加氢裂化和制氢装置开工重点难点分析及对策

加氢裂化和制氢装置开工重点难点分析及对策
赵鸿宾
（大港石化公司二联合车间，天津，300280）
摘要大港石化加氢裂化和制氢联合装置于08年7月22日一次开车成功。

本文简要总结了装置开工准备的重点工作和开工过程中出现的难点
问题以及采取的措施及对策，浅析了加氢裂化和制氢装置安全开工应注意的
问题。

关键词：加氢裂化制氢开工重点
1 前言
100万吨/年加氢裂化和4万立方/小时制氢装置是我公司500万吨/年完善配套工程的主要装置，装置投资大，系统临氢、危险性高，流程和控制比较复杂，开工难度大，经济效益和社会效益好。

加氢裂化采用美国UOP最新技术，为单器双剂全循环工艺，最大限度生产燃料油，转化率达99.5%。

制氢装置采用烃类水蒸气转化法制氢，工艺比较成熟，原料气为炼厂干气和天然气。

两套装置于07年12月中交，进入开工阶段，于2008年7月22日顺利投产，装置开工时间长。

系统临氢，压力高，在开工过程中容易发生氢气泄漏、反应器飞温、催化剂损毁、硫化氢中毒等事故，因此把握开工中的重点和难点问题，才能避免各类事故的发生。

1 加氢裂化装置开工重点问题及对策
1．1工艺管线吹扫工作非常重要，必须严格把关。

在施工过程中，管线中残存了大量的铁锈、焊渣等杂物，如果在吹扫阶段不能除去，将堵塞调节阀，严重影响开工进度。

加氢裂化和制氢装置从07年9月底开始管线吹扫，车间和施工单位一起制定了详细的吹扫方案，重点管线采用爆破吹扫，专人负责检查清洁度，打靶合格方可验收签字。

由于吹扫把关严格，开工比较顺利。

1．2、气密过程中，静密封点多，高压空冷等关键部位容易出现泄漏
气密过程中，需要检查的密封点包括阀门、盲板、法兰、液面计等，这些密封点数量众多，装置的高压部分气密要求严，且气密等级高，发现泄漏后要求泄压处理，因此气密时间长。

加氢裂化在催化剂硫化过程中技术人员重点监测了高压空冷，经仔细检查发现空冷A-101一根管束泄漏硫化氢和氢气，公司决定停工置换，联系厂家动火堵死该管束，再次升压未发现漏点。

开工中还出现循环氢压缩机入口管线压力表开裂，大量循环氢泄漏，分馏系统脱丁烷塔再沸器法兰泄漏、柴油生汽器法兰泄漏热油现象，由于发现及时，采取带压堵漏等方法进行了处理。

1．3、由于仪表系统在开工时可能调试不稳定，容易发生高压串低压事故。

开工时仪表系统没有调试到最佳状态，可能会出现误指示。

由于仪表错误指示，使高分过量排油造成低液面，或使冷高分过量排酸性水，界面过低导至冷液面降低，或仪表故障导致高分液控阀门全开。

可能引起高低压连接管线振动严重，装置连锁停工，低分压力猛增，导致超压爆炸事故。

开工之前，应联系仪表认真调试仪表系统，加强DCS和现场实际指示的对照，同时作好事故预案，提高员工处理事故的能力。

1．4、临氢系统容易发生氢气泄漏，导致恶性事故
临氢系统的压力非常高，系统内静密封点多，开工初期很容易发生氢气泄漏，如果是高温部位，就会着火。

7月20日原料油泵启动后，原料油混氢和热高分气换热器E-102泄漏，大量氢气呲出，通过及时停泵、系统泄压才避免一起氢气爆炸事故。

开工过程中，必须加强巡检，进行多次气密和热紧。

发现氢气泄漏，立即进行蒸汽掩护，由于开工硫化后，系统有硫化氢存在，要注意防止硫化氢中毒。

氢气着火，不能急于灭火，防止闪爆，立即切断泄漏部位。

如果泄漏部位不可切断，或切断十分困难可能危及操作者人身安全时，应停工处理。

如果漏点接近火源或处于炉子上风向，应立即启动2.1MPa/min泄压紧急停工。

1．5 开工切换进料后，提量提温要缓慢进行，
由于催化剂活性高，要先提量，观察反应器温度变化后再决定是否提温，严格控制反应器升温速度，防止飞温。

按照0.1℃/次进行提温，通过转化率确定最佳操作温度。

1．6、开工过程中,需要施工动火的项目多,必须作好动火施工的安全措施.
在开工中,设计和施工及设备等问题不断暴露,需要动火施工才能解决,开工期间系统已经引入了氢气和开工油,具有很大的危险性，在加氢裂化开工期间，进行了10多次动火作业，其中热高分液位计抽出线改造和高压空冷堵漏是特级动火，其他为一级动火。

