加氫裂化裝置反應系統的控制及安全措施探討

李遠舟（中海石油煉化有限責任公司惠州煉化分公司煉油二部， 廣東 惠州 516086）

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加氫裂化裝置反應系統的控制及安全措施探討

李遠舟（中海石油煉化有限責任公司惠州煉化分公司煉油二部， 廣東 惠州 516086）

摘要：在當前的石油化工生產領域中，加氫裂化裝置占有十分重要的地位，但在實際應用中也具有高溫高壓、控制質量要求高、操作條件苛刻等特點。在加氫裂化裝置中，反應系統是最為主要的部分，為了確保其運行狀態良好，應當對反應系統進行妥善地控制，并且通過完善的安全措施進行管理，以確保加氫裂化裝置在實際生產中安全、穩定、高效地運行。

關鍵詞：加氫裂化裝置；反應系統控制；安全措施

中海煉化惠州煉化分公司400萬噸/年蠟油加氫裂化裝置（以下簡稱為加氫裂化裝置）以常減壓裝置減二線蠟油和減三線蠟油以及焦化裝置蠟油為原料，在高溫高壓和氫氣以及催化劑的作用下先脫除原料中的硫、氮、金屬等雜質，然后進行加氫、裂化、芳烴飽和和開環等反應，生產出輕重石腦油、航煤、柴油和加氫尾油等高附加值產品。加氫裂化裝置反應部分采用兩個反應器系列并聯方案，每個反應器系統由原料油和氫氣與反應產物換熱器，混氫加熱爐和反應器組成，兩個反應器的反應產物在熱高壓分離器前混合。每個系列設置一臺反應器，每臺反應器設置六個床層，精制催化劑和裂化催化劑裝填在同一反應器中。反應產物經過高壓和低壓分離器，實現氣相、油相和水相的分離，在分餾塔中對油相產品進行蒸餾，從而得到相應的產品。在加氫裂化裝置的生產運行中，反應系統的控制十分關鍵，對于裝置的安全生產有著極大的影響。

1 反應器溫度控制

在加氫裂化裝置反應系統的控制當中，反應溫度的控制非常重要，對反應溫度進行合理的控制，能夠使催化劑發揮更好的效能，從而使產品的收率和質量均得到提升。在反應器的溫度控制中，主要包括反應器催化劑床層溫度控制和入口原料預熱溫度控制兩部分。其中，對反應器催化劑床層溫度控制可以通過對冷氫量的調節來實現去反應熱，而入口原料預熱溫度則對反應器催化劑床層溫度的穩定性有著直接的影響。在反應器入口，通過反應器入口溫度控制器和混氫加熱爐燃料氣壓力控制器對燃料氣流量進行調節，從而可以更好地控制反應器入口溫度趨于穩定［1］。在裝置停工檢修開車前，應當對催化劑進行干燥、升溫和活化；在裝置正常生產操作中，應當注意將反應器催化劑床層溫度控制在標準范圍內。

在裝置開工反應器升溫過程中，為了確保裝置的安全性，避免設備運行突發故障，或反應溫度驟升造成催化劑失效等問題，應在適當的時候進行緊急泄壓試驗，迅速降低反應溫度至安全狀態，以驗證裝置在事故狀態中的安全自保能力。在裝置正常生產操作中，可根據反應器催化劑床層溫度控制要求設定相應床層的溫度控制器參數，實現在反應過程中對溫度更為良好的控制。在反應器催化劑床層溫度控制器當中，還應當添加相應的報警系統，一旦生產過程中反應溫度超出限定范圍，應當能夠及時進行調節，并且發出警報，通知操作人員進行處理，避免發生反應器“飛溫”事故。

2 高壓分離器壓力控制

在加氫裂化裝置反應系統的控制當中，高壓分離器壓力的控制具有十分重要的作用。高壓分離器的壓力對反應系統的壓力平穩性有著直接的影響，維持反應系統的壓力穩定可以有效地避免產品結焦、有助于催化劑活性的保持、有利于加氫精制和加氫裂化反應的發生［2］。在高壓分離器內部氣液相平衡的情況下，循環氫組分中的氫分壓對高壓分離器壓力波動十分關鍵。而反應系統中的氫氣純度的變化、氫消耗量的變動，都會對氫分壓產生影響。為了維持高壓分離器的壓力穩定，可以通過補充新氫來實現，不過采取這種方式時需要考慮新氫補充系統的壓力平衡問題。

