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加氢装置——重点部位设备说明及危险因素及防范措施

  
评论: 更新日期:2014年05月28日

      (7)加氢反应系统升温、升压
      加氢反应系统升温、升压时应按要求的升温、升压速度进行,一般要求系统升温速度为20℃几左右,系统升压速度不大于1.5MPa/h。如升温、升压速度过快易造成系统泄漏。
      (8)加氢催化剂的硫化、钝化
      加氢反应催化剂在开工前为氧化态,氧化态催化剂没有加氢活性,因此,催化剂需要进行硫化。催化剂硫化的方法有湿法硫化、干法硫化两种方法,常用的硫化剂有二硫化碳、DMDS,催化剂进行硫化时系统的H2S浓度很高,有时高达1%以上,因此,要特别注意硫化氢中毒问题。
      新硫化的加氢裂化催化剂具有很高的加氢裂化活性,为抑制这种活性,需要对加氢裂化催化剂进行钝化。钝化剂为无水液氨。加氢裂化催化剂进行钝化时应注意维持系统中硫化氢浓度不小于0.05%。
      (9)加氢反应系统逐步切换成原料油
      加氢催化剂的硫化、钝化过程完成后,加氢反应系统的低氮油需要逐步切换成原料油,切换步骤应按开工方案要求的步骤进行。切换过程中应密切注意加氢反应器床层温升的变化情况。
      (10)装置操作调整
      加氢反应系统原料切换步骤完成之后,应进一步调整装置的工艺操作,使产品质量合格,从而完成开工过程。
      2.停工时的危险因素及其防范措施
      (1)反应系统降温、降量
      加氢装置停工首先反应系统降温、降量。在此过程中应遵循先降温后降量的原则。反应系统进料量降低,空速减小,加氢反应器温升增加,易出现反应“飞温”现象。所谓“飞温”就是反应器温度迅速上升,以致不可控制的现象。
      (2)用低疑点原料置换整个系统
      加氢装置的原料油一般较重,凝点较高,在停工时易凝结在催化剂、管线及设备当中。为避免上述情况出现,在停工前应用低疑点油置换系统,所用的低凝点油一般为常二线油。
       (3)停反应原料泵
      切断反应进料时,应注意反应器温度应适宜,使裂化反应器无明显温升。
      (4)反应系统循环带油及热氢气提
      切断反应进料后,反应加热炉升温,用热循环氢带出催化剂中的存油,热氢气提的温度应根据催化剂的要求确定,一般为枷℃左右,热氢气提的温度不能过高,以避免催化剂被热氢还原。
      (5)反应系统降温、降压
      加氢反应系统按要求的速度降温、降压。
      (6)反应系统N:置换
      反应系统用N,置换成N:环境,使系统的氢烃浓度<1%。
      (7)卸催化剂
      使用过的含碳催化剂在空气中易发生自燃,反应器是在N2气环境下进行卸催化剂作业,必须由专业的卸剂公司人员进反应器进行卸剂,因此,在卸催化剂装桶应使用N:或干冰保护催化剂,避免催化剂自燃。
      (8)加氢设备的清洗及防腐
      加氢装置高压部分的设备及部件,在停工后应用碱液进行清洗,以避免在接触空气后发生腐蚀,损坏设备。另外,高硫系统的设备主要是后处理部分在打开前应用水进行冲洗,以避免硫化铁在空气中自燃。
      (9)装置退油及吹扫
      加氢装置停工,应将装置内的存油退出并吹扫干净,保证不留死角。
      (10)辅助系统的处理
      加氢装置停工后将装置的火炬系统、地下污水系统等辅助系统处理干净,并加盲板使装置与系统防腐以使装置达到检修条件。
      (二)正常生产时的危险因素及其防范措施
      1.遵守“先降温后降量”的原则
    加氢装置正常操作调整时必须遵守“先降温后降量”、“先提量后提温”的原则,防止“飞温”事故的发生。
      2.反应温度的控制
      加氢装置的反应温度是最重要的控制参数,必须严格按工艺技术指标控制加氢反应温度及各床层温升。
      3.高压分离器液位控制
      高压分离器液位是加氢装置非常重要的工艺控制参数,如液位过高易循环氢带液,损坏循环氢压缩机;如液位过低易出现高压窜低压事故,造成低压部分设备毁坏,油品和可燃气体泄漏,以至更为严重的后果。因此应严格控制高压分离器液位,经常校验液位仪表的准确性。
      4.反应系统压力控制
      加氢装置反应系统压力是重要的工艺控制参数,反应压力影响氢分压,对加氢反应有直接的影响,影响加氢装置反应系统压力的因素很多,应选择经济、合理、方便的控制方案对反应系统的压力进行控制。
      5.循环氢纯度的控制
