S-Zorb装置闭锁料斗系统运行浅析

S-Zorb装置闭锁料斗系统运行浅析

马建伟梅胜王何伟李江波

陕西延长石油（集团）有限责任公司延安石油化工陕西延安727406

摘要：延安石油化工厂S-Zorb装置闭锁料斗系统担负着装置吸附剂循环，系统主要由闭锁料斗、闭锁料斗过滤器、H2/N2过滤器、程控阀、管线、管件、各种检测仪表和闭锁料斗控制器等组件组成。本文主要从系统中程控阀存在的共性问题和GOSCO、MOGAS阀门混用问题提出解决措施；分析了闭锁料斗过滤器泄漏的检查判断方法和预防措施，并就过滤器泄漏后对后续管线的影响和防范措施进行分析；介绍了膨胀节的主要存在问题并提出日常操作建议。

关键词：S-Zorb；闭锁料斗系统；程控阀；闭锁料斗过滤器；膨胀节

陕西延长石油（集团）有限责任公司延安石油化工厂1.8Mt/a汽油精制装置采用S-Zorb催化裂化汽油吸附技术，由进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环和产品稳定四个部分组成。装置处理来自延安炼油厂催化裂化装置的汽油组分，原料的设计硫含量（质量分数）为70～150ppm，采用重整装置的氢气作为氢源，生产硫含量（质量分数）低于10ppm的低硫清洁汽油产品。装置于2013年12月27日一次试车成功。

S-Zorb装置闭锁料斗系统担负着吸附剂循环的重任，控制着吸附剂在反应系统和再生系统中循环速率，并实现吸附剂在两个系统之间氢氧环境的隔离。闭锁料斗控制系统自动控制闭锁料斗运行步骤、顺序和操作，对其安全、平稳运行起着至关重要的作用[1]。

延安石油化工厂S-Zorb装置闭锁料斗系统包括闭锁料斗、闭锁料斗过滤器、H2/N2过滤器、程控阀、管线、管件和各种检测仪表。这些组件与闭锁料斗控制系统（LMS）构成完整的闭锁料斗系统，如图1。下文将从闭锁料斗部分组件在运行过程中遇见的问题和处理措施介绍如下。

1程控阀运行浅析

1.1共性问题及解决措施

S-Zorb装置闭锁料斗系统通过控制程控阀的开和关完成吹扫、冲压、装料、排料等动作。本装置程控阀共31台，其中规格为DN80CL600的18台，DN40CL600的1台，DN25CL600的12台。程控阀主要由阀体、执行机构、回讯盘、电磁阀等组成。阀体主要故障表现为内漏、卡塞和开关未到位，这只能通过更换阀体解决；回讯盘主要故障表现为回讯罩密封圈不严、杂物进入回讯轴、回讯盘和执行结构使用过程磨损，针对此问题，仪表维护人员通过建立日常巡查制度，早发现，早解决；电磁阀主要故障表现为进水导致短路，通过调整插线管开口方向，添加防爆堵泥解决，开工初期由两位三通电磁阀改为两位五通电磁阀解决了部分程控阀关阀时间过长问题[2]。

1.2GOSCO和MOGAS混用的问题和解决办法

延安石油化工厂S-Zorb装置闭锁料斗系统程控阀原始设计厂家为加拿大GOSCO，后续采购为美国MOGAS，现场目前为两种阀门混用。使用过程主要遇到以下问题：①GOSCO阀门与MOGAS阀门执行机构差异巨大，在一些位置由于预留不足导致不能互换，影响装置运行，主要集中在XV-2413和XV-2408，为此装置存在混用情况应该分别备用以上两种类型阀门；②为确保应力平衡，GOSCO阀门更换时，要求执行机构安装位置与原始位置相同，但GOSCO阀门与MOGAS阀门质量不同，与原始设计应力平衡很难对准，更换时需考虑安装角度。

