淺析智能3151系列變送器在再生系統(tǒng)運行不暢原因分析與對策

由240萬Ta連續(xù)重整裝置催化劑再生系統(tǒng)多次發(fā)生的催化劑循環(huán)不暢問題進行深入分析，并結(jié)合裝置實際情況，提出了針對不同原因引起的催化劑循環(huán)不暢的處理方法。采取優(yōu)化除塵操作、調(diào)整再生循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)控制參數(shù)等手段，可減少催化劑粉塵對再生系統(tǒng)的影響。

    1 裝置簡介
    中石油某煉廠240萬ta-1連續(xù)催化重整裝置采用美國UOP公司技術(shù)，以上游輕烴回收裝置提供的精制石腦油為原料生產(chǎn)高辛烷值汽油組分，同時副產(chǎn)含氫氣體、C5組分（液化氣）等產(chǎn)品。重整反應(yīng)部分采用 UOP超低壓連續(xù)重整工藝，反應(yīng)器 2+2 布置。催化劑再生部分采用 UOP 第三代催化劑再生工藝“CycleMax”，其中分離料斗氯吸附區(qū)采用了 UOP 非常新的 ChlorsorbTM 氯吸收技術(shù)。UOP第三代“CycleMax”再生工藝克服了以往設(shè)備材料要求高、工藝流程復(fù)雜、需要專門的高純氫還原、催化劑提升系統(tǒng)設(shè)備多、催化劑磨損大等缺點，催化劑再生及反應(yīng)性能的表現(xiàn)良好[1] 。

    2 催化劑循環(huán)不暢的現(xiàn)象與處理
    催化劑循環(huán)是再生系統(tǒng)的核心技術(shù)。經(jīng)過反應(yīng)后的重整催化劑在重力作用下，從四反底部流動至待生劑提升閥組，利用氮氣，通過提升管提升至分離料斗。在分離料斗中除去粉塵及破損催化劑顆粒后，靠重力依次經(jīng)過催化劑再生器、氮封罐，再經(jīng)閉鎖料斗底部再生劑提升器，用重整氫氣提升至*反應(yīng)器頂部還原段。在還原段將氧化態(tài)的催化劑用重整氫氣還原至還原態(tài)后，再依靠重力，下流至*反應(yīng)器進行催化重整反應(yīng)。

    該裝置于2019年10月18日起，頻繁出現(xiàn)催化劑再生系統(tǒng)循環(huán)不暢、第四反應(yīng)器底部下料困難、待生劑差壓控制器PDIC2048無法正常建立等情況，甚至導(dǎo)致再生系統(tǒng)停工。現(xiàn)場敲擊四反底部下料管，聲音呈清脆狀態(tài)，表明催化劑未能從四反底部流出，下料管呈空腔狀態(tài)。初步分析為系統(tǒng)內(nèi)粉塵淘析不*，導(dǎo)致四反底部堵塞嚴重，下料不暢。為此，采取了以下措施，疏通四反底部的下料管線，并加大粉塵的淘析力度 , 減少下料不暢現(xiàn)象發(fā)生。

    1）間歇性提高、降低四反底部的反吹氮氣量，對四反底部形成脈沖反吹效果；同時現(xiàn)場手動反復(fù)開關(guān) V 型隔離閥，敲擊震動下料管線進行疏通。

    2）將 除 塵 風(fēng) 總 量 由 7300Nm 3 ·h -1 提 高 至7400~7600 Nm 3 ·h -1 ，加強粉塵淘析力度，保證催化劑粉塵顆粒度在 30% 以上。

    3) 將四反底部待生的提升二次氣與置換氣的差壓 PDIC2025，由 15 kPa 提高至 20kPa，增強二次氣對四反底部的反吹效果，降低四反底部催化劑堵塞的概率。

    4) 將二反、四反底部的吹掃置換氣溫度，由175℃提升至 180℃ , 提高吹掃置換效果，防止烴類在催化劑表面凝結(jié)造成催化劑結(jié)塊，堵塞下料管。采取以上措施后，催化劑循環(huán)不暢的現(xiàn)象有較大改善，但未能*解決，有時仍會出現(xiàn)四反底部下料管線存有催化劑，加大待生劑提升氣量仍無法建立正常的提升差壓等情況。對催化劑再生系統(tǒng)DCS 畫面的相關(guān)參數(shù)趨勢圖進行全面排查，發(fā)現(xiàn)待生劑提升管差壓 PDIC2048 無法建立正常差壓時，伴隨有除塵風(fēng)機出口流量 FIC2024 的躍升，分離料斗 D203 緩沖區(qū)與吸附區(qū)差壓 PDI2018 的數(shù)值也有明顯增加的現(xiàn)象。