      循环氢纯度影响氢分压,对加氢反应有直接的影响,是加氢装置重要的工艺控制参数,影响循环氢纯度的因素很多,催化剂的性质、原料油的性质、反应温度、压力、新氢纯度、尾氢排放量等因素都影响循环氢纯度,其中可操作条件为尾氢排放量。加大尾氢排放,循环氢纯度增加;减小尾氢排放循环氢纯度降低。
      循环氢纯度高,氢分压就会较高,有利于加氢反应进行,但是,高循环氢纯度是以大量排放尾氢、增加物耗为代价的;循环氢纯度低,氢分压就会较低,不利于加氢反应进行,而且,循环氢纯度低时,循环氢平均分子量大,在循环氢压缩机转速不变的情况下,系统压差就会增加,循环氢压缩机的动力消耗也会增加。因此,循环氢纯度要控制适当。
      6.加热炉的控制
      加热炉是加氢装置的重要设备,加热炉的使用应引起重视。加热炉各路流量应保持均匀,并且不低于规定的值,防止炉管结焦;保持加热炉各火嘴燃烧均匀,尽量使炉堂内各点温度均匀;控制加热炉各点温度不超温;保持加热炉燃烧状态良好。
      7.闭灯检查
      加氢装置系统压力高,而且介质为氢气,容易发生泄漏,高压氢气发生泄漏时容易着火,氢气火焰一般为淡蓝色,白天不易发现,在夜间闭上灯后,很容易发现这种氢气漏点。因此,定期进行这种夜间闭灯检查,对发现漏点,将事故消灭在萌芽状态,保证装置安全稳定运行具有重要意义。
      8.装置防冻凝问题
      加氢装置的原料一般较重,凝点较高,通常在20-30℃,容易发生冻凝。如发生冻凝事故,不但影响装置稳定生产,还容易引发安全生产事故,因此,加氢装置的防冻凝问题应引起足够重视。
      9.循环氢压缩防喘振问题
      加氢装置的循环氢压缩机多为离心式压缩机,离心式压缩机存在喘振问题,因此,在操作中应保持压缩机在正常工况下运行,避免压缩机出现喘振。
      10.原料质量的控制
      加氢装置的原料性质,对加氢装置的操作有重要影响,必须严格控制。一般控制原料的干点在规定的范围内,Fe不大于1×10-6,如铁含量高,反应器压差增加过快,装置不能长周期运行。N 不大于1×10-6,N低于规定的值,原料没有明水。
      11.防硫化氢中毒
      加氢装置的原料中含有硫,这些硫在加氢后变为硫化氢,并在脱丁烷塔塔顶及脱硫部分富集,形成高浓度的硫化氢。硫化氢的毒性很强,允许最高浓度为10mg/m3。因此,加氢车间必须注重防硫化氢中毒问题,在高硫区域内进行切液、采样等操作时尤其注意,要求带防毒面具并有人监护。
      12.时刻保持冷氢线畅通
      加氢装置的急冷氢是控制加氢反应器床层温度的重要手段,它对抑制反应温升具有重要作用。高凝点油有时倒窜人冷氢线内凝结,堵塞冷氢线,如有这种情况发生将十分危险,因此,操作过程中要时刻保持冷氢线畅通。
      13.密切注意热油泵及轻烃泵的运行状况
      加氢装置的一些热油泵运行温度较高,高于油品的自燃点,若有泄漏,易发生火灾事故。因此,在操作时要注意热油泵的运行状态,注意泵体、密封等处有无泄漏,如有泄漏应立即处理。
      加氢装置内存有大量的轻烃,如发生泄漏,会引发重大事故。因此,对轻烃泵的运行状况也要引起足够重视。
      (三)设备腐蚀加氢装置高温、高压、临氢、系统内存在H2S、NH3,因此,加氢装置的腐蚀问题也应引起重视,解决加氢装置腐蚀问题的主要方法是合理选材,在使用时加强监视与检测。
      1.高温氢腐蚀
      氢气在常温下对普通碳钢没有腐蚀,但是在高温、高压下则会产生腐蚀,使材料的机械强度和塑性降低。
      高温氢腐蚀的机理为氢气与材料中的碳反应生成甲烷,使材料的机械强度和塑性降低,形成的甲烷在钢材的晶间积聚,使材料产生很大的内应力或产生鼓泡、裂纹。至于在什么条件下产生腐蚀,则根据Nels。n曲线确定。
      为避免高温氢腐蚀,加氢装置高温、高压、临氢部分的设备、管线多采用合金钢或不锈钢。
      2.氢脆
      氢原子渗入钢材后,使钢材晶粒中原子结合力降低,造成材料的延展性、韧性下降,这种现象称为氢脆。这种氢脆是可逆的,当氢气从材料中溢出后,材料的力学性能就能恢复。
      氢脆的危害主要出现在加氢装置的停工阶段,装置停工阶段,系统温度、压力下降,氢气在材料中的溶解度下降,由于氢气溢出的速度很慢,这时材料中的氢气处于过饱和状态,当温度冷却到150℃时,大量的过饱和氢气会聚积到材料的缺陷处,如裂纹的前端,引起裂纹扩展。
      所以加氢装置停工时降温、降压的速度应进行适当的控制,进行脱氢处理。
      3.高温H2S腐蚀
      高温H2S腐蚀主要发生在反应系统高温部分,高温H2S腐蚀表现为与H2共同作用,氢气的存在加强了H2S的腐蚀作用,同时,H2S的存在也加强了氢气的腐蚀作用。该种腐蚀的防治方法是选择抗H2S腐蚀材质。
 

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