14、般不作调节，如果温度过低，可通过增加转化炉辐射出口温度来适当提高。出口温度：出口温度是控制转化气 CH4 含量，保证催化剂安全运行的重要调节参数。转化出口温度由 TIC4201 与 FIC4201 串级调节，FIC4201 补入尾气燃烧系统，保证尾气燃烧稳定。转化炉燃料由瓦斯及 PSA 尾气组成，PSA 尾气全部用来作燃料，不足部分由瓦斯补充，系统也增加了中变气补尾气燃料的压控 PIC4501，防止 PSA 尾气突然中断对转化炉的影响。同时又设置炉前尾气压控 PV4907 进行尾气超压放火炬，保证尾气燃烧系统压力稳定。在正常条件下转化出口温度直接由TIC4201 与 FIC4201 串级调节瓦
15、斯量控制。当 PSA 尾气突然中断时，PIC4501自动补中变气入尾气，保证炉温正常。当转化进料中断等转化需快速减火降温时，TIC4201 不能满足降温需要可以通过 PV4907 将部分尾气放火炬，人为减少尾气燃料，防止转化超温。在事故状态下，为实现转化紧急停炉，在中心火嘴瓦斯线及尾气燃料总管各设有自保阀 KV4201、KV4202 用以联锁停炉，保证转化安全。2、温度调节依据：根据转化出口转化气 CH4 含量及时调整，CH 4 含量上升，提高出口温度，一般不调节入口温度。原料性质，原料变重，适当提高出口温度。生产负荷增加，适当提高出口温度。3、水碳比：水碳比是转化反应及防止催化剂积炭的主要参
16、数，依据烃类转化平衡，当水碳比小于 2.5 时难以保持水汽与炭的均匀接触反应，催化剂极易积炭，使催化剂失活，损坏催化剂。所以生产中严格控制水碳比不小于 2.5；同时为防止高温条件下的烃类裂解积炭转化成难以消除的石墨炭，系统含烃时，转化在任何条件下尽量保证转化不停汽，以保护催化剂。水碳比的大小是由原料性质及生产负荷大小决定的，当装置以油作原料时，由于油的结炭趋势较大，所以应适当增大水碳比，装置低负荷时为防止床层分布不均匀也要控制较高水碳比。本装置水碳比控制为 3.5，水碳比自动控制时蒸汽量由 FIC4203 控制.，原料气由 FIC4204 来实现，当切换原料、装置提进料量及系统波动时都应适当提
17、高水碳比，以防在变化过程中原料量的波动形成脉冲进料，造成实际水碳比瞬间过低。转化提降量原则：提量时，应先提温，再提蒸汽和配氢量，稳定后再提进料量。降量时，先减进料量，再减蒸汽量和配氢量，最后降温至适当值。4、转化出口甲烷控制：本装置控制转化出口甲烷含量不大于 5，主要通过转化出口温度及水碳比的调节达到目的。正常生产中，当转化出口甲烷含量上升时，可适当增加水碳比或提高转化出口温度。引起转化出口甲烷含量升高的原因较多，在实际生产中应根据不同的原因及装置情况采取有效措施进行处理。原因：炉出口温度低； 水碳比过低；生产负荷过大； 催化剂活性降低；催化剂中毒积炭。5、积炭与烧炭：（1）积炭积炭是转化过程
18、常见且危害最大的事故，表现为床层差压增大、炉管出现花斑、红管、出口芳烃含量增高等。一般情况由水碳比失调、负荷增加、原料变重、催化剂中毒或钝化、反应温度和压力大幅度波动等原因造成。当操作不当或设备出现故障引起水碳比失调而导致热力学积炭时，会引起严重后果，常使催化剂粉碎和床层阻力增加，被迫更换催化剂。系统压力波动会引起反应瞬时空速增大导致积炭；原料净化不合格使催化剂中毒而活性下降，使重质烃下移至高温的下段催化剂而积炭；催化剂还原不好或被氧化也会引起同样的后果；负荷过大，在一定温度条件下使烃类分压增加，容易产生裂解积炭。原料指标超标，既芳烃含量过高、烯烃过高、比重过大、干点过高或馏程分布不合理等使结
