固定床反應(yīng)器仿真操作單元

1、反應(yīng)過(guò)程與技術(shù)仿真操作指導(dǎo)書(shū)周 波遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油化工系固定床反應(yīng)器仿真操作單元（加氫裝置）一.工藝流程說(shuō)明本流程為利用催化加氫脫乙炔的工藝。乙炔是通過(guò)等溫加氫反應(yīng)器除掉的,反應(yīng)器溫度由殼側(cè)中冷劑溫度控制。主反應(yīng)為：nC2H22nH2®（C2H6）n，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。每克乙炔反應(yīng)后放出熱量約為34000千卡。溫度超過(guò)66時(shí)有副反應(yīng)為：2nC2H4®（C4H8）n，該反應(yīng)也是放熱反應(yīng)。冷卻介質(zhì)為液態(tài)丁烷，通過(guò)丁烷蒸發(fā)帶走反應(yīng)器中的熱量，丁烷蒸汽通過(guò)冷卻水冷凝。反應(yīng)原料分兩股,一股為約-15的以C2為主的烴原料,進(jìn)料量由流量控制器FIC1425控制;另一股為H2與CH

2、4的混合氣,溫度約10,進(jìn)料量由流量控制器FIC1427控制。FIC1425與FIC1427為比值控制,兩股原料按一定比例在管線(xiàn)中混合后經(jīng)原料氣/反應(yīng)氣換熱器(EH-423)預(yù)熱,再經(jīng)原料預(yù)熱器(EH-424)預(yù)熱到38,進(jìn)入固定床反應(yīng)器(ER-424A/B)。預(yù)熱溫度由溫度控制器TIC1466通過(guò)調(diào)節(jié)預(yù)熱器EH-424加熱蒸汽(S3)的流量來(lái)控制。ER-424A/B中的反應(yīng)原料在2.523MPa、44下反應(yīng)生成C2H6。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)發(fā)生C2H4聚合生成C4H8的副反應(yīng)。反應(yīng)器中的熱量由反應(yīng)器殼側(cè)循環(huán)的加壓C4冷劑蒸發(fā)帶走。C4蒸汽在水冷器EH-429中由冷卻水冷凝,而C4冷劑的壓力由壓力控

3、制器PIC-1426通過(guò)調(diào)節(jié)C4蒸汽冷凝回流量來(lái)控制,從而保持C4冷劑的溫度。本單元復(fù)雜控制回路說(shuō)明：FFI1427:為一比值調(diào)節(jié)器。根據(jù)FIC1425（以C2為主的烴原料）的流量，按一定的比例，相適應(yīng)的調(diào)整FIC1427（H2）的流量。比值調(diào)節(jié)：工業(yè)上為了保持兩種或兩種以上物料的比例為一定值的調(diào)節(jié)叫比值調(diào)節(jié)。對(duì)于比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，首先是要明確那種物料是主物料，而另一種物料按主物料來(lái)配比。在本單元中，F(xiàn)IC1425（以C2為主的烴原料）為主物料，而FIC1427（H2）的量是隨主物料（C2為主的烴原料）的量的變化而改變。該單元包括以下設(shè)備：EH-423: 原料氣/反應(yīng)氣換熱器EH-424: 原料氣

4、預(yù)熱器EH-429: C4蒸汽冷凝器EV-429: C4閃蒸罐ER424A/B:C2X加氫反應(yīng)器二.C2X加氫單元操作規(guī)程1.開(kāi)車(chē)操作規(guī)程裝置的開(kāi)工狀態(tài)為反應(yīng)器和閃蒸罐都處于已進(jìn)行過(guò)氮?dú)鉀_壓置換后，保壓在0.03MPa狀態(tài)?？梢灾苯舆M(jìn)行實(shí)氣沖壓置換。1.1 EV-429閃蒸器充丁烷 (1)確認(rèn)EV-429壓力為0.03 MPa。 (2)打開(kāi)EV-429回流閥PV1426的前后閥VV1429、VV1430。(3)調(diào)節(jié)PV1426(PIC1426)閥開(kāi)度為50%。(4)EH-429通冷卻水，打開(kāi)KXV1430。(5)打開(kāi)EV-429的丁烷進(jìn)料閥門(mén)KXV1420，開(kāi)度50。(6)當(dāng)EV-429液位到

5、達(dá)50時(shí)，關(guān)進(jìn)料閥KXV1420。1.2 ER-424A反應(yīng)器充丁烷 (1)確認(rèn)事項(xiàng)·反應(yīng)器0.03 MPa保壓。·EV-429液位到達(dá)50。(2)充丁烷·打開(kāi)丁烷冷劑進(jìn)ER-424A殼層的閥門(mén)KXV1422、KXV1423，有液體流過(guò)，充液結(jié)束;同時(shí)打開(kāi)出ER-424A殼層的閥門(mén)KXV1425、KXV1427。1.3 ER-424A啟動(dòng) (1)啟動(dòng)前準(zhǔn)備工作·ER-424A殼層有液體流過(guò)。·打開(kāi)S3蒸汽進(jìn)料控制TIC1466.·調(diào)節(jié)PIC-1426設(shè)定，壓力控制設(shè)定在0.4MPa。·乙炔原料進(jìn)料控制FIC1425設(shè)手動(dòng)，開(kāi)

