270万吨/年加氢裂化装置开工事故总结

2022-09-11

一、装置简介

四川石化公司270万吨/年蜡油加氢裂化装置于2009年11月开始建设, 2012年12月工程中交, 由惠生 (上海) 化工工程有限公司承建, 基础设计部分由UOP公司完成, 详细设计部分由中国石化工程建设公司完成。装置总投资175893.19万元, 占地面积28050m2。

装置由反应、分馏和脱硫三部分组成, 采用双剂串联一次通过加氢裂化工艺。反应部分采用炉后混油方案, 热高分工艺流程及热高分液力透平;分馏部分采用硫化氢汽提塔, 分馏塔出航煤、柴油方案。设分馏进料加热炉, 吸收稳定部分采用重石脑油作吸收剂方案, 催化剂硫化采用湿法硫化。催化剂再生采用器外再生方案, 催化剂钝化采用液氨钝化。

二、开工中出现的问题及原因分析

1. 油运过程中出现的问题

2013年12月18日, 在热油运期间, 启动分馏塔底泵P-3006时, 瞬间导致尾油安全阀起跳, 高压放空罐V-4001见油, 将放空罐的油排空后, 液面仍然上涨, 外操排查原因发现是尾油换热器安全阀起跳后未回座导致安全阀漏量, 将安全阀切换以后放空罐液位停止上涨。同时外操发现, P-3006现场有抽空和超电流现象, 泵和管线的振动、声音异常, 压力表大幅波动, 后来把泵出口返塔线控制阀开大, 保证泵出口至少在150t/h左右以后, 泵恢复正常。经分析, 安全阀起跳也是由于在开泵时, 泵的出口憋量而导致。也就是说, 在以后的开泵和正常操作中, 要注意泵出口总量控制在150t/h, 防止安全阀起跳和泵超电流现象的发生。

2. 催化剂干燥过程中出现的问题

催化剂是加氢裂化的核心部分, 催化剂的载体是氧化铝, 这种载体的吸水性很强, 达到35%, 为了保护催化剂, 在开工前要对催化剂进行干燥, 防止在突然进油过程中, 催化剂里面的水分突然汽化放出大量热, 使催化剂颗粒破碎[1]。催化剂干燥期间, 出现了低速泄压阀自动打开的情况。当时氮气工况下循环氢入炉流量每个支路为52000Nm3/h, 而每路流量表的设计量程为50000Nm3/h, 实际流量超出了设计流量。而UOP设计理念认为仪表超量程就是有故障, 于是触发低速泄压联锁造成循环氢加热炉停炉切断燃料气动作。后来跟UOP协商, 将此联锁旁路, 旁路以后超量程可以正常运行。

3. 紧急泄压试验中出现的问题

为了检测紧急泄压孔板是否符合泄压要求, 以及考察装置的联锁自保情况, 装置要进行紧急泄压试验[2]。

2014年2月5日, 进行0.7MPa/Min泄压试验。第1分钟实际仅泄压0.45MPa, 不符合第1分钟0.7MPa的泄压要求。UOP认为低速泄压的泄压速度偏差范围为-15%, 在UOP允许偏差范围内 (范围:±20%) 。

由于UOP和SEI的设计准则不一致, UOP依据其准则认为泄压管道截止阀尺寸需600英寸, 而SEI根据计算认为300英寸就可以, 最终选定截止阀尺寸为300英寸, 但不确定是不是阀门尺寸对泄压速度的影响。后来采用拆卸孔板核算进行扩孔处理, 回装后没再对扩孔后的0.7MPa/Min泄压阀进行校验。这个问题会在以后的生产过程中反应出来。

4. 引柴油润湿催化剂时出现的问题

(1) 开进料泵P-2001时出现的问题

2014年2月10日夜班计划引开工柴油冲洗催化剂。准备启反应进料泵P-2001A, 中控制室内条件已经具备, 但是现场无法启泵。发现是电机没有送电, 而进料泵是6KV的大电机, 长时间未运行, 需要做绝缘才能投用, 做绝缘大概需要半个小时的时间[3]。另外, 根据新的设计规范, 现场升压泵电机也设有吹扫系统, 电机进出口都有电动阀, 开机前得吹扫, 这些都耽误了开泵时间。

当P-2001A启动以后, 发现平衡管法兰泄漏, 无法继续坚持, 于是将A泵切至B泵, B泵开泵比较顺利。当准备打开泵出口切断阀, 向反应系统进料时, 发现出口切断阀打不开, 联系仪表处理。仪表人员现场检查发现储气罐风压为0.2MPa, 而启动切断阀风压需大于0.4MPa, 当调大风压后切断阀打开。但切断阀打开瞬间进料泵联锁停泵, 分析原因, 在切断阀打开的瞬间, 由于后路管线是空的, 而且是管径DN350的管线, 所以瞬间过的量非常大, 超出了FIC20703的最大量程400t/h, 而UOP设计理念认为仪表超量程就有故障, 导致仪表自保, 联锁停泵。然后准备立刻重新启泵, 这次先将泵总出口的切断阀打开, 用泵出口的电动阀来控制量, 先把后路管线充满油, 然后再把电动阀全开, 这样就没有再出现问题。

(2) 进油后出现的问题

进油过程中, 进料泵出口流量表FIC20701指示不准, 不能准确计量泵出口流量, 联系仪表处理, 重新打隔离液后指示准确。

但是在油在进入反应器以后, 出现了很大的吸附热。反应器最高点温升达到62℃, 精制反应器第一床层最高点达到172℃, 然后中间床层立刻投用冷氢来拦截上一床层的温波, 下部床层温度好转, 温升处于可控状态。