19、炭速度加快，打破结炭消炭平衡，引起转化催化剂积炭；晃电或紧急停工过程中，转化系统处理不及时，进料未能按顺序切除，使催化剂得不到有效的保护，引起烃类在转化催化剂上积炭；原料油和原料气相互切换过程中，导致原料脉冲进料，瞬间大量烃类进入转化引起积炭；蒸汽压力波动，使水碳比调节紊乱，造成烃类脉冲进料，导致积炭；另外，计量表不准确或失灵，导致进料不准，引起水碳比小于正常值，也会造成转化过程积炭。转化炉管阻力增加、壁温升高、催化剂活性下降等现象几乎都是积炭引起，积炭是蒸汽转化过程中最主要的危险，因此，操作过程中严格控制工艺条件，防止积炭是最主要的任务。为防止积炭，严格控制水碳比不低于设计值，并注意防止负荷
20、波动或脉冲进料、原料变重、蒸汽压力下降等原因引起的实际水碳比下降；要严格控制脱硫系统的工艺条件，保证原料中的毒物含量在设计指标以下，防止催化剂中毒失活；要防止催化剂床层长期在超过设计温度分布下运行，以免引起镍晶粒长大使催化剂活性下降；要保持转化炉管上部催化剂始终处于还原气氛，以保证上部催化剂有足够的活性，防止重烃下移。催化剂的失活会引起结炭，而结炭又会导致催化剂进一步失活，最后引起严重后果。蒸汽转化过程中，积炭是影响催化剂活性最主要的因素，炭能堵塞催化剂孔道，掩盖活性中心，另外，炭是不良导热体，积炭会使炉管局部过热而出现花斑和红管。发现积炭就应及时烧炭，烧炭也可看作是催化剂恢复活性的一种再生方
21、法。（2）烧炭催化剂轻微积炭时，可采用还原气氛下蒸汽烧炭的方法，既降低负荷至正常负荷的 30%左右，增大水碳比至 10 左右，配入还原性气体至水氢比 10 左右，控制正常时的操作温度，以达到消除积炭的目的，同时可以保持催化剂的还原态。中度积炭时，可切除原料用蒸汽单独烧炭，也可循环烧炭。循环烧炭时，蒸汽量为正常操作时的 30%40%，压力为 0.98Mpa 左右，严格控制温度，一般控制温度低于运行时温度，每一小时分析一次出口尾气 CO2 浓度，当浓度稳定后，烧炭结束。重度积炭时，应先在还原气氛下烧炭后再在氧化状态下烧炭。由于突然中断蒸汽及其它突发事故导致催化剂床层严重积炭，这时积炭遍及整个催化剂
22、床层，不但催化剂表面积炭严重，而且催化剂孔内及空间也发生了严重积炭。出现这种现象不能采用蒸汽烧炭的方法处理，以免造成催化剂因消炭反应过快而破碎。要采用蒸汽氢气气氛下缓和烧炭的方法缓慢进行：在切除原料的同时，将氢气引入系统，建立循环，调整蒸汽量为满负荷的3050，H 2O/H27.0，维持正常操作温度，定时分析循环气中 CO2，当不再增加并稳定一段时间后再进行蒸汽烧炭。烧炭结束后，需重新还原方可投油，但经烧炭处理仍不能恢复正常操作时，则应更换催化剂；因事故发生严重的热力学结炭，转化炉管完全堵塞时，则无法进行烧炭，只有更换催化剂。重新还原催化剂开车时还原不充分或在正常使用的温度下被钝化，以及经过蒸
23、汽烧炭再生后，需要重新还原时，只要调整转化床层的温度达到还原时的温度，按原始开车时的还原方法即可得到充分的还原；重新还原时，要保持还原操作的温度达到钝化时的温度才能使被钝化的催化剂得到充分还原。故一旦处于氧化气氛应及时适当降低炉温，防止催化剂氧化后难以还原。在还原时，床层顶部低温处的催化剂在较低的氢气分压下即可还原，但为了保证转化炉管内的高温段催化剂的充分还原，必须控制 H2O/H27.0。第三节 中变部分中变的操作是通过对中变反应器入口温度的控制达到控制中变床层温度，使转化气中的 CO 与水蒸汽在催化剂床层中继续反应，生成 H2 及 CO2，达到尽可能高的氢气产率的目的。1、温度的控制：中变
