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催化重整装置安全设施设置的考虑

随着石油化工行业对健康、安全和环境(HSE)的要求越来越高,某些过去在石油化工装置设计中没有考虑的安全措施现在已经成为装置必须有的标准配置。催化重整工艺过程高温临氢并涉及部分有毒有害物料,因此,安全环保设施的考虑应更加全面和缜密。一些安全设施,尤其是一些自动联锁保护措施在今后的装置建设和改造中应当加以考虑。

1 重整循环氢低流量的联锁

重整平均反应温度在500左右,在这样高的温度下,循环氢的存在至关重要。如果循环氢流量低到一定程度或者断流就会发生催化剂床层超温并且在催化剂上和反应系统中积炭的严重情况,催化剂超温严重会破坏其载体,而积炭使催化剂失活。从安全的角度出发,一旦发生这种情况,就应当自动切断重整反应加热炉的燃料以使其降温,并且应当切断反应进料。因此应设置自动联锁保护措施。当检测到来自重整循环氢压缩机的混氢流量降低到一定程度时,DCS输出一个联锁信号同时关闭重整油进料泵、进料控制阀和重整反应加热炉燃料控制阀。

2 重沸炉的多流路控制与低流量保护

重整的预处理汽提塔和稳定塔一般采用重沸炉,对于两路以上进料的多流路重沸炉,如果进料流量降低时,容易发生偏流,会使某根或几根炉管的质量流量过低,严重时会发生炉管结焦,甚至烧穿炉管引发事故。为防止多流路重沸炉发生偏流,应设置进料分支流路的均流量控制及总流量低流量自动保护联锁系统。此控制方案在每路加热炉入口的管路上设置流量控制阀,在每路的炉出口设置温度指示与报警。取间隔路数入口流量的检测值作为加热炉联锁的给定值。一旦发生偏流,联锁系统自动切断炉子的燃料供应。

3 临氢系统的紧急泄压

过去,各类加氢装置基本都设置紧急泄压系统,而重整装置基本不设,但重整及预加氢反应循环系统含氢率很高,反应复杂。如遇着火和反应失控等非正常情况,危险性比较大。目前,新装置的设计建议根据以下情况设置紧急泄压系统。着火情况:对于操作压力高于1.7MPa反应部分,正常考虑在15min时间用手动按钮把压力泄至0.7MPa或容器设计压力的50%;失控情况:对于可能会发生失控的反应器,比如由于处理高含烯烃的石脑油预加氢反应器,如果控制不好可能造成“飞温”。应采用泄压系统并根据安全评估等级值来设定自动泄压系统的动作。

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