6、度0。(2)ER-424A充壓、實(shí)氣置換·打開(kāi)FIC1425的前后閥VV1425、VV1426和KXV1411、KXV1412。·打開(kāi)閥KXV1408、KXV1418。·微開(kāi)ER-424A出料閥kxv1413，丁烷進(jìn)料控制FIC1425(手動(dòng))，慢慢增加進(jìn)料，提高反應(yīng)器壓力，沖壓至2.523MPa。·慢開(kāi)ER-424A出料閥kxv1413，沖壓至壓力平衡,進(jìn)料閥應(yīng)為50，出料閥開(kāi)度稍低于50%。·乙炔原料進(jìn)料控制FIC1425設(shè)自動(dòng)，設(shè)定值56186.8 T/H。(3)ER-424A配氫，調(diào)整丁烷冷劑壓力·穩(wěn)定反應(yīng)器入口溫度在38.0

7、，使ER-424A升溫。·當(dāng)反應(yīng)器溫度接近38.0(超過(guò)35.0)，準(zhǔn)備配氫。打開(kāi)FV1427的前后閥VV1427、VV1428。·氫氣進(jìn)料控制FIC1427設(shè)自動(dòng),流量設(shè)定80 T/H。·觀察反應(yīng)器溫度變化，當(dāng)氫氣量穩(wěn)定后,FIC1427設(shè)手動(dòng)。·緩慢增加氫氣量，注意觀察反應(yīng)器溫度變化。·氫氣流量控制閥開(kāi)度每次增加不超過(guò)5。·氫氣量最終加至200 T/H左右，此時(shí)H2/C2=2.0，F(xiàn)IC1427投串級(jí)。·控制反應(yīng)器溫度44.0左右。2.正常操作規(guī)程2.1正常工況下工藝參數(shù)·正常運(yùn)行時(shí)，反應(yīng)器溫度44.0，壓力控

8、制在2.523MPa。·FIC1425設(shè)自動(dòng)，設(shè)定值56186.8 T/H，F(xiàn)IC1427設(shè)串級(jí)。·PIC1426壓力控制在0.4MPa，EV-429溫度控制在38.0。·TIC1466設(shè)自動(dòng)，設(shè)定值38.0。·ER-424A出口氫氣濃度低于50PPm，乙炔濃度低于200PPm。2.2 ER-424A與ER-424B間切換·關(guān)閉氫氣進(jìn)料。·ER-424A 溫度下降低于38.0后，打開(kāi)C4冷劑進(jìn)ER-424B的閥KXV1424、KXV1426，關(guān)閉C4冷劑進(jìn)ER-424A的閥KXV1423、KXV1425。·開(kāi)C2H2進(jìn)ER-

9、424B的閥KXV1415，微開(kāi)KXV1416。關(guān)C2H2進(jìn)ER-424A的閥KXV1412。2.3 ER-424B的操作·ER-424B的操作與ER-424A操作相同。3.停車(chē)操作規(guī)程3.1正常停車(chē)·關(guān)閉氫氣進(jìn)料，關(guān)VV1427、VV1428，F(xiàn)IC1427設(shè)自動(dòng)，設(shè)定值為0。·關(guān)閉加熱器EH-424蒸汽進(jìn)料,TIC1466設(shè)手動(dòng),開(kāi)度0.0%。·閃蒸器冷凝回流控制PIC1426設(shè)手動(dòng)，開(kāi)度100。·逐漸減少乙炔進(jìn)料，開(kāi)大EH-429冷卻水進(jìn)料。·逐漸降低反應(yīng)器溫度、壓力，至常溫、常壓。·逐漸降低閃蒸器溫度、壓力，至常溫、

10、常壓。3.2緊急停車(chē)·與停車(chē)操作規(guī)程相同。·也可按急停車(chē)按鈕（在現(xiàn)場(chǎng)操作圖上）。4.聯(lián)鎖說(shuō)明該單元有一聯(lián)鎖聯(lián)鎖源(1)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)緊急停車(chē)(緊急停車(chē)按鈕)(2)反應(yīng)器溫度高報(bào)(TI1467A/B>66)聯(lián)鎖動(dòng)作:(1)關(guān)閉氫氣進(jìn)料，F(xiàn)IC1427設(shè)手動(dòng)。(2)關(guān)閉加熱器EH-424蒸汽進(jìn)料，TIC1466設(shè)手動(dòng)。(3)閃蒸器冷凝回流控制PIC1426設(shè)手動(dòng)，開(kāi)度100。(4)自動(dòng)打開(kāi)電磁閥XV1426該聯(lián)鎖有一復(fù)位按鈕。注:在復(fù)位前，應(yīng)首先確定反應(yīng)器溫度已降回正常，同時(shí)處于手動(dòng)狀態(tài)的各控制點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)設(shè)成最低值。三.事故設(shè)置一覽表1.氫氣進(jìn)料閥卡住 原因：FIC1427卡在

11、20處 現(xiàn)象：氫氣量無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié) 處理：降低EH-429冷卻水的量 用旁路閥KXV1404手工調(diào)節(jié)氫氣量2.預(yù)熱器EH-424閥卡住 原因：TIC1466卡在70處 現(xiàn)象：換熱器出口溫度超高 處理：增加EH-429冷卻水的量 減少配氫量3.閃蒸罐壓力調(diào)節(jié)閥卡 原因：PIC1426卡在20處 現(xiàn)象：閃蒸罐壓力，溫度超高 處理：增加EH-429冷卻水的量 用旁路閥KXV1434手工調(diào)節(jié)4.反應(yīng)器漏氣 原因：反應(yīng)器漏氣，KXV1414卡在50處 現(xiàn)象：反應(yīng)器壓力迅速降低 處理：停工5.EH-429冷卻水進(jìn)口閥卡住 原因：KXV30卡在10處 現(xiàn)象：閃蒸罐壓力，溫度超高 處理：停工6.反應(yīng)器超溫 原因：KXV22卡在0處 現(xiàn)象：反應(yīng)器溫度超高，會(huì)引發(fā)