24、反应为放热反应，每 1%的 CO 变换后会引起 6.3的温升，为防止床层温度超温损坏中变催化剂，同时又保证反应的速度，需对入口温度进行控制。其控制方法为通过 TIC4303 调节转化气经过转化气余锅中心管的流量调节温度，也就是说，通过调节转化气与炉水的换热量达到控制温度的目的，其最佳温度是满足中变出口 CO 含量3的最低温度。正常生产时，为保证变换反应速度，TIC4303 应控制在 340360 左右，同时根据中变气中 CO 含量进行适当调整，当中变气中 CO 升高，说明反应速度降低，应适当提高入口温度；生产后期，催化剂活性下降，为满足生产要求，也 应适当提高入口温度。2、空冷 A4001 的
25、调节：空冷 A4001 是水平放置的顶部带“百叶窗” 的空冷。其作用是调节中变气入第三分液罐 V4005 的温度。温度调整通过百叶窗的开度实现。3、凝结水系统：中变气中含有大量水蒸汽，在换热降温过程中冷凝。根据换热冷却的不同阶段，中变气设了三个分液罐 V4003.V4004.V4005.在这三个分液罐中分液出的凝结水分别经由 LIC4301、LIC4303、LIC4304 去酸性水汽提塔，以汽提除去水中溶解的 CO2。在系统压力较低或其他原因波动情况下，会使分液罐压力降低，影响排水。这时需要打开液控阀付线以增强排液。但在排液时，严防液面压空，引起中变气串入汽提塔。汽提塔是除去凝结水中 CO2
26、的设备，汽提蒸汽量的大小直接影响汽提效果，生产中应根据装置负荷大小及凝结水量及时调节 FI4326，保证汽提效果。塔底液面是由泵升压后经液控 LIC4306 控制凝结水，当泵出现问题无法运行时也可直接排空控制，防止液面过高影响汽提效果。第四节 PSA 部分（供参考）1、吸附压力：PSA 系统压力由压控 PRCA4903 控制在 2.5Mpa，与氢气管网压力有关，一般不作调整，当压力低于 2.0Mpa 时、或产品质量严重不合格 PV4903B 开、PV4903A 关，不合格氢气放火炬。（1） 产品氢气纯度调节：影响产品纯度因素及调节方法：中变气流量增大，应适当降低吸附时间；流量降低，应适当延长吸
27、附时间。组成的变化，当中变气中氢浓度降低时，应降低吸附时间。运行方式的切换，当多床层运行方式向少床层运行方式切换时，应适当降低吸附时间。吸附剂中毒时，应降低吸附时间，必要时再生。终充不到位，适当延长终充时间。冲洗结束压力高于规定值，应适当延长冲洗步骤的时间。程控阀内漏，应将其所在吸附器切出，检修程控阀。（2）吸附时间的调节：原料组分发生变化后，如进行控制方式处于自动控制时，控制系统会自动调节吸附时间，如无法使纯度恢复，可手动调节吸附时间。进料量低时，如吸附时间不变，氢气纯度会上升，氢气回收率下降，如果低于最小负荷，则调节吸附时间也无法使氢气回收率上升，进料高时，应减小吸附时间，如高于最大负荷，
28、则调节时间也无法使氢气纯度上升。正常调节负荷范围 30115。运行方式切换时，特别是多床向少床切换时，应首先减少吸附时间，再进行切换，等运行平稳后，逐渐调节吸附时间至正常值。4、产品回收率的调节：下列情况会导致产品回收率的下降。顺放结束时，压力过高。程控阀内漏。原料气中杂质含量增加。解吸时的起始压力高于规定值。均压结束时，压力未达到要求值。5、运行条件改变时的操作：进料流量改变增大或减小原料的处理量会对产品的纯度和收率造成影响，增大原料的处理量，会使氢气产量上升，但会造成产品氢的纯度下降，严重时会使吸附剂难以再生，处理量过低，吸附时间过短时会造成吸附压力波动，氢回收率下降。原料气组分改变在吸附