2闭锁料斗过滤器

2.1闭锁料斗过滤器运行分析

闭锁料斗过滤器运行情况分析

根据两次检修更换总结，闭锁料斗过滤器滤芯弯曲或断裂基本发生在反应器接收器（D-105）至闭锁料斗一侧外圈。

根据两次检修情况的总结和技术分析，可以通过以下方法检查判断过滤器泄漏：①通过分析过滤器压差[3]；②通过按时检查闭锁料斗排放管线倒淋是否有吸附剂；③闭锁料斗系统烃氧分析仪入口管线工程直径为Φ12，且管路上安装有过滤器，通过与电仪车间维护人员沟通，发现过滤器内有吸附剂后加强排查分析。经过对装置运行分析和经验总结，提出以下预防措施：①合理控制闭锁料斗系统步装剂压差及速度；②按时检查闭锁料斗压控调节阀（PIC2401A1/A2）内漏情况，压控调节阀内漏会导致装卸剂过程中吸附剂和油气持续冲击闭锁料斗过滤器，对其运行造成影响；③考虑闭锁料斗过滤器的恶劣工作环境，考虑是否可以增加定位支架等措施。

发现闭锁料斗过滤器泄漏后应立即组织对其进行更换，防止吸附剂进入后路磨损管线。

2.2闭锁料斗过滤器泄漏后的影响和防范措施

本装置在闭锁料斗过滤器泄漏处理后，发生过闭锁料斗顶至火炬管线泄漏情况，如图2所示。针对以上情况，进行以下分析。

图2放空管线布局

闭锁料斗过滤器泄漏后会将吸附剂带至后路排放管线，造成管线磨损减薄，甚至泄漏，闭锁料斗顶部排放管线在调节阀后分三路，分别是去火炬管线、去现场放空管线、去燃料气管线。三条管线在程控阀前为管线尺寸为Φ88.9*7.62，材质为P11。程控阀后管线尺寸为Φ88.9*5.49，材质为20#，管线压力等级及管线壁厚变薄后，会造成管线泄漏风险加大。此次泄漏正处在两股气流交汇处，两股气流的性质都会对管线使用情况造成影响。针对以上分析，提出如下防范措施：①针对现场可能有吸附剂流通的管线，应提高管线压力等级，由SCH40提高至SCH80，并在交汇位置增加保护措施。②密切关注各管线流量，发现流量异常，及时查明原因并处理。③按时排查程控阀、氢气过滤器（ME-110）、氮气过滤器（ME-111）、闭锁料斗过滤器（ME-102）、闭锁料斗通气管过滤器（ME-115）使用情况，发现异常及时处理。

3膨胀节的使用

为克服管线温差应力，闭锁料斗系统中有三个铰链型膨胀节和三个在线压力平衡型膨胀节，布置在闭锁料斗料腿周围。膨胀节主要存在问题为吸附剂输送不畅、导流筒磨穿和膨胀节过早疲劳失效等问题。

图三膨胀节逆向流动

针对以上问题，本文从日常操作提出以下操作建议：①控制合理的压差，压差过大后会导致程控阀开启后吸附剂和气体流速过快，加速对膨胀节的磨损，一般压差控制在0.05MPa至0.15MPa，并且在确保吸附剂装卸剂顺畅的条件下，减少压差；②减少闭锁料斗系统手动操作频次，由于手动操作不易精确控制压差，会导致压差过大甚至为负压差，严重影响膨胀节运行周期；③避免吸附剂和气体逆流，吸附剂和气体按流程流通膨胀节只会对导流筒外壁造成磨损，但逆流后，吸附剂和气体会进入导流筒和波纹管的空腔内，既磨损波纹管也会对导流筒内部焊接口造成冲刷，加速其磨损泄漏；④结构上改造，针对原始设计厂家PATHWAY的膨胀节倒流筒缩颈结构，会对其造成冲刷磨损，某些厂家提出了优化改造方案并制造使用[4]。

结束语

通过对S-Zorb装置闭锁料斗系统各组件进行分析，对日常运行出现的问题提出预防和解决措施；通过调整工艺参数，同时在管理上加强巡检、制定按时排查制度，目前，延安石油化工厂S-Zorb装置闭锁料斗系统运行良好。

参考文献：

[1]晓明，庄剑．S-ZORB催化汽油吸附脱硫装置技术手册[M]．北京：中国石化出版社，2013.

[2]陶兴文，齐万松.S—ZORB装置闭锁料斗异常侦测管理系统的设计及应用[J].石油化工自动化，2015，51（5），63-67.

[3]卢楠.汽油吸附脱硫装置程控阀存在问题的分析及处理[J].石油化工技术与经济，2016，32（2），21-25.

[4]郭伟平.S-ZORB装置膨胀节存在问题及解决措施[J].广州化工，2017，45（20），125-128.