中壓加氫裝置氫在線分析儀故障處理解決方案——本文介紹了撫順石化石油三廠中壓加氫裝置的循環(huán)氫分析儀因樣氣帶液導(dǎo)致其不能正常測(cè)量的解決方案。 本文刊登于PROCESS《流程工業(yè)》2021年第13期 《在線分析儀的故障分析及處理》 本文作者供職于撫順石化工程建設(shè)有限公司。
撫順石化石油三廠中壓加氫裝置是指將劣質(zhì)柴油、催化劑、氫氣在一定的壓力、溫度條件下，使含硫、氮、氧的有機(jī)化合物分子發(fā)生氫解反應(yīng)，烯烴和芳烴分子發(fā)生加氫飽和反應(yīng)的過(guò)程。柴油加氫精制的目的就是脫硫，脫氮和解決色度及儲(chǔ)存安全性的問(wèn)題，氫氣在加氫裝置具有非常重要的作用，氫氣的純度對(duì)催化劑、壓力和溫度等一些工藝參數(shù)有著密切的聯(lián)系。裝置中的氫在線分析儀用于顯示氫氣的實(shí)時(shí)純度，它的數(shù)值變化為操作人員對(duì)反應(yīng)部分的操作提供了重要依據(jù)。本文介紹了撫順石化石油三廠中壓加氫裝置的循環(huán)氫分析儀因樣氣帶液導(dǎo)致其不能正常測(cè)量的解決方案。
通過(guò)工藝生產(chǎn)流程分析，發(fā)現(xiàn)造成氫在線分析儀系統(tǒng)經(jīng)常不能正常工作的主要原因如下。
（1）重整裝置氫氣質(zhì)量較差。中壓加氫裝置采用的是該廠重整裝置的副產(chǎn)品氫氣，該氫純度相對(duì)較低，含液較高。
（2）高分D104罐內(nèi)的破沫網(wǎng)損壞。高分D104罐是加氫裝置生成油和氫氣的高壓分離罐。高分罐頂部的破沫網(wǎng)的作用是破壞罐內(nèi)生成油的氣泡的，它的損壞會(huì)使生成油氣進(jìn)入氫氣管線內(nèi)。
（3）高分液面假指示或者控制過(guò)高。液面儀表故障造成假指示，有可能液面高了，儀表卻指示正常。
（4）操作人員操作失誤。由于操作人員判斷失誤，或者失察造成氫氣帶液。
根據(jù)氫在線分析儀的工作原理分析，原因是冷凝液預(yù)處理系統(tǒng)處理量不夠。如果是正常工況，樣氣中帶微量液體，通過(guò)除濕系統(tǒng)都會(huì)去除。但在異常情況下，樣氣在進(jìn)入除濕器前已經(jīng)在管壁凝聚為油滴（見(jiàn)圖1），說(shuō)明問(wèn)題集中在取壓口至除濕器前的管路中，而除濕器處于正常工作狀態(tài)，油滴能夠不斷排出來(lái)，說(shuō)明除濕器工作正常，但由于處理量不足，造成流量計(jì)內(nèi)進(jìn)油，如不及時(shí)停表，氫分析儀也必然進(jìn)油，造成氫分析儀不能正常工作，甚至損壞。
經(jīng)過(guò)上述分析后，確定了減少采樣氣體帶液量來(lái)達(dá)到氫在線分析儀使用工況為主要解決手段，也是目前解決問(wèn)題最有效途徑。必須在預(yù)處理采樣系統(tǒng)中進(jìn)行改進(jìn)，利用一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的方法，根據(jù)冷凝罐冷凝原理進(jìn)行脫液。冷凝罐固定在儀表機(jī)箱外面，將樣氣連接到冷凝罐的一側(cè)上，再將冷凝罐的頂部引出樣氣，這樣可以盡可能地使樣氣中的液體沉淀到冷凝罐底部，最后在冷凝罐底部安裝排液閥門(mén)，以便定期排液。改造后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試運(yùn)行，效果良好，但有一次儀表人員大概一個(gè)月時(shí)間忘記了排液，又造成了分析儀故障，這時(shí)我們采取了串聯(lián)兩個(gè)冷凝罐的做法，通過(guò)試驗(yàn)證明這樣就大大延長(zhǎng)了排液時(shí)間（由原來(lái)的兩個(gè)多月延長(zhǎng)到半年），同時(shí)也提高了脫液效果。
經(jīng)過(guò)上述的改造，雖然大大延長(zhǎng)了排液時(shí)間，但為了增加氫在線分析儀的運(yùn)行周期，減少儀表維護(hù)人員的工作量，于是想到了其他裝置廢棄的一套分析儀的脫液系統(tǒng)，將其移植到該分析儀，作為預(yù)處理系統(tǒng)并稍加改造，即可實(shí)現(xiàn)更加長(zhǎng)久的運(yùn)行周期。
1.增加變色硅膠干燥器
把變色硅膠干燥器連接到冷凝罐的出口，該干燥器在進(jìn)氣系統(tǒng)帶液時(shí)24h內(nèi)就會(huì)使干燥劑達(dá)到飽和狀態(tài)（見(jiàn)圖2），然后嘗試將兩組干燥劑串聯(lián)使用，飽和時(shí)間能夠達(dá)到48h左右，這樣即使脫液罐滿了，起不到脫液作用，變色硅膠干燥器還能吸附液體48h，并且硅膠吸附飽和后還會(huì)變色提示。
2.增加蠕動(dòng)泵排液
為了滿足該表長(zhǎng)周期運(yùn)行，防止由于人為因素（忘記排液）導(dǎo)致儀表故障或損壞，還利舊了一套蠕動(dòng)泵（見(jiàn)圖3），該蠕動(dòng)泵會(huì)不間斷地將液體排除到廢液瓶中，這樣氫在線分析儀即使在工藝故障極端情況下也能不間斷正常使用。
通過(guò)上述的改造，一年多來(lái)該氫在線分析儀基本實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到了在線分析儀長(zhǎng)期投運(yùn)的效果。該疑難故障的解決使加氫裝置能更穩(wěn)定、準(zhǔn)確測(cè)量氫含量數(shù)據(jù)，保障裝置高效平穩(wěn)運(yùn)行。采用冷凝罐作為脫液罐，增加變色硅膠干燥器，增加蠕動(dòng)泵排液的方法，可以應(yīng)用在石油化工生產(chǎn)裝置中大部分氣體在線分析儀樣氣帶液的預(yù)處理系統(tǒng)上。其中重整裝置催化劑再生單元的氧含量在線分析儀借鑒了冷凝罐的改造，同樣獲得了令人滿意的效果，儀表人員的維護(hù)量大幅減少。
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