重油催化裂化裝置控制方案的優(yōu)化

王 喆 趙一先

（中國石油蘭州石化公司a.機動處；b.檢維修中心）

2019年大檢修期間，對年產(chǎn)300萬噸重油催化裂化裝置進(jìn)行MIP工藝改造（降低汽油中的烯烴和硫含量，提高裝置的重油處理能力），主要改造催化裂化裝置提升管反應(yīng)部分，MIP改造完成后將在汽油辛烷值不降低的情況下，最大限度地降低汽油的烯烴含量，以滿足車用乙醇汽油調(diào)和組分油國Ⅵ（B）標(biāo)準(zhǔn)。此次改造中，將部分控制方案進(jìn)行了優(yōu)化。

1 主風(fēng)聯(lián)鎖投用

年產(chǎn)300萬噸重油催化裂化裝置主風(fēng)聯(lián)鎖有一再主風(fēng)流量低低聯(lián)鎖和二再主風(fēng)流量低低聯(lián)鎖，從裝置建成至今，一再、二再主風(fēng)流量低低聯(lián)鎖從未投用，一直處于聯(lián)鎖切出狀態(tài)。雖然二再主風(fēng)流量的安裝方式在2014年檢修時改為直接安裝方式，儀表風(fēng)帶水情況明顯少于一再，但工藝一直以不穩(wěn)定為由未投用。2018年1月15日，機動處組織煉油廠等相關(guān)部門召開“聯(lián)鎖變更討論專題會議”，決定對一再、二再主風(fēng)流量低低聯(lián)鎖進(jìn)行變更。

2019年大檢修期間，在工藝出具聯(lián)鎖變更手續(xù)后，將年產(chǎn)300萬噸重油催化裂化裝置一再、二再主風(fēng)流量低低聯(lián)鎖由兩個“二取二”聯(lián)鎖合并為一個“四取三”聯(lián)鎖（圖1），即：

圖1 主風(fēng)流量“四取三”聯(lián)鎖邏輯

a.一再大環(huán)主風(fēng)流量FIC3121A與一再小環(huán)流量FIS3120之和不大于750Nm3/min；

b.一再大環(huán)主風(fēng)流量FIC3121B與一再小環(huán)流量FIS3120之和不大于750Nm3/min；

c.二再主風(fēng)流量FIC3122A不大于750Nm3/min；

d.二再主風(fēng)流量FIC3122B不大于750Nm3/min。

以上4個條件中有3個同時成立時，啟動主風(fēng)流量低低聯(lián)鎖。同時，對聯(lián)鎖動作延時10s，ESD自動彈出對話框，由操作人員判斷聯(lián)鎖輸出是否正確。在2019年大檢修完成7月開工至今，該聯(lián)鎖就一直投用。

2 分餾塔塔頂控制蝶閥控制方案的優(yōu)化

年產(chǎn)300萬噸重油催化裂化裝置再生器與沉降器壓差是催化裝置建立正常流化、保證裝置安全平穩(wěn)運行的主要參數(shù)。催化分餾塔塔頂冷凝器入口原控制方案設(shè)計由6個手操器分別控制6臺風(fēng)動蝶閥，在2019年MIP工藝改造時又增加了2臺風(fēng)動蝶閥，8臺風(fēng)動蝶閥用于控制裝置開工時的噴油量，維持沉降器壓力的平穩(wěn)。避免了由于裝置在開工噴油時，操作時間短、步驟復(fù)雜、要求高、難度大，稍有不慎就可能造成開工失敗、設(shè)備損壞甚至裝置爆炸等惡性事故。改造前分餾塔噴油控制流程如圖2所示。

圖2 改造前分餾塔噴油控制流程

根據(jù)工藝狀況，對該控制回路的控制方案進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，將原設(shè)計的由8個手操器（HC3201A～H）分別控制8臺風(fēng)動蝶閥的單一控制方案，優(yōu)化為再增加1個總控制器HS3201進(jìn)行串控，即8個手操器分別手動調(diào)節(jié)和1個總調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的可選控制方案，優(yōu)化后的控制方案如圖3所示。裝置在開工時，投入該調(diào)節(jié)方式操作總調(diào)節(jié)器，只需將HC3201A～H控制方式選為CAS模式，就能快速準(zhǔn)確地將8臺風(fēng)動蝶閥調(diào)節(jié)到需要的同一開度，簡化了操作人員操作的步驟，降低了操作難度，使控制更加平穩(wěn)精準(zhǔn)，使8路油氣均勻進(jìn)入后續(xù)冷凝器，保證了裝置順利開工和后續(xù)設(shè)備的安全。

為了避免8個調(diào)節(jié)回路在投用過程中由于操作不當(dāng)引起沉降器超壓，優(yōu)化方案中還增加了對總手操器輸出的下限限位，使蝶閥最小開度不小于12%。為保證在裝置正常開工時，操作人員能夠?qū)γ颗_閥根據(jù)裝置運行要求進(jìn)行個別調(diào)節(jié)，方案保留了原控制方案8臺風(fēng)動蝶閥手操器分別控制調(diào)節(jié)各自對應(yīng)閥門的手動調(diào)節(jié)，單獨調(diào)節(jié)某閥只需將該控制閥的模式改為自動就可獨立調(diào)節(jié)。

優(yōu)化后，裝置開工，工藝反應(yīng)效果很好，保證了裝置開工的順利、平穩(wěn)。

圖3 優(yōu)化控制方案

3 全流程自動控制優(yōu)化

年產(chǎn)300萬噸重油催化裂化裝置的自控率在80%左右。

為了提高裝置的自控率，在2019年檢修期間對裝置的部分控制回路進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，部分單回路調(diào)節(jié)改為選擇控制，如分餾塔液位LC3201實際依靠油漿外甩流量F3224控制，將油漿外甩流量F3224改為自控回路FC3224（反作用），與分餾塔液位LC3201構(gòu)成選擇控制，組態(tài)邏輯如圖4所示。一些串控，如一再密相溫度TC3125與風(fēng)量FC3123構(gòu)成串級控制、二再稀相溫度TC3102與FC3124構(gòu)成串級控制。實際中風(fēng)量變化對機組和鍋爐影響較大，此次優(yōu)化取消了原串級控制，修改TC3125和TC3102為顯示儀表，保留風(fēng)量FC3123與FC3124單回路控制。此次全流程共優(yōu)化了10個回路。為了提高裝置的自控率，在滿足工藝操作的基礎(chǔ)上優(yōu)化調(diào)整了20個控制回路的軟限位。通過此次優(yōu)化，年產(chǎn)300萬噸重油催化裂化裝置的自控率在控制平穩(wěn)率平臺提升為97%。

圖4 分餾塔液位組態(tài)邏輯

4 結(jié)束語

以裝置大檢修為契機，通過對年產(chǎn)300萬噸重油催化裂化裝置的主風(fēng)聯(lián)鎖進(jìn)行投用，對部分控制回路進(jìn)行優(yōu)化，使得裝置的聯(lián)鎖投用率達(dá)到了100%，裝置自控投用率也由原來的80%左右提升到了97%，為裝置的安穩(wěn)長滿優(yōu)運行提供了保障。