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评论 PDF.分离过程

检查分离塔

Juan Manuel Sanchez, Álvaro Valverde, Carlos Di Marco和Eduardo carsio, YPF S.A. |

蒸馏塔在化学加工工业(CPI)中经常是重要的工具,有时,有必要对塔的内部进行物理检查。本文通过分享炼油厂实际分馏塔检查的经验,说明检查可以揭示什么。上述要点旨在为未来的塔检查员提供指导,以便他们能够集中于将直接影响蒸馏塔操作的极其重要和相关的点。

检查基础知识

谁检查?无论何时,分馏塔开放进行检查,重要的是要由一个合格的工艺工程师进行检查和分析,该工程师受过什么方面的培训。

一般来说,检查是由若干不同的部门进行的,每一个部门都侧重于其所关注的特定领域。柱组件通常由设备检验部门进行检验。生产部门除检查内部部件是否需要更换或维修外,还检查塔是否清洁,运行过程中是否积累了大量的焦炭、盐或腐蚀产品。清洁、修理和安装是维修部门的责任。

过程部门检查员通常负责批判性分析列中所做的变化,并识别潜在的操作问题。如果没有正确安装,那么更换降低者的替换器可以产生显着的分馏 - 效率损失。例如,如果降液管下的间隙太小,则由于流动限制,柱可能会遭受洪水。然而,施工人员并不总是了解列如何运作,因此可能做出不是最好的决定。有必要让知识渊博的人关于蒸馏过程,以批判性分析和解决列中的这些类型的细节。除了批判性分析外,进程检查员必须避免重复多年可以拖动的旧实践和错误,并成为工作方式的一部分。

准备检查。关键检查是一项乏味且通常很脏的工作。必须在塔内待上几个小时。然而,如果工作做得好,可以识别潜在的问题,并在塔重新运行时避免令人头痛的问题。

在打开分馏塔进行检查之前,重要的是要识别问题。监视列中的变量将允许检查员专注于提前被识别为有问题的扇区。例如,如果柱子在顶部被淹没,则在煤油贮槽和塔的顶部(通过差压和伽马扫描识别)之间,应在柱打开时立即检查该部分。在我们的特殊情况下,我们打算替换经销商和真空塔的洗涤床,因为我们从运行过程中知道它充满了大量焦炭的操作。

本文介绍了这些例子,从过程的角度来看。要将这种类型的检查付诸实践,有必要准备一个详细的计划,以了解要检查的内容以及如何寻找潜在问题。经验丰富的过程工程师曾经说过柱内部潜在问题的好观察者和探测器将自己变成流过降液者和蒸汽的液体,从托盘上升。

制造网站

本文介绍了2008年11月在炼油厂的真空和常压分馏塔的例行检修中进行的检查经验。该炼油厂为YPF S.A.所有,名称为Luján de Cuyo,位于阿根廷门多萨省。

我们的真空塔CV10,长37米,最大的一部分直径为8.2米。它处理约9,000米3./d常压渣油。我们的原油蒸馏常压塔CV1长39.6米,直径4米。它加工大约11000米3./日原油。

计划对每座塔楼进行全面检查。之前的计划是必要的,以避免延误和时间延长的计划关闭。虽然对每一个塔都进行了完整的检查,但本文只介绍了主要的要点,这将对工艺检查人员有用。我们关注以下问题:

真空塔

•经销商的检验和测试

•检查和测试水槽和烟囱托盘

•检查双元素过滤器屏幕

•设计问题

常压蒸馏塔

•检查塔板(阀门,孔,测量下水管下堰和间隙)

检查和测试污水坑

•设计问题

•重力流分布器测试

真空蒸馏塔

轻真空气体油(LVGO)泵周围的分配器。在19个喷头中,只有一个喷头被堵塞。维修人员同意随机抽取20%的喷嘴,拆卸检查。如果这些喷嘴中有50%被堵塞或脏了,所有的喷嘴将被拆卸进行清洗和检查。

图1所示。检查喷嘴是否有塞子。这个被挡住了
用一个包装
图2。水测试快速识别喷嘴堵塞

被发现插入的喷嘴(图1),被包装(弯曲)封闭。在我们的问题上阐明了它的问题,我们去检查塔外部的双元素过滤器屏幕。我们发现了两个不同的可能解释:1)我们发现过滤器内部没有网格,这将允许包装件绕过滤波器,2)拆除一个双元素滤波器,以连接绕过的管道段绕过双滤波器。有人决定拆除它对单位进行操作灵活性。