由于系统临氢，虽然动火前系统进行了卸压、置换，但不可避免存在死角，并且动火点与系统无法进行盲板隔离，在采取了动火施工规定措施外，我们还采取了氮气保护、水置换等措施，保证了动火施工的顺利进行，为开工赢得了时间，保证了安全。

2 制氢装置开工重点难点问题及对策
2．1 制氢转化炉是关键设备，炉管内装填转化催化剂，集加热炉和转化反应器功能于一体，我装置采用了新型的无下尾管的管系结构。

在两次热氮运过程中炉管出现了弯曲，第一次14根炉管出现了较为明显的弯曲，第二次在基本相同的部位发生了弯曲，通过专家检查，设计进行了变更，1、对上集合管东侧三处限位增加了钢板减少了横向移动空间。

2、在原料气线上增加恒力弹簧吊架3、在连接炉管和配重的钢丝及滑轮上抹上黄油减少摩擦。

弯曲的炉管返厂校直后，第三次热氮运炉管没有发生弯曲。

由于是新型结构的首次大型工业应用，设计单位也没有经验，造成转化炉上集合管及转油线处没有按照预想进行膨胀，并且限位不够，造成管系位移过大。

在操作上，我们应该注意以下1、在升温过程中，对炉管的膨胀、配重的升长要严格监测，发现问题及时分析。

2、在热氮运过程中，转化炉火嘴要尽量多点，及时调节火嘴，保证炉膛温度均匀。

3、要选择最佳水碳比，水碳比过小容易造成催化剂破碎，开工初期水碳比一般控制高些。

2．2加氢催化剂硫化过程温度的控制
由于注硫过程为放热反应，加氢反应器床层有温升，而注硫过程中又要求控制反应器床层温升，控制温升的方法首先就是控制注硫速度，其次要控制开工炉出口温度。

注硫后管线吹扫一定要彻底，因为DMDS为毒性物质，吹扫不彻底将容易造成中毒。

2．3转化中变还原过程配汽控制
要求转化中变升温到蒸汽露点以上后，将引入管网蒸汽，此时需要打靶合格，逐段暖管，并放净管线内的存水，严禁液态水进入转化炉，同时，配汽过程一定要缓慢，以防止转化床层温度的骤升骤降及蒸汽顶原料气（氮气）的事故发生。

2．4转化中变还原过程配氢的控制
要求严格控制氢气的配入量，使系统的水氢比介于4～7之间，维持转化中变的还原气氛同时又防止中变催化剂的过还原。

由于该过程中，氢气的配入量为手动控制，可操作性较差，这就需要操作人员要有足够的耐心且对配氢手阀的操作要前后一致，防止手阀反向后阀门虚扣造成配氢量的波动，影响还原过程的顺利进行。

2．5制氢引原料气及调整操作
制氢装置引原料气并调整出合格产品后代表着装置开工结束，转入正常生产。

在此过程中，所有操作条件的确定应按照与设计院共同确定的条件进行，还要考虑如下因素：
①要考虑到催化剂刚刚还原结束，活性还没有达到最佳，因此生产负荷不能太大，转化水碳比也要控制得比正常生产时大一些。

②协调好前后各部分的关系。

脱硫温度没升到时不要急于将转化联入，否则会因硫脱除不干净造成转化催化剂中毒。

③在操作调整过程中，绝不能出现超温、超压及损坏设备的事故发生。

所有反应器的温度和压力控制都不能超过设计温度及设计压力，尤其要保证转化炉出口温度不超过820℃，保证原料压缩机出口压力在正常控制指标范围之内，还要防止发生机泵长时间抽空、出口蹩压、润滑或冷却不好造成的设备损坏。

④在操作调整过程中，因生产负荷低且不平衡，锅炉汽包液位会有很大波动，因此汽包液位将是制氢操作控制的一个重点部位，应防止汽包液位出现干锅或液位过高蒸汽带水的事故发生。