29、阶段，进料中所含杂质多少决定了一个吸附床的吸附时间，当原料气中氢含量降低时应适当减小吸附时间。原料组分改变时调整吸附时间是必要的。其规则为：当氢气含量增加，相应增大操作吸附时间，保证氢气的收率及装置最佳运行状态。当氢气含量降低，相应减小操作吸附时间，保证氢气的纯度及装置最佳运行状态。进料温度改变进料温度一般不会有较大的变化，当温度升高会使吸附塔的最大负荷下降，所以应使进料温度保持在设计范围内，当进料温度改变时应做如下调节：进料温度升高时，根据产品纯度和回收率情况适当减少吸附时间。进料温度降低时，根据产品纯度和回收率情况增加或减少吸附时间。一般温度降低时可适当增加吸附时间，但必须保证产品质量合格
30、。如果进料温度偏离设计值较大时，应做停车准备，以免损坏吸附剂或影响产品纯度。逆放压力的改变吸附床靠逆放降压再生，因此对逆放压力有一定的要求，如果逆放结束的压力太高，则吸附剂上剩余的杂质量增大，这样吸附剂再生不好。如果逆放压力过高，应降低解吸气混合罐和解吸气缓冲罐的压力，以便使逆放压力到规定值。6、在正常运行时吸附塔运行方式切换：PSA 装置控制程序包括一套智能判断系统，在发生设备故障时发出切换报警。发生切换报警的原因有：吸附器程序控制阀的辅件出现故障。吸附器程序控制阀的执行机构失灵。吸附器的控制输出模件发生故障。吸附器的压力变送器的内部故障。发生切换报警的处理：PSA 装置运行过程中，DCS
31、能够自动诊断和检测装置的运行状况，如果出现上述原因时，发出报警的同时，发出切换要求。如果切换方式设定为自动，则控制系统会选择优先考虑的运行方式和最佳的切换时机，然后自动切换；如果切换方式设定为手动，发出报警的同时，DCS 会提示供选择的指令，通过键盘键入的指令实现切换过程。运行方式的切换装置的运行方式切换可通过程序控制系统自动完成或手动实现。设定自动切换时，当程控阀或输入/输出模件发生故障时，会选择优先考虑的运行方式和最佳的切换步位，然后自动进行切换。设定手动切换时，可通过操作键盘发出切换指令。 选择所替换的运行方式代码。 确认后，程序控制系统将检测目前的步位是否允许切换。如切换条件满足，确认
32、后即可切换为所指定的替换允许方式；如切换条件未满足，则在DCS 上会作出相应的显示，并等待条件满足时进行切换。 在实际切换完成之前，需要取消切换的请求，应重新选择装置在目前步位正在执行的原先方式。装置切换过程中，吸附时间与正常运行时应不同。一种运行方式切换到另一种运行方式，吸附时间由控制单元临时控制，切换发生后执行的吸附时间要根据工艺状况进行相应的调整。经过一个循环后，装置继续按切换时设定的吸附时间进行，直至被重新设定的吸附时间取代，切换后及时调整吸附时间，以保证产品纯度和较高的回收率。第四章 加热炉1、概述：本装置共有两台加热炉，一台原料预热炉 F4001，另一台为制氢转化炉F4002，加热
33、炉设计按工艺要求适应两种不同的原料，即焦化干气和石脑油。2、原料加热炉：原料加热炉为辐射对流型圆筒式立式炉，用于开工催化剂预硫化和正常运行期间原料的预热，辐射及对流室炉管材质均为 Cr5Mo，炉管内介质为焦化干气或石脑油和氢气，在加热炉底部设有一台燃烧器，采用自然通风形式，燃料为高压瓦斯。加热炉的温度控制主要通过增减瓦斯量来实现，炉膛压力则通过设置在对流出口的蝶阀来调整。该炉型直观，便于操作，能耗低，造价低，便于检修和维护。21 原料加热炉的启动启动前的检查加热炉检修施工完毕，炉膛内部清洁无杂物。各部炉墙完好，保温完整，各孔、门等安装齐全，关闭严密。各燃烧器完整，调风器挡板开关灵活好用，关闭各
