DCS在催化剂回收系统中的改造应用.pdf

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1、化工自动化及仪表第39卷DG9在催化剂回收系统中的改造应用高计勇金斌刘德立(中国石油辽阳石化公司芳烃厂，j_[’j：辽阳111003)摘要针对催化剂回收系统在异常情况下停机出现的高振动，提出相应的改造方案并在DCS内实施。实践证明此改造方案行之有效，大大提高了系统的安全性。关键词DCS催化刑回收高振动改造中圈分类号TH862+．6文献标识码B文章编号1000．3932(2012)lO一1368-03辽阳石油分公司设计年产53万tPTA装置的配套设备催化剂回收系统，通过对催化剂的回收和再次利用可大大节省装置的生产成本。该系统在投用初期，

2、由于喷嘴被堵，经常出现停机过程中的高振动现象。此次技术改造通过对造成机组高振动的不稳定因素进行深入分析，对系统进行了改造，从而确保了系统的平稳运行。1催化剂回收系统的主要工作过程M1-707转鼓分离机是组成催化剂回收系统(图1)的主要设备，其作用是将催化剂从含有催化剂的母液中分离出来。含有催化剂的母液从Fl-70l储罐经ZCV24503、FCV24508后进入M1．707转鼓分离机。含有催化剂的母液在特殊结构的离心机内经过强大的离心力形成了分层，成颗粒状的催化剂被挤压在分层液体的最下层，在强大离心力的作用下经过Ml-707内部结构的喷

3、嘴被分离出来。密度相对较小的澄清液体随着含有催化剂的母液不断地涌人，在离心机的强大离心作用下从上侧分离出来。图l催化荆回收系统流程1．1催化剂系统的开车过程开车前系统自检，检测机组轴温、润滑油液位、机组振动及阀位等联锁是否满足开车条件。在开车条件满足后，首先使HCV24517、HCV24575和HCV24576阀处于开状态，此时不含催化剂颗粒的液体溶剂经HCV24517和FCV24508进入Ml-707分离机内。FCV24508随着分离机M1—707的转速提升缓慢打开。在M1．707到达最高转速3980r／rain，等系统运转平稳+后

4、，打开ZCV24503，关闭HCV24517，使含有催化剂的母液进入分离机。1．2催化剂系统的回收过程在催化剂系统的回收过程中，ZCV24503、HCV24575和HCV24576处于开状态，HCV24517处于关状态，此时FCV24578和FCV24508可根据收稿日期：2012-07-02第10期，高计勇等．DCS在催化剂回收系统中的改造应用工艺需要来自动调节。从M1-707机组分离出的催化剂一部分通过回流泵Gl_716后回流，大部分主要经过HCV24576和FCV24578被收集到F1．709催化剂回收罐中。从M1-707机组分

5、离出的溶剂经HCV24575被收集到F1—711溶剂回收罐中。1．3催化剂系统的停车过程在系统接收到停车指令或者监测到系统异常时，系统便自动执行停车过程。首先将HCV24517阀打开、关闭ZCV24503，不含催化剂的溶剂水代替含有催化剂的母液。尔后M1—707主机转速逐渐减慢直至停止，FCV24508在M1—707主机减速过程中缓慢关闭。2故障现象及原因分析该系统为高速旋转系统，机组的停车有一定的停机保护。原有停车控制方案为：停车过程中将HCV24517阀打开、关闭ZCV24503，不含催化剂的溶剂水代替含有催化剂的母液后，M1．7

6、07主机逐渐由高速逐渐减速直至停止，FCV24508在停车过程中根据停车时间长短按等百分比缓慢关闭。为了保证机组在正常运转和系统启停车过程中M1-707内要求保持一定液位(不低于5％)，LICA24651原有的控制方案如图2所示。YG1—716转速O％图2LICA24651液位逻辑控制方案2．1故障现象在机组投用初期，机组一切运行正常。但在随后的一次系统停机过程中机组因巨大的振动而受到了严重破坏。根据历史记录分析可知，在机组运转过程中系统监测到M1-707电机轴温异常时系统自动执行停机过程。在停机过程中MI．707转速不断下降，在转速

7、下降到1550r／min时，机组产生巨大振动，M1-707机身由于巨大振动而受到严重破坏；在系统停车过程中M1-707的液位控制在10％左右；打开机体发现转鼓分离机内喷嘴部分被堵，并且发现了大量的未被排出的固体催化剂。2．2故障原因分析由于PTA生产工艺的环境特殊，回收催化剂的母液的粘稠度以及催化剂颗粒大小会存在一定的差异，这就使转鼓喷嘴有了被堵的可能。喷嘴被堵的转鼓分离机执行停车程序时，一方面使FCV24508阀位不断减小，使进入M1-707转鼓分离机的溶剂不断减少；另一方面G1-716泵转速仍按原有的控制方案控制，没有随FCV24

8、508的流量降低而明显减速。这样很容易造成M1-707转鼓内低液位(即便液位控制在5％以上)。在停车过程中转鼓内液位低且分离机转鼓喷嘴被堵的情况下，未被排出的催化剂在机组高速旋转下形成了巨大的偏心力，在机组转速降到155