经销商测试。为了验证没有插入喷嘴,它们用水进行了测试。图2显示了当通过喷嘴的流量不足时会发生什么。这主要是由于操作故障,或在最坏的情况下,堵塞喷嘴。堵塞的喷嘴在床的某一部分上产生较差的水流。

LVGO/重真空气体油(HVGO)分馏床分布器。我们在LVGO/HVGO分馏床上有一个重力分配器(图3)。LVGO通过进料管填充预分配器通道。液体溢出到一个分离盒。然后,水槽被填满。在每个槽的顶部都有小孔,液体在这里流入滴管。液体到达勺子底部(液体通过底部的四角排出,称为勺子底部-参见图3)并将液体分配到床上。

图3。这个原理图显示了配置
重力分布器

在检查该分销商期间观察到的第一件事是中央分手盒不均匀。图4显示一个缺失的螺栓,以保持盒子。

中心分型箱的不均匀会影响液体向下面床层的分布,因为液体会优先流向某些槽。由于减少灌溉,部分填料将干燥,终点(蒸馏过程中记录的最高温度)或浊点(液体浑浊的温度,表明蜡开始结晶)将导致较差的结果。

在某些部分中,带有方形勺子碱的滴水管未到位,但在床上。此外,如图所示图5,有些弯曲,使液体向床层的分布不好。

图4。检查发现一个螺栓缺了
图5。有些滴管弯曲,导致液体分布不均匀

即使进入柱,它(应该)被清洗了几个小时,有污垢在侧槽的分配器(图6)。由于液体进入的孔位于槽中污垢的上方,所以应该没有任何阻碍液体通过的东西。这表明了这种设计在防污方面的有效性。

图6。尽管泥土是在
分配器,设计补偿污垢

然而,即使有这项技术的优点,检查发现在中心分离盒有一个明显的堵塞(图7),它阻碍了液体通过横向槽的通过。这是通过经销商的水测试发现的。结果,分销商被拆卸和清理。

图7。这种堵塞需要
分电器应拆卸并清洗

HVGO泵周围。我们在这部分发现了一个设计错误。图8a和8b显示了分支管是如何被从喷嘴喷出的液体润湿的。这是因为管道是倾斜的。考虑到总酸值的值(TAN)和含硫量的当前HVGO 1.3公斤(毫克每克烃KOH)和0.67 wt. %,分别和操作温度超过200°C,喷嘴的射流可以产生负面影响,导致给水管道的腐蚀。

图8A(顶部)和8B(底部)。这个设计
错误导致水管从喷嘴中被浸湿,
这可能导致腐蚀

为了解决这个问题,我们尝试放置一个更长的喷嘴来阻止液体润湿分支管。考虑到管子的倾斜度,我们已经尽可能地把它放长了。图9a和9b显示了如果我们决定进行修改,喷涂分布将如何润湿支管焊缝。然而,一旦我们看到这一点,我们开始担心焊缝的腐蚀。任何分支管道泄漏都会导致整个床层分布不良,导致传热不良,并可能导致填料结焦。因此,我们决定回到原来的安排,将较短的管道装回去,折中办法是下次机组停机时更换。

图9a和b。更长的喷嘴可能有
对管道焊接引起了更糟糕的腐蚀问题

虽然没有插入喷嘴,但它适合于对HVGO泵送环路的双滤波器的另一个设计误差进行评论。它们位于控制阀的上游。在进入柱之前,双滤器屏幕应在任何设备的下游,以避免堵塞喷嘴。这个异常从1970年建造工厂的日期。我们将在下一次关闭期间修复它们。

洗床上经销商。在进入塔楼之前,我们从经销商的手臂被打破,我们观察到,所以液体在两部分之间出来了。柱内的目视检查显示,堵塞了61个喷嘴中的八个。在这种特殊情况下,所有喷嘴都被新的喷嘴所取代,所以所有喷嘴都被拆除了。当我们检查拆下的喷嘴时,我们惊讶地发现,实际插入了超过八个喷嘴。大约50%的喷嘴在内部堵塞。这可能在喷嘴的水测试期间出现。在这种情况下的课程是喷雾分配器水测试的重要性。

每个流向列的流包含两个“Y”过滤器(图1这些双过滤器旨在阻止任何可能堵塞柱内部的固体。我们只发现一个滤网变形了(图11),允许污垢通过污垢到喷嘴。

图10。对“Y”过滤器进行了检查
图11。这个变形的网格取自
Y滤波器将允许固体传递到
并可能导致喷头堵塞

在检查床的上栅格时,将其升高到通道的高度,我们发现了一个破碎的拉杆。图1图2示出了网格如何变形。一张床完全被计划更换。有一点需要考虑的是,当维修人员安装这张新床时,他们在没有图纸的情况下这样做。根据设计图,每个床层应为45°。角度到下层的层,而且在安装中没有尊重。所以,我们不得不介入正确重新安装层。这里的课程是试图及时了解所做的所有变化。图13显示了正确的流网格层排列。

