(四)装置自保联锁系统及其作用
乙烯生产流程长,且较为复杂,日常操作较多,与外界公用工程系统联系密切。所以设有联锁系统。可以分为几个部分:
1.裂解炉的联锁系统
主要有风机故障、燃料高/低压、原料高/低压、BW水低流量、DS低流量、空气低流量、高压蒸汽超温、急冷器出口裂解气超温、汽包低液位、手动按钮等。联锁动作基本为原料、燃料电磁阀关闭、DS预设、原料/燃料调节阀预设阀位输出为0%。
2.压缩机的联锁系统
主要联锁有润滑油低压、调速油低压、吸人罐高液位、排出温度高、密封气流量低(泄漏量高)、轴位移、入口电动阀阀位开度低、紧急停车按钮、手动停车按钮、密封油高位油槽低液位等。动作结果切断调速油供应、最小流量返回阀全开、喷淋阀全关等。
3.反应器的联锁系统
联锁有超温、紧急手动按钮等,切断人出口物料、切断氢气输入,超压放火炬等。
4.精馏塔的联锁系统
一般精馏塔都有高压切断热源联锁,根据影响面,有的切断加热热源,有的切断自身冷源。恢复时应注意调节阀首先关闭后慢慢开启至所需。
5.机泵的联锁系统
压缩机油泵、复水泵、急冷油泵、原料泵、燃料油泵等设有低压自启动联锁。
(五)装置易发生的事故及其处理在装置操作中紧急停车可由操作错误、单台设备故障或系统故障引起,这种情况需要立
即和协调的行动以保护装置人员和设备。紧急停车分为全面紧急停车和局部紧急停车。
1.紧急事故停车处理原则
发生紧急情况时,应遵循以下原则进行处理:
在任何紧急情况下,大量的烃将被排放到火炬系统。万一发生紧急情况,通常需要立即减少装置的热量输入(再沸器热量和裂解炉燃料),这将迅速减少火炬负荷。有足够的蒸汽去火炬以减少环境污染是极为重要的。
(1)导致紧急情况的故障发生之后和装置恢复到安全状态之后,应详细分析故障原因,直到故障原因已明确并且已研究出防止再次发生的纠正方法,装置才能重新开车。
(2)在所有紧急情况下必须保护大的压缩机和透平防止损坏,润滑油和密封油的循环应继续进行以帮助冷却机器轴承和密封。为了避免可能的透平轴承弯曲,在每次停车后都应用盘车齿轮以低速对机器盘车,直到压缩机充分冷却。
(3)在紧急情况期间,应遵守正常装置停车步骤以保护其他没有直接涉及到的设备(如,在抽空之前停泵)。
(4)尽最大可能保障甲烷化、乙炔转化催化剂、碳三CDHYDROO催化剂不中毒,反应器不飞温。
(5)尽量将各干燥器切出流程,保证开车时有不用再生就可使用的干燥器。
(6)尽量保证管线、设备不超温不超压。
(7)尽最大可能缩小事故范围和使紧急状况不进一步发展。
(8)统一指挥,做到冷静果断,不发生误判断、误指挥、误操作。
紧急停车步骤是在很短的停车期间采取的。如果在已经进行紧急步骤之后出现很长的停车时间,应进行正常停车。
2。预案
(1)裂解气压缩机故障
①停裂解乙烷的裂解炉炉管乙烷原料,仅通人稀释蒸汽;
②只要裂解炉有烃进料,汽油分馏塔、急冷水塔、工艺水和稀释蒸汽系统就保持正常操作;
③燃料气系统开始接人燃料;
④尽可能保证制冷压缩机继续运转;
⑤关闭裂解气压缩机主汽阀,打开主隔离阀后倒淋及机体倒淋,停真空系统,确认外供密封蒸汽阀关;压缩机停转后,马上进行电动盘车;SS、MS隔离阀视情况而定是否关闭。复水系统应维持正常运转;