對于補充氫壓縮機，無法將調節閥安裝在出口位置以對流量進行調節，同時也難以對往復次數、沖程等進行改變以調節流量，一般都在補充氫壓縮機出口返回入口管線上安裝調節閥，通過改變返回旁通量，從而實現對出口流量的調節，確保補充氫壓縮機能夠保持穩定的出口流量。在高壓分離器壓力和補充氫壓縮機入口壓力控制系統中，包含了很多儀表，例如調節單元信號選擇器、定位器、調節閥等，共同構成反應系統壓力選擇控制系統。在裝置正常運行狀態下，補充氫壓縮機返回線調節閥由相應的調節單元進行控制，維持系統壓力的平穩狀態。一旦發生系統壓力失穩，低信號選擇器對調節閥進行控制，幫助系統恢復到正常的壓力狀態［3］。

3 加氫裂化裝置反應系統安全控制措施

加氫裂化反應是在高壓、高溫、高硫化氫的環境下進行的，因此，設備運轉的可靠性十分重要，對于設備可能發生的故障和腐蝕現象，應制定詳細的處置方案并進行及時的檢查和處理。

在對加氫裂化裝置進行調整的過程中，應當遵循“先提量后提溫、先降溫后降量”的原則，避免發生“飛溫”的事故。在控制加氫裂化裝置反應溫度的過程中，應當根據實際的床層溫度、工藝技術指標等進行控制，避免催化劑床層產生“熱點”。

對于高壓分離器的液位，在生產控制中應格外注意，液位過高可能造成循環氫“帶液”對循環氫壓縮機造成損害，液位過低，可能發生“竄壓”事故對低壓部分的設備造成損壞。因此，在裝置生產運行中應當對液位儀表的可靠性和準確性進行例行檢查，確保高壓分離器的液位得到妥善的控制。

對于反應系統壓力的控制，應當綜合考慮造成反應系統壓力波動的各種影響因素，確定最為合理的反應系統壓力控制方案［4］。對于氫分布來說，循環氫的純度十分重要，因此應適當控制循環氫的純度，對尾氫排放量等影響循環氫純度的因素應當加以考慮。

在加熱爐的使用中，應當對爐膛中各點的溫度進行均勻控制，防止發生爐管結焦。如果可能存在氫氣漏點，可在夜間進行閉燈檢查。

在壓縮機的運行中，要始終關注壓縮機喘振現象的預防和控制。

（文章題目：加氫裂化裝置反應系統的控制及安全措施探討）

4 結論

在石油化工生產當中，加氫裂化裝置的反應系統十分重要。針對其運行中可能出現的問題，應當對其進行準確地控制，同時需要采取有效的安全措施，確保加氫裂化裝置反應系統能夠保持良好的運行狀態，從而更加高效地進行生產運行。

參考文獻：

［1］張繼昌，劉黎明，王軍霞，尹向昆，董亞敏.加氫裂化裝置長周期運行的影響因素分析［J］.中外能源，2010，11：79-81.

［2］李鳴，桂靜頤，楊大勇，黃麗梅.加氫裂化裝置緊急停車聯鎖邏輯設計［J］.自動化儀表，2013，07：25-27+31.

［3］黃賢濱，劉小輝，郭雷，邱志剛，亓婧.加氫裂化裝置腐蝕分析和防腐對策［J］.石油化工設備技術，2011，03：1-6+4.

［4］張慶軍，劉文潔，王鑫，蔣立敬，耿新國.國外渣油加氫技術研究進展［J］.化工進展，2015，08：2988-3002.

作者簡介：李遠舟 （1988- ），男，湖北枝江人，漢族，助理工程師，碩士研究生，研究方向：安全技術及管理。