34、瓦斯手阀。压力表、温度计等各种热工测量仪表和控制装置齐全完好，准确。现场清洁，平台、栏杆、扶梯完好，照明良好。2.2 点炉前的准备工作：将 1.0MPa 蒸汽引至炉前疏水和排凝。将对流室出口蝶阀 HV4101 投用，并全开蝶阀。将瓦斯引至 FIC4104 前，从排凝处接软管，排凝放空，投用 FIC4104。引瓦斯程序：联系调度装置引瓦斯，打通如下流程：瓦斯进装V2115FIC4103F4001开启进装阀后蒸汽扫线，对上述流程进行吹扫。缓慢开启进装瓦斯阀，PIC 投用，控制阀后压力 0.6MPa，V2115 加热蒸汽投用，注意排液情况。炉管内引入循环介质，各测量表投用。以上工作执行完毕，做好记录
35、。2.3 加热炉的点火升温开启加热炉消防蒸汽，向炉内吹汽 1015 分钟，赶尽炉膛内残余可燃气体，以烟囱见汽 3 分钟为基准。停消防蒸汽，将蝶阀调至 1/2 处，点炉时风门稍开。投用 FIC4104，将瓦斯引至燃烧器手阀前，用点火枪或火把点燃长明灯。燃烧正常后将 FIC4104 排凝放空瓦斯关闭，清理现场。调整好风门和烟道出口挡板，控制炉膛压力为-20-30Pa 保持燃烧稳定。控制好升温速率。120以下控制在 25/h，以炉膛出口温度为准。升温期间注意炉体各部位的膨胀指示应在设计范围内。增瓦斯时先开出口挡板，再开风门，最后增加瓦斯量。降瓦斯时反之。最后调整好燃烧，控制好炉膛压力。当温度升到额定
36、值后，调整燃烧稳定，温控阀投自动，加热炉系统投入正常运行。3、转化炉 F4002：3.1 简介：制氢转化炉系统主要由四部分组成：辐射转化段、对流余热段锅炉、高低温空气预热器和烟囱，辐射转化段的高温烟气经过烟气余热锅炉产生中压蒸汽，烟气温度降至 360后进入高低温热管式空气预热器。鼓风机送入的常温空气经预热器与烟气换热到约 450后，供转化炉顶的燃烧器使用，烟气降到 140左右，通过引风机送入烟囱排入大气，热效率可达 91%脱硫后的原料与蒸汽混合经过设在对流段的原料预热段加热，温度升至 500进入辐射转化段，从辐射转化段加热到 850进入转化气余热锅炉 E4001 产生中压蒸汽。3.2 设计特点
37、：转化炉炉型结构为垂直管排顶烧箱式炉，设有 127121460 的转化炉管 72 根，分四排平行布置，每排 18 根，为单管型。其最大优点是当转化炉管损坏时，可在不停炉的情况下夹死其上下尾管继续生产。转化管的热膨胀由上尾管补偿，下部支撑结构将转化管的向下位移限制为零，使下尾管只承受由转化气集合管热膨胀带来的水平位移，另外每根炉管上部均设有一弹簧悬吊，始终有一个向上的牵引力克服大部分转化管自身的重量，能够顺畅的向上位移。燃烧器设有 30 台，与炉管平行布置，分 5 排，每排 6 台。该燃烧器操作弹性大，燃烧适应性强，可分别混烧高、低压瓦斯，PSA 尾气，结构简单，便于维修，不易回火和堵塞，火焰稳
38、定，刚直有力。转化炉尾部设有一套热管式空气预热器，分高低温两组。烟气经余热锅炉后为 400，进入高低温预热器将空气从常温加热到约 450，供转化炉燃烧器燃烧使用。烟气降至 200后经引风机从烟囱排入大气。3.3 主要设计参数：炉管规格： 127121460炉管材质： Cr25Ni35Nb炉管根数： 72 根加热段长： 12 米管排数： 4 排介质入口温度： 500水碳比： 3.23.7炭空速： 676.5782.2h 1转化气出口温度： 820850残余甲烷含量： 4.933.853.4 制氢转化炉的启动点火前的检查：对于新装、检修后或长期停用的转化炉点火前必须进行仔细的检查，这是避免转化炉带