⑥如果冲洗油系统或注水系统正在运行的话,停止冲洗油或水注入;
⑦脱乙烷塔全回流运转;
⑧停碳二加氢反应器;
⑨停碳三加氢;
⑩停甲烷化;
⑩乙烯精馏塔全回流运转;
⑩停火炬气回收压缩机;
⑩可能失去吸人液位的所有没有回流或循环的泵应停止,需要密切监视所有塔釜泵。
(2)裂解炉故障
裂解炉的各种故障需要立即动作,动作的基本原则(自动和手动)即最优先的是保护人员和裂解炉设备,第二优先的是可在最短时间内使裂解炉能再投入操作,下面考虑要求尽量避免辐射段炉管迅速降温,它可能导致过量的焦剥落。这些步骤中的一部分在很大程度上依赖于仪表完成裂解炉控制的自动动作(如,燃烧负荷、挡板位置、燃烧空气供给、烃进料量和稀释蒸汽量)以把裂解炉带到“安全”状态。这不能解释为继续的安全状态,实际上,它倾向于排除干扰的短时间的负面影响并为操作人员提供反应时间以进行最终需要的调整,以把裂解炉带到安全状态继续操作或进行控制下的停车。使储存的热量从裂解炉中安全地分散出去是很重要的,因为大量的耐火材料在高温下操作。需要特别小心,因为对流段通常将回收传递到经过辐射段的冷却空气的绝大部分热量。因此,保持有足够的流量通过所有炉管是重要的。
(3)急冷油故障
全部急冷油故障的机会很小,然而,两台泵和备用泵都故障则足以严重到停装置生产,全部急冷油中断将使汽油分馏塔以及裂解炉和汽油分馏塔之间的所有管线过热,此时①需要全部裂解炉停车,调节稀释蒸汽和挡板使裂解炉适当降温;
②在裂解炉停炉后停裂解气压缩机;
③其余同“裂解气压缩机故障”。
(4)急冷水故障
在蒸汽和电同时故障的情况下可能发生全部急冷水故障,如果一个主要的急冷水流量阀由于失灵或误操作而关闭,可能发生大的但不是全部的故障。急冷水塔出口和人口将达到同样温度。突然的高温物流去裂解气压缩机必然使压缩机跳闸,由于回流和稀释蒸汽不再冷凝,从急冷水塔去压缩机的物料流量将提高。压力排放阀没有足够的能力处理这么大的流量,所以压力排放安全阀将动作,导致很高的火炬负荷。需要立即采取步骤去停裂解炉进料以减少火炬负荷。
急冷水塔中的稀释蒸汽和烃回流的冷凝将停止,应立即停止去工艺水汽提塔和稀释蒸汽罐的水,防止全部倒空急冷水塔。去裂解炉的稀释蒸汽通过中压蒸汽系统继续通人。停止去各个再沸器和工艺加热用的急冷水并对工艺系统产生下列影响:所有石脑油预热器、裂解气加热器、脱乙烷塔再沸器及燃料油冷却器将失去加热热量;脱乙烷塔再沸器没有加热,应投用蒸汽再沸器保持运转。燃料油冷却器将无法冷却,热油直接进入储罐,必须观察储罐温度。
急冷水中断对其他加热用户的影响很小。
万一急冷水循环泵不能重新启动,必须采取步骤停止装置生产,按下列步骤:
①按停车步骤停裂解炉,关去急冷器的急冷油阀后,按蒸汽备用状态通人稀释蒸汽至清焦系统;
②停裂解燃料油产品泵、裂解轻柴油产品泵、汽油分馏塔回流泵、工艺水汽提塔进料泵和稀释蒸汽发生器进料泵;
③调整冷箱和脱甲烷系统;
④停碳二加氢反应器;
⑤乙烯精馏塔全回流运转;
⑥丙烯精馏塔停回流,加大塔釜液化气送出量;
⑦停止所有火炬气回收压缩机;
⑧可能失去吸人液位的所有没有回流或循环的泵应停止,需要密切监视所有塔釜泵。
