连续重整装置再生反应氧分析仪存在的问题及改进方案.pdf

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1、化工自动化及仪表第40卷连续重整装置再生反应氧分析仪存在的问题及改进方案武奎李永红(中国石油兰州石化公司质检部，兰州730060)摘要分析了中石油兰州石化公司70万t／a连续重整装置(美国u0P设计工艺)在生产中由于再生反应氧分析仪故障，造成装置热停工较多的成因，并提出了改造措施，为连续重整、安全平稳运行提供了保障。关键词连续重整装置再生反应氧分析仪中图分类号TH843文献标识码B文章编号1000一3932(2013)02_0266旬51997年底，中国石油兰州石化公司70万L／a连续重整装置首次试车成功。该装置由中石化北京设计院设计，包括预处理、重整反应、再生、氢气再接触提纯、抽提

2、及精馏等部分。重整反应部分采用美国UOP专利超低压重整工艺，再生部分采用UOP开发的第三代Cyclemax专利技术。催化剂采用石油化工科学研究院开发、由石油三厂生产的新一代Ps．IV铂锡连续重整催化剂¨1。催化剂再生是重整反应中最关键的因素，是否能够有效快速再生是装置连续生产的保证。其再生效果通过控制再生器中的氧浓度来实现，氧浓度过高会烧毁Ps-IV催化剂，过低则再生效果很差，影响催化剂的活性，所以氧分析仪在再生反应中非常重要。1氧分析仪在再生反应中的作用催化剂在再生反应器反应过程中表面会有积碳，再生的主要目的是烧碳。积碳与氧气通过燃烧反应被烧掉，但它容易损害催化剂。因为此反应会导致

3、催化剂温度升高，一旦燃烧过于剧烈，温度过高，将会引起催化剂永久性损坏，因此必须对烧碳过程进行控制。最好的方法就是控制好再生器中的氧气含量。如果氧气含量过高，就会产生高温，将损坏催化剂。如果氧气含量过低，烧碳速度慢，使催化剂在烧碳区不能完全除碳，而把烧碳的任务转移到氯化区中完成，造成催化剂中毒失效[2‘。重整再生氧分析仪选用UOP指定美国AME—TEK公司生产的THERMOxsERIEs2000／wDG—IV氧化锆分析仪，安装于再生反应器的出口处，实时监控再生循环气中的氧含量变化。如图1所示，在黑烧状态下，助燃空气沿实线进入再生器中部，从顶部出来，通过风机再返回至再生器中部，再生氧分析

4、仪及时检测到再生烟气中的氧含量值，并输出至DCS显示且自动调节FIC2517阀门大小来控制空气的进气量，使再生器中的的氧含量控制在0．4％一1．0％之间；在白烧状态下，助燃空气沿点线进入再生器底部，从顶部出来，通过风机再返回至再生器中部，再生氧分析仪就会检测到再生循环气中的氧含量值，并输出至Dcs显示并自动调节HIC2517阀门大小来控制排气量大小，使其再生器中氧含量控制在0．4％～1．0％之间。2氧分析仪故障原因分析自1997年底连续重整装置开工以来，由于氧分析仪故障原因，造成装置热停每年约5次以上，每次处理故障需要5—7d，给装置的安全平稳生产造成极大的影响。通过十几年来仪表失灵

5、原因统计，总结其主要原因是：氧化锫头坏、氧化锆头被污染和低流量报警3个简单故障。这3个简单故障每年所发生的频率约占所有故障的95％以上。正常情况下，处理此类问题只需1h左右即可排除故障。由于氧分析仪本身的设计缺陷和安装方式(图2)，分析仪与工艺管线采用2”法兰连接；收稿日期：2012-12_05(修改稿)第2期武奎等．连续重整装置再生反应氧分析仪存在的问题及改进方案267合奏催化剂入口卜—弋旷⋯⋯r⋯一●／一～＼Ix斗／

6、⋯⋯L⋯一黑烧状态白烧状态控制信号图1氧分析仪在再生反应流程中的位置再生烟气进分析仪前没有安装截止阀；再生烟气排除后，工艺才能进行升压、升温。故处理一次简的温度约为

7、480℃、压力为2．50kPa。当氧分析仪单故障需要5—7d时间，这样不但影响装置安全发生故障时，必须等待工艺将再生器温度和压力生产，而且由于装置频繁开、停工对重要设备造成降下来，方可对仪表进行维修和处理。仪表故障了极大的损害。工艺再生烟气8480℃●一0．25MPa睢_J特lILL——一图2WDG—IV氧化锆分析仪安装及内部结构氧化锆头污染、易损坏的原因主要是烟气中的积炭堆积于锆头表面，造成氧离子不能充分在掣加cs一——J■·一7：IlI．、一—··去CRCS流量警信号锆头正、负极间流动，所分析出的氧含量值不是烟气中真实的氧浓度值，误导再生操作反应。造成一lf一接装兰～连安法化工自

8、动化及仪表第40卷低流量报警的原因是烟气中的积炭和氯化物堆积于采样及分析器腔体内壁，造成分析样气流通不畅。铂电阻检测到样气温度低于设定值时，仪表发出的开关量报警信号给CRcs，cRCS系统为保护装置安全，自动将再生系统热停下来。3可行性改进方案为保证重整再生系统安、稳、长、满、优运行，针对连续重整再生氧分析仪在十几年运行中经常出现的3个故障原因做出了以下改进方案。3．1可行性改造方案一可行性改造方案一如图3所示，利用原有采样口和分析仪，在采样口处安装一个2