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1、加氢装置的自动控制 与安全联锁系统iiiiiiiv第一部分加氢装置概况一、加氢装置的定义与分类1、定义:通过加氢反应后,原料中至少有10%以上分子变小了的工艺过程。通常用转化率来描述。(Conversion)2、分类:①加氢精制(Hydrorefining)反应压力P<10MPa,转化率C<10%.②加氢裂化(Hydrocracking)P>10MPa,C>50%③加氢处理(Hydrotreating)P<10MPa,C=0(原料油中没有分子变小的工艺过程)④加氢改质(Upgrading)P<10MPa,C>15%(主要生产低密度,低芳烃及高十六烷值的柴油馏
2、分)⑤缓和加氢裂化(MildtomoderateHydrocracking)P<10MPa,C>30%(以生产柴油为主要目的)1二、加氢装置的工艺流程及装置组成：1、流程图(略)2、装置组成：加氢装置由反应部分、分馏部分、加热炉及压缩机组等几部分组成。通常包括：原料油罐、自动反冲洗过滤器、高压原料泵、加氢反应加热炉、加氢精制反应器、加氢裂化反应器、冷(热)高分、冷(热)低分、高压空冷器、高压注水泵、分馏塔、分馏加热炉、循环氢压缩机、补充氢压缩机等。3、加氢装置的特点：①高温，高压，临氢环境，要求仪表的压力等级及材质严格满足工艺条件。②加氢装置是耗氢极强放热反
3、应，必须及时补充氢气（一般每吨原料油耗氢250-350NM3，120万吨/年加氢裂化装置需补充H240000NM3/h，否则压力下降。同时又是强放热反应，热量不及时排出，就会加快反应速度从而放出更多的热量，如此下去，将会导致反应失控，造成“飞温”，使反应器内件及催化剂损坏。所以温度及压力是两个重要的控制参数。③由高压及低压部分组成，两部分的分界面是在高低压分离器，为避免高压串入低压，发生爆炸，所以高分器的液位及界位是极其重要的控制参数。2大口径工艺管线三、高压工艺管线的等级划分根据ANSIB36.10，B36.19标准，加氢裂化常用工艺管线及仪表测量引线的p
4、ipe管等级为SCH160或SCHXXS,大口径用SCH140。根据ANSIB31.3标准,常用Tube管尺寸如下：1/2“(O.D)×0.065”(W.T)，耐压4700psi；或者1/2“(外径)×0.083”(壁厚)，耐压6200psi。材质通常用316SS或321SS。34四、常用工艺管线材质标准代号.(ASTM:美国材料协会)通常DN40以下的阀门要求用锻钢，可用承插焊连接。DN50以上的阀门可用铸钢，通常用对焊(BW)或法兰连接。5第二部分加氢装置的自动控制一、加氢反应器的温度控制1、反应器入口温度与反应炉燃料气压力串级控制2、反应器床层温度用急
5、冷氢控制冷氢调节阀的Cv值应选的大一些,使正常流量时开度为全行程的1/3，以保证反应器严重超温时，大量的冷H2也能通过此阀。6二、换热系统的温度控制反应流出物与反应进料原料的换热温控。A阀要用FO,B阀应为FCA,B两阀的Cv值要选大,特别是B阀,要留有较大余地,因为停工时,约70%的原料油不经换热器，直接进入反应器，使反应器温度尽快降下来。A阀应为气关阀，当仪表风突然停风时，几乎全部的循环氢进入热交换器E-1，反应器留出物换热冷却后温度低，即进入高分器的温度低，不会出现安全问题。相反，进入高分温度高，大量的烃气体和H2一同进入循环氢压缩机的管线，沿途降温后
6、产生大量的凝液，严重时会损坏压缩机。因此A阀必须用气关阀(FO)且Cv值选的大一些。7三、反应系统压力控制两种方案1、反应器顶部与循氢机入口各设一套压控回路,两者作低选控制,去控制补充氢压缩机出口管线上的调节阀。补充氢经过此调节阀打到循氢机出口管上。2、在高分器顶部设压控回路,控制补充氢压缩机出口返回到其入口管线上的调节阀。四、往复式压缩机的压力控制1、三返一控制方案2、逐级返回控制方案3、气量无级调节系统(贺尔碧格公司)8五、加氢装置的流量控制1、进料原料油的流量控制2、原料泵的最小流量旁路控制用角阀时,应底进侧出，为FO，此阀的SHUTOFF应为P1的1
7、.25倍。3、离心式循氢机的防喘振控制固定极限流量的防喘振控制可变极限流量的防喘振控制9六、高压分离器的液位控制1、重要性:高低压的分界线2、控制方案:液位与界位均设两套设有高液位三取二停机联锁,低低液位关阀联锁。界位设有低低限关阀联锁。10第三部分加氢装置的紧急停车及安全联锁系统一、加氢装置安全的特殊重要性二、加氢装置对整体安全级别的要求：一般为SIL3级，TUV6级认证。三、安全联锁的内容紧急停车/安全联锁系统(ESD/SIS,EmergencyShutdown/SafetyInterlockingSystem)加氢裂化装置主要紧急停车/安全联锁系统(E
8、SD/SIS)加氢裂化是炼油厂中爆炸和火灾最危险的甲
