减压塔抽真空系统真空度波动分析.pdf

第43卷第9期
化工技术与开发
Vol 43 No9
2014年9月
Technology Development of Chemical Industry
ep.2014
减压塔抽真空系统真空度波动分析
戴琴荣
(中国石油广西石化公司,广西钦州535008)
摘要:介绍了某炼厂常减压装置减压塔抽真空系统异常波动处理过程,分析了导致系统异常的原因及发展
过程。结果表明,从一开始就由于大气腿泄漏,导致真空度异常波动,但在泄漏初期,由于泄漏量少,通过抽空
器操作条件的调整暂时稳住了真空度。但随着隐蔽泄滿点影响的扩大,真空度再次出现异常,直至泄漏点被发现
并处理,系统最终恢复稳定运行。
关键词:减压塔;抽空器;真空度;大气腿;腐蚀;泄漏
中图分类号:TQ052.4
文献标识码:B
文章编号:1671-9905(2014)09-0050-0
高产品援出率越高或可在校低的出日福度下获/m/ン/
1减抽真空系统的重要性及其流程
CE2Z01ATA32OL
真空度是减压塔最重要的操作参数,是常减压
EJ201C
蒸馏裝置稳定运行和产品质量控制的关键,稳定的
真空度依靠减顶抽真空系统的平稳运行。真空度
液环真
得同样品质的侧线产品,从而降低加热炉燃料消耗。
真空度波动时其影响会波及整个装置,当真空度突
E211AE211B
E213
然大幅下降时,集油箱液位急剧下降,中段回流和产
品抽出泵面临抽空危险,装置换热网络热平衡被破
坏,易引发换热器泄漏等次生事故。
常减压装置减顶抽真空系统主要由多级抽空
水封
器、冷凝器、水封罐等设施组成。抽空器一般采用
图1减压塔抽真空系统原则流程图
以蒸汽作为动力介质的喷射式抽空泵,或组合以电
机驱动的液环泵。本案例所描述的1000万t·a2.1第1次真空度波动调整
常减压蒸馏装置,减压塔为微湿式填料塔,设三
真空度由0.75kPa下降至2.8kPa。检查工艺条
级抽真空系统,一级增压器采用3台喷射泵并联件未发生明显变化,作为驱动介质的蒸汽其温度和
(25%x2+50%),二级抽空器采用2台嚙射泵并联压力条件均未发生变化,但抽空器运行噪音増加。
(50%×2),三级抽空器为1台喷射泵(100%×1)与
对比真空度变化前后相关参数后发现,一级增
1台液环真空泵相互备用,正常情况只运行液环真压器喷射泵EI201B出口温度升高,另外2合喷射泵
空泵。具体流程见图1。
EJ201A和FJ201C出口温度略有下降。可以初步判
断增压泵B运行效率下降,且A和C的运行负荷有
2真空度波动及操作调整
所增加。在对现场流程进行仔细检查后,发现减压
该装置减顶真空系统长期运行平稳,真空度保塔顶出口管线去E】20B段温度明显高出正常水平
持在IkPa以下。2013年12月15日至12月30日有可能发生蒸汽倒串。采取了将EJ201B关闭的指
期间,真空度多次出现较大幅度波动,后通过抽空器施,真空度立即好转。稳定运行后,将臥201B继续
系统的调节,使压力回到正常操作范围内,保持了
投用,并调整EJ201C负荷,使这2台并列运行的抽
定时间的稳定运行后再次出现波动。
空器恢复原正常运行状态。
收稿日期:2014-(8-01
第9期
戴琴荣:减压塔抽真空系统真空度波动分析
2.,2第2次真空度波动调整
分开。随着速度的降低,压力进一步提高,最后达到
第一次调整后稳定运行近4天,再次发生波能满足排出压力的要求。
动,与上次不同的是真空度是现周期性反复波动,
可以将蒸汽喷射器比作是没有转动部件的
抽空器现场噪音明显增加,出现有节奏的喘振。现二级压缩机。一级压缩发生在扩压室的收缩段
场喘振最为严重的是FI20IC及其下一级抽空器( converging section),二级压缩发生在扩压室的扩
EJ202B,于是将FJ201C及其并列的E]201B气相入压段( diverging section)。这二级压缩具有独立的
口线及蒸汽均关闭,将气相返塔线总阀(V1)关闭,压缩比,一级压缩比为4:1,二级压缩比一般为
EJ201A和EJ20IBC出口跨线中间的两道阀门(V2、(2-3):1,总的压缩机比大部分低于8:1。每台
V3)打开并控制好开度,真空度再次稳定下来,维持特定的喷射器其出口压力都有一个设计的极限值
在1.2kPa左右。
(也叫极限反压强或临界压力),如果超过该压力
2.3根源问题查找
将发生喘振,抽气能力急剧下降。根据NomP.