    在現(xiàn)場核對待生劑提升管的差壓變送器PDIC2048 的低壓端取壓點位置，引壓管處于除塵風(fēng)機出口管線進分離料斗前位置。從歷史趨勢來看，若除塵風(fēng)機出口風(fēng)量突增，分離料斗差壓PDI2018超過100 kPa，極易造成四反底部提升不暢，PDIC2048 差壓無法建立。由此推測，造成催化循環(huán)中斷的間接原因，是除塵風(fēng)機出口流量 FIC2024突增，造成分離料斗壓力即待生劑提升管線差壓PDIC2048 的低壓端壓力過高，待生劑提升管線的壓降不足，使得催化劑提升失去“動力”。后期經(jīng)過多次驗證，當發(fā)生催化劑循環(huán)不暢時，手動將除塵風(fēng)機出口流量控制閥 FV2024 的閥位降低，直接降低除塵風(fēng)機出口總流量，從而間接降低分離料斗的壓力，能有效解決提升管差壓無法建立的問題。

    3 除塵風(fēng)機出口流量突增的原因分析與處理
    催化劑吹塵系統(tǒng)吹塵的流程為：從分離料斗抽出的工藝氣體（氮氣）進入粉塵收集器 S204，由外向內(nèi)經(jīng)過圓形的濾芯表面（共計 8 組），然后由濾芯中部流出罐體頂部出口。在工藝氣體中攜帶的固體粉塵顆粒，會在粉塵收集器表面形成一層濾餅并造成壓降[2] 。在設(shè)定的差壓或者時間控制下，依次啟動 8 路反吹電磁閥，將非*性濾餅吹落。濾棒的反吹采用脈沖式反吹方法，消耗極少的再生氮氣即可實現(xiàn)反吹的目的[3] 。每個脈沖反吹的持續(xù)時間設(shè)定為 1s，反吹下來的催化劑粉塵沉積在罐體底部，定期

     排出回收。經(jīng)過粉塵收集器過濾后的潔凈氣體由粉塵收集器 S204 上部排出，分別進入提升風(fēng)機和除塵風(fēng)機。其中除塵風(fēng)機出口的一股氣體作為淘析氣返回分離料斗頂部，用于淘析待生催化劑中的粉塵。

    調(diào)取除塵風(fēng)機的出口流量與再生氮氣的歷史趨勢圖可知，過量的再生氮氣進入除塵系統(tǒng)，導(dǎo)致再生氮氣界區(qū)的壓力 PI9046 快速降低，同時引起除塵風(fēng)機出口流量突增，造成分離料斗壓力增高。

     排查粉塵收集器 8 路反吹電磁閥的動作情況，發(fā)現(xiàn)第 5、7 路電磁閥脈沖的反吹開啟時間過長，達到 3s。更換異常閥門后，除塵風(fēng)機的出口流量（FIC2024）及再生氮界區(qū)的壓力（PI9046）未再出現(xiàn)大幅波動現(xiàn)象，再生系統(tǒng)未再發(fā)生催化劑循環(huán)中斷、四反底部下料不暢的情況。

    4 結(jié)論
    當再生系統(tǒng)出現(xiàn)催化劑循環(huán)不暢的現(xiàn)象時，要全面考慮各方面因素，判斷其根本原因并采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。日常生產(chǎn)中，要保證足夠的除塵風(fēng)量，定期送檢分析催化劑粉塵，保證顆粒度不低于30%，以防止系統(tǒng)內(nèi)粉塵累計造成管線設(shè)備堵塞。除塵系統(tǒng)的正常運行是保證催化劑循環(huán)順暢的關(guān)鍵。要定期檢查粉塵收集器的運行情況，避免因反吹閥門開啟過大，造成分離料斗壓力過高引起的催化劑循環(huán)中斷。另外，分離料斗壓力過高會造成催化劑流態(tài)化，加劇催化劑磨損，對裝置長久運行效果不佳。