39、缺陷投入运行而造成人身、设备故障和事故的一个重要环节。确认施工检修完毕，炉膛内清洁无杂物。烟风道内无积灰，各部炉墙完好，保温严密完整。各孔、门等装置齐全，关闭严密。各燃烧器、调风器完整，无烧坏现象。调风器挡板开关灵活好用，开关指示正确，并置于 1/3 位置，所有瓦斯手阀关闭。辅助设备：鼓、引风机，联轴器应连接紧固，润滑油质合格，适量，冷却水畅通。各压力表，温度计等热工测量表、计齐全好用。现场清洁无杂物，平台、栏杆、扶梯等完好。现场及通道照明良好。点火前的准备工作：风机试运：通知钳工鼓、引风机进行试运。通知电工送电。试运时间为 30 分钟。在 DCS 上将风机调速比例设定在 20，用手盘车 23
40、 周，对轮应无卡涩现象，投用冷却水。先启动引风机再启动鼓风机。风机启动后注意检查风机转向应正确，运行中无异常声音，轴承振动与温度应符合规定。如果出现异常现象，立即停止试运，通知电工、钳工处理。主机试运正常后，试运备机，并做风机切换和联锁试验。瓦斯调节阀自保联锁试验，正常后投用，瓦斯调节阀 FIC4201 关闭。按引瓦斯程序将瓦斯引至 FIC4201 前。余热锅炉系统按启动前的检查准备工作将余热锅炉系统准备好。各安全阀、压力表、温度计等测量表计投用。转化炉管内投入循环介质。以上工作完成后，认真做好记录。转化炉点火与升温启动引风机，保持炉膛压力-80pa，进行炉内通风，排除炉内残余的可燃气体。5
41、分钟后启动鼓风机，将炉膛压力调至-50pa 。用 FIC4201 手动控制将瓦斯引至燃烧器手阀前，用点火枪点燃中心瓦斯火嘴。着火后，配风调整燃烧。根据升温的需求增加火嘴，点其他火嘴时按照梅花形式点燃。尽量使热量分布均匀。在升温过程中，如果点火不着或突然灭火，则迅速关闭瓦斯手阀，通风5 分钟后，按点火程序重新点火。调整燃烧，防止瓦斯过大或配风不良，造成回火烧坏燃烧器。升温过程中，严格按照升温曲线以 30h 的速率升温。当转化床层出口温度达 120时，恒温 68 小时，催化剂脱水。当余热锅炉压力达 0.30.5MPa 时，相关汽水系统全面热紧。当转化炉管入口温度达 320，出口温度达 350，开始
42、配汽时，要严格监视，控制好转化炉的各项指标。转化炉管配入蒸汽后，要立即增点火嘴或增加瓦斯量，防止温度下降。转化剂，中变剂还原结束后，适当调整炉膛温度，稳定燃烧，投入正常运行。升温过程中，尽可能控制排烟温度160、转化出口温度 780，防止超温损坏催化剂。正常后对转化系统进行一次全面认真检查。校对 DCS 与就地的各项指示是否正确。根据升温过程做好认真记录。3.5 转化炉控制的参数入口温度 480520 出口温度 820850炉膛压力 Pa -30-70 排烟温度 160烟气氧含量% 243.6 转化炉的燃烧调整转化炉正常运行时，运行人员应根据转化炉的工况变化做出及时相应的调整。以使转化炉保持安
43、全、稳定、经济、高效运行。转化炉正常运行中，炉膛压力应控制在-5020Pa，严防正压燃烧。火嘴瓦斯量要分布均匀，火焰充满度好，呈淡蓝色，刚直有力，无冲刷炉管及炉墙现象。运行中，调整燃烧要做到一细，二看，三无，四勤。一细：瓦斯配风要细。二看：常看火焰长度及颜色合适，常看烟色。三无：烟囱无黑烟，火焰无黑头，无冲刷炉管及炉墙。四勤：勤检查、勤联系、勤分析、勤调整。根据负荷变化及时调整供风量，各调风器的空气量必须与燃料量相适应，在正常情下，尽量控制炉膛出口氧含量在 24%，尽量做到低氧燃烧。增加瓦斯时，先增引风量，再增鼓风量，最后增瓦斯；减瓦斯时反之，最后调整平稳。3.7 排烟温度的调整为使转化炉安全
44、、经济的运行必须将排烟温度控制在规定范围内。排烟温度过高，转化炉热损失增大，容易发生尾部二次燃烧事故。排烟温度过低会造成尾部受热面低温腐蚀。排烟温度过高的调整保持良好的燃烧状况，在增大转化炉负荷时及时调整燃料量与风量的合理配比，防止燃料不完全燃烧造成尾燃。合理调整配风量，在保证完全燃烧的前提下，尽可能的降低过剩空气系数，适当降低炉膛负压。适当减少底烧火嘴的数量或瓦斯量，努力控制排烟温度不超标。排烟温度过低的调整增加燃料比例，使火焰中心下移，适当增大引风量，提高过剩空气系数，增大炉膛负压。检查炉膛密封及孔门的严密性，尽量减少漏风损失。增加底烧火嘴的数量或瓦斯量，提高排烟温度。以上调整均要在保证转