2.3.1大气腿异常现象
Lieberman的经验介绍,大部分出口压力高的问题与
第2次凋整过后,减压塔稳定运行在12kPa,冷凝器有关。
并维持数天,但也注意到现场的一些异常现象。一3.2泄漏发展过程对真空度影响分析
级增压器EJ201B&C出口冷凝器E21B大气腿温
从冷凝器E211B出口温度及真空度变化趋势
度分布异常:1)靠近冷凝器底部出口的热电偶指示(图2)来看,可将泄漏发展过程分为3个阶段:一是
温度持续降低,且低于正常的循环水温度;2)大气从无到有的突破(A-B),少量气体开始进入大气腿;
腿中部温度更低,管线外表面有发汗现象;3)大气第二阶段是泄漏量逐步增加,排液出现周期性反复
腿靠近水封罐部分的管线温度较高;4)管线出现振(B-);第三阶段为泄漏面积扩大至抽真空系统难以
动,噪音大;5)冷凝器内有间歇性水击声。
维持平衡(C-D-E)。
从中间低、两头高的温度分布趋势以及管线内
温度
有气体通过的现象,基本可以判断E211B大气腿中
真空度
2.50
B
间部位出现了泄漏。同时,战顶气的采样分析结果30
显示,减顶气氧含量超高
2.3.2漏点定位
1.00
基于上述判断,对大气腿进行了仔细检查,由于
高度较高,管线较多,且穿越3层平台,漏点不易被
发现。最终在中间平台靠近格栅网下面1m处的弯
200
300
400
500
头处发现了泄漏点,泄漏部位已有拳头大小。
时问乃
图3E211B出口温度与真空度趋势
3理论分析
泄漏突然发生时,涌入系统的气体对系统间的
抽空器作为械顶抽真空系统的核心设备,理解压力平衡造成了扰动,可能破坏了E201B和E201C
其工作原理及方式对操作过程中异常情况的处置至之间的平衡,导致F201B发生蒸汽倒串,从而破坏
关重要。
减压塔真空,将该抽空器关闭后串汽现象得到解决,
3.1蒸汽喷射抽空器工作原理
真空度恢复稳定
工作蒸汽进人喷射器时先经过扩缩喷嘴,气流
随着泄漏部位破损程度扩大,空气漏入量增加,
通过喷嘴时流速增大,压力降低,喷嘴处达到极限速从泄漏点至大气腿液柱上端呈现出鼓泡状态,静压
度(超音速),在喷嘴的周围形成了高真空度。被抽差降低,凝液在大气腿或冷凝器内呈上涨趋势,部分
气体从进口处被抽进来,在混合室内与驱动蒸汽部冷凝器管朿被浸泡,由此造成冷凝器内有效换热面
分混合并被带入扩压管。气流在通过扩压管时,其积减少,蒸汽和不凝气混合物冷后温度升高,导致进
动能又转化为压力能,流速降低而压力升高。气流人下