(5)蒸汽全部中断
由于全部蒸汽中断不像停电那么突然,如果大压缩机立即停车,在短时间内可能还有一些蒸汽,还有蒸汽继续通人关键用户。在全部蒸汽故障但仍有电时,应采取下列步骤:
①用四按钮停裂解气压缩机,每个压缩机系统的润滑油/密封油/调速油,蒸汽驱动泵将由于没有蒸汽而停止并自动启动电驱动泵;
②启动电驱动的急冷油和急冷水泵;
③应关闭去所有再沸器和直接蒸汽注入系统的蒸汽;
④关闭去火炬的蒸汽;
⑤停裂解炉,立即灭所有火嘴防止辐射段炉管过热,尤其是如果对流段预热盘管没有BFW。全开稀释蒸汽阀,随着大的蒸汽用户的停车,将有足够的剩余蒸汽把烃从裂解炉炉管中吹扫出来。关汽包排污阀以保存系统中的水应注意:
①避免通过装置冷区的液体排放从总管排放大量的液态烃去干火炬,只要可能就保持通人蒸汽以蒸发排放的物料,因为在这种情况下罐中充满物料可能导致冷物料直接进入火炬总管;
②停掉正常情况下发生烃蒸发的换热器的蒸汽;
③冷区的所有反应器应密切观察没有异常的温度上升,如果需要,进行排放并用氮气置换;
④停止所有药剂注入;
⑤必须小心不要在失去加热的系统中产生真空,尤其是汽油分馏塔和急冷水塔。如果蒸汽将停一段时间,用轻油冲洗重油管线或用氮气吹扫以防止油在管线中凝固。如果是零度以下的天气且蒸汽将停一段时间,采取充分的防冻措施并排放凝液系统、蒸汽管线盲端、地面上的冷却水和公用工程水管线。也应用轻油冲洗重油管线或用氮气吹扫以防止油在管线中凝固。
(6)发生严重设备泄漏、火灾、爆炸事故
装置发生严重设备泄漏、火灾、爆炸事故时,迅速报火警,按全面紧急停车处理,即:立即将乙炔转化、甲烷化、火炬气回收压缩机停车。各塔停止采出,停各塔回流和加热。系统处于保压保液面状态。防止管线、设备超温超压。
(7)停电
当电力供应断开时间超过各个电机的设定延迟时间时,将发生总的电力故障。由于裂解炉引风机停止,所有的裂解炉自动联锁停车。装置总的电源故障联锁停装置塔釜加热和压缩机。总的电源故障后,控制系统和应急灯由备用电源供电,能维持30min左右。
在停电后,会出现以下情况:
除蒸汽驱动的泵外,所有泵由于断电而停止运行。
由于停电,新老区所有裂解炉风机停,裂解炉将联锁停车。
由于电力故障,联锁系统动作。
处理措施:
裂解气压缩机在将急冷系统汽相物料基本送出后停止运行。二元制冷压缩机在不能维持出口温度后停止运行。处理同“发生严重泄漏、火灾、爆炸事故”。
(8)冷却水故障
由于在冷却水发生故障时,没有冷却物除去输入装置中的大量热量,可导致最大的潜在放火炬工况,应立即采取减少火炬负荷的操作,不会自动跳闸的所有热量输入和烃进料必须立即停车。裂解炉不会因为循环水停车而联锁停车,需要快速停车。
①按PB停所有裂解炉;
②冷却水上水压力低联锁后:
③停丙烯压缩机;
④停乙烯压缩机;
⑤加氢停车;
⑥甲烷化停车;
⑦各塔加热切断。
处理措施:
①按PB停所有裂解炉;
②根据各塔运行情况停回流泵及送出泵;
③其余同“停电”。
(9)仪表风故障
万一仪表风全部停止,装置仪表设计有它们的最安全的位置,全部的影响是,去装置的热量输入和原料将中断,同时冷却水继续通人。由于仪表风全部停止,没有别的选择,只有装置停车,让冷却水循环。