45、化炉运行工况正常，产品合格的前提下进行。4、原料加热炉、转化炉的停炉：4.1 正常停炉前的准备停炉前对两炉进行一次全面检查，将发现的问题及缺陷记录明确，以便停炉后进行检修消除缺陷。停止对余热锅炉加药，并停止连续排污。按照停炉程序，步骤逐一列项，并逐条进行。停炉前将各有关联锁打至旁路，防止在停炉过程中造成紧急停车。原料加热炉和制氢转化炉的停炉操作是和全装置相互配合同时进行的。4.2 原料加热炉停炉用 TIC4101 控制缓慢降温，降温速度30/h。炉膛出口温度降至 300以下时，视情况关闭 V2115 出口至 F4001 瓦斯手阀，灭火停炉。关闭加热炉风门及烟道出口挡板焖炉，使加热炉自然降温。炉
46、膛温度降至 80以下时，打开蝶阀，风门，人孔等，炉内自然通风降温。4.3 转化炉停炉停工时根据其他工序的进展情况，用 FIC4201尾气调节阀手动控制缓慢减瓦斯降负荷，严防超温或降温过快而损坏催化剂和设备。转化床层降量的同时相应的降配汽量。当装置切断进料，转化床层循环置换时要严格控制转化炉系统各项工艺指标在规定范围内，稳定燃烧，严防超温。当转化出口工艺介质中 CO、CO 2 含量稳定，CH 4 含量为零 2 小时后，转化系统开始降温，降温速度控制为50/h。当转化入口床层达 320，中变床层最低达 230时停止转化配汽。当转化床层降至 300时，转化炉切断燃料灭火。转化炉灭火后停鼓风机，5 分
47、钟后停引风机。关闭各孔门焖炉。停炉过程中严密监视调整余热锅炉的各项参数。外送蒸汽调节阀置手动，防止蒸汽管线死线，当外送蒸汽低于 3.2t/h 时停止蒸汽外送，倒引外网蒸汽进装至少 4t/h，余热锅炉多余蒸汽从过热器联箱放空。当余热锅炉蒸汽负荷低于 40%时给水调节改手动控制，严密监视水位的变化。根据蒸汽温度下降情况停止减温水，关闭各阀门。自发蒸汽量过低或过热器超温时关闭过热器出口隔离门，余热锅炉蒸汽全面放空，转化系统配汽全部采用外来蒸汽。转化炉灭火后余热锅炉用过热蒸汽放空阀，控制降压速度0.5MPa/h 。锅炉汽压不可降的太快，以免造成设备变形等故障。在汽压未降至大气压力时，运行人员必须对余热
48、锅炉严加监视并继续上水，保持正常的汽包水位。4.4 停炉后的冷却转化炉停炉后应缓慢冷却，810 小时内紧闭所有孔、门及风门、引风机入口蝶阀，防止转化炉急剧冷却。68 小时后可适当开启引风机入口蝶阀，余热锅炉可采用上水，放水程序降温。转化炉需要紧急冷却时经车间领导批准，可在停炉 46 小时后启动引风机运行，进行快速冷却。转化炉停炉 8 小时以内如发现排烟温度不正常的升高或有二次燃烧的可能，应立即投入尾部消防蒸汽，此时严禁通风。所有工作完成后，应将停炉及冷却过程中的主要操作及问题记录在运行记录内。第五章 余热回收系统第一节 蒸汽发生系统1、概述：转化炉排出的高温烟气和转化气以及中变气都产生大量的余热，为了有效利用这些热量，降低装置能耗，在本装置内分别设置了一台转化炉余热锅炉、一台转化气余热锅炉。这两部分的饱和蒸汽均汇集在转化炉过热段内过热，在100正常负荷下产生 3.5MPa、425的过热蒸汽 257t/h。除本装置消耗掉16.014 t/h，其余的 8.986t/h 外送并入全厂中压蒸汽管网。2、余热锅炉的特点：2.1 转化炉对流段转化炉余热锅炉 E4001 是一台单独设置的自然循环水管式余
