煉油催化一再分析儀表投運問題分析及改進措施

陳學娥

（中國石油寧夏石化公司電儀部，寧夏銀川 750021）

煉油催化裝置再生器一再分析儀表安裝在再生器頂部22層平臺上，該分析儀表是為監測煙氣中的含量而設計的。再生器一再煙氣中含有O2、CO及CO2，這些成分含量的多少對生產操作具有指導作用，如果O2含量過低，燒焦能力小于生焦能力，催化劑上的積碳就會不斷的增加，到了很高的程度就形成碳堆積，造成裝置操作大幅波動，影響到全裝置甚至全廠的安全生產操作；如果O2含量過多,容易引起再生煙氣中的CO二次燃燒，煙氣中CO在烯相釋放出大量的熱，溫度超溫急劇上升影響后部煙機的安全運行，煙氣濃度的大幅變化又會影響后部CO鍋爐及煙氣脫硫系統的正常運行，所以O2、CO、CO2分析儀的準確與否直接關系到工藝設備的安全運行和裝置的平穩操作[1]。

1 分析儀表存在的問題

（1）O2、CO、CO2分析儀自安裝以來因為安裝位置、安裝方式、管線布局不合理等原因一直未能正常投用，導致工藝人員無法正常監測，給工藝安全生產操作帶來困難。

（2）存在O2含量監測不準帶來的誤操作和煙氣中CO泄漏造成作業人員中毒的重大隱患。

（3）儀表工維護現場設備難度大、工作量多。因為分析儀、采樣機柜均安裝在再生器頂部，每天巡檢或故障處理時要上到22層平臺處，如果因為工具不合適、與工藝溝通協調不到位、發現故障后需領取新設備進行更換，這樣會往返幾趟，費時又費力，給維護人員的巡檢、維護、處理故障等作業帶來許多困難，增大工作量。

2 分析問題原因并制定對策

（1）儀表設備完好：公司質檢中心使用便攜式煙氣監測儀測出煙氣溫度420℃、流速11.4 m/s，工藝技術員、儀表技術員共同確認一再內有煙氣；分析儀表送電后測試輸入電壓為220 VAC、50 Hz，儀表電源顯示正常；儀表送電預熱正常后，按儀表要求分別通O2、CO、CO2標氣，儀表顯示值與所通標氣的濃度值一致，充分證明分析儀表完好。

（2）采樣機柜安裝位置不合理：現場該儀表的采樣機柜安裝在再生器一再頂部，樣品返回點在三旋出口。樣品在采樣柜內分為兩路：一路為待測樣品，用量很小；另一路為回樣，量大且直接返回工藝煙道，采樣柜離樣品返回點太遠（約40 m）。會造成回樣阻力太大，抽氣泵無法正常工作。

（3）預處理系統的取樣管線存在問題：現場儀表預處理系統的取樣管拐彎處全用直角彎頭焊接、兩條取樣管線匯合處角度只有30°，不符合儀表技術要求“兩管夾角大于等于120°”，運行中易造成拐彎處堵塞。

（4）預處理系統的樣品返回管線存在問題：返回點在三旋出口,回樣管線長60 m左右；管線拐彎處全用直角彎頭焊接；樣品返回管線無保溫。以上三點會造成蒸汽噴射泵無法正常運行，蒸汽會倒流至采樣機柜，采不到再生煙氣、樣品返回管線易凍。

（5）預處理系統的反吹管線存在問題：現場儀表壓縮風管線根部無截止閥、管線間采用絲扣連接。造成待分析樣品中混入空氣，儀表分析的氧氣含量偏高，誤導生產操作；當關閉壓縮風總閥時，由于沒有截止閥，再生煙氣會從采樣口出來進入儀表風線和采樣機柜，導致煙氣采樣分析系統無法運行和絲扣處的伺氟被高于400℃的高溫煙氣烤化而漏氣，氣體中存在高含量的CO，給現場人員和裝置生產操作帶來很大的安全隱患。

（6）預處理系統的蒸汽管線存在問題：現場該儀表用蒸汽的取源點選在了調節閥之后，儀表蒸汽噴射泵前壓力小于等于取樣口壓力，導致此泵無法工作，儀表無法取樣；另外，用于取樣管線伴熱的蒸汽返回點壓力太高，伴熱蒸汽無法返回，伴熱線不循環，導致取樣管線凍結，造成儀表無法取樣。

3 技術改造方案

3.1 技術改造目標

對上述5項問題制定方案，制定改造目標：“一再煙氣O2、CO和CO2分析儀投運正常，投運率100%”。

3.2 技術改造方案

（1）采樣機柜安裝位置不合理 ，將采樣機柜移至樣品返回處，儀表機柜移至再生器頂部、三旋煙道出口、雙動滑閥下層平臺處（距地面10 m左右），改造過程中安裝位置、角度及管線長度經過專業人員仔細核算，且現場指導、監督施工質量。移位后解決了回樣阻力太大的問題，確保蒸汽噴射泵正常工作；同時也解決了儀表機柜被大風吹倒或風吹擺度大影響測量精準度的問題，同時，也方便儀表工維護，省時省力。

（2）預處理系統的取樣管線存在問題，將取樣管拐彎處的直角彎頭全部取掉，將取樣管直接彎曲120°、兩條取樣管線匯合處改為側切，對焊呈120°角。在催化再生器頂部，作業人員嚴格執行技改方案，消除樣品在取樣管線拐彎處的阻力和堵塞問題。

（3）樣品返回管線存在問題，在三旋煙道出口平臺上，將樣品返回管直接引至樣品返回口，解決了回樣阻力太大和蒸汽噴射泵無法工作的現象。

（4）預處理系統的反吹管線存在問題，取掉反吹系統，改為定期用蒸汽反頂取樣管線，該項方案的實施確保了O2含量監測值的準確性，解決了CO泄漏導致人員中毒的隱患，確保裝置長周期安全平穩運行。

（5）預處理系統的蒸汽管線存在問題 ，催化再生器、三旋煙道出口平臺處，將原蒸汽取源處的閥門去掉，重新從調節閥前手閥處取蒸汽，與原蒸汽管對接；用于伴熱的蒸汽返回至工藝指定的回收管線。按工藝技術員指定的蒸汽取源點和伴熱線返回點敷設管線。確保引至儀表蒸汽噴射泵入口處的蒸汽壓力10 kg以上，確保伴熱循環正常。

4 改造后的效果

經過認真的核算、施工，催化再生器O2、CO和CO2分析儀移位改造完成后，通入9.7%的O2標氣，表上顯示9.56%；通入4.48%的CO標氣，表上顯示4.28%；通入7.48%的CO2標氣，表上顯示7.36%；依據分析儀顯示數據分析可得，測量誤差均小于儀表允許誤差，說明三個參數監測正常，測值準確，移位后設備完好，分析儀表投運正常，實現了一再煙氣O2、CO和CO2分析儀正常投運的目標。

參考文獻：

[1]樂嘉謙.儀表工手冊（第1版）[M].北京：化學工業出版社，1998.