图12.揭开的检查变形
列内部构件,比如这个网格
图13.需要进行修改
根据设计。正确的网格布局
显示在这里

常压蒸馏塔

该柱由39个阀门托盘和结构填料组成。从上到下,配置如下:

•托盘1至13

•托盘14(煤油弹槽)

•15至23号托盘

•托盘24(常压轻油油底壳)

•托盘25到33

•托盘34(常压重油-气-油底壳)

底部塔板35至39(石油进料和汽提蒸汽入口之间的汽提段)

托盘1 ~ 10为二通托盘,11 ~ 39为四通托盘。对每个托盘和规整包装进行了详细的检查。本文只包括重点内容。

托盘检验。我们在沿着柱子的某些情况下发现缺失阀,发现一些阀门被腐蚀(图14A和14B)。

组成托盘的面板组装不当,产生孔(图15)允许垂柳,使分馏质量恶化。除了形成孔,不正确地放置面板可能会否定其构建的功能。图16表示面板旋转到正常位置。可以看到,如果面板旋转,进口堰将不会工作。进口堰功能是防止来自降液管的液体提起最靠近降液管的阀门,流过进口排阀门。

图14A(顶部)和B(底部)。一些阀门
发现托盘丢失或腐蚀

图15。立柱装配不当
内部结构可以降低分馏效率
图16。这个面板绕着它的正常方向旋转
位置,渲染Inlet堰不可操作

在每个托盘中,我们测量了堰和下水管下的间隙,以确定托盘上的液体密封。如果没有液封,气体可能从降水管上升,产生液体夹带和驱油。反之,如果降水管下间隙过小,则会增加降水管内液体的高度。当下降管备份到达上面的塔板时,将发生溢流。一个小的间隙足以使整个分馏塔陷入瓶颈。

在具体情况中图17、降水管下间隙为29mm。但是根据设计图纸,这个间隙应该是43.5±3mm。这个问题通过将降液管的底部切割到可接受的值来解决。

塔板19和20之间是常压轻油(ALGO)泵管进气管分配器。在检查中发现,在塔中安装分配器时,降水管被损坏(图18)。这导致分馏能力的显着损失。

图17。检查下降管的间隙
在规范
图18。在安装分配器期间
在柱子里,降水管被损坏了

油底壳。用水对煤油、ALGO和大气重油(AHGO)油池进行了测试。它们被装满了一定量的水。然后我们切断供水,等待大约20分钟,看水位下降。试验的结论是没有观察到油底壳泄漏的问题。

有趣的是,在塔关闭前的最后一次目视检查中,我们在AHGO污水池中发现了一个管道脚手架。它是隐藏的,所以如果我们没有正确地进行最终检查,脚手架碎片可能会在该区域产生重大损害。

重力流分销商。重力流分布器位于清洗段,用水进行测试,看看流量增加时会发生什么。图19显示了它如何填充中心分型盒,以及当流量增加到高于设计值时,液体分布不佳。

图19所示。当流量大于设计时
价值,液体差异差
在重力流分布器中

由Dorothy Lozowski编辑

作者

胡安·曼努埃尔·桑切斯他是YPF S.A公司Luján de Cuyo Refinery (Complejo Industrial Luján de Cuyo, Brandsen, PC: 5507, Mendoza, Argentina;电子邮件:jmsanchezf@ypf.com)。他在YPF工作了7年。在他六年的浇头、真空和延迟焦化装置的过程工程中,他从过程的角度检查了许多塔。Henry Kister邀请他在2010年AIChe春季会议上分享他的经验。

阿尔瓦罗·瓦尔韦德他是YPF Luján de Cuyo炼油厂的浇头和延迟焦炭装置的工艺工程师(Email: amvalverdep@ypf.com)。他有三年跟踪和监测这些单位的变量的经验。Valverde参与了石脑油装置和一个新的浇头炉的实施。他还负责环烷腐蚀监测。

卡洛斯·迪·马尔科他是Luján de Cuyo Refiney焦化和柴油加氢处理(HDS)装置的工厂工程师(Email: cmdimarcob @ypf.com)。在此之前,他作为工艺工程师工作了4年,并参与了许多扭转(胺、原油、焦化和HDS装置)和塔台检查。与桑切斯一起,迪马尔科为工艺工程师开发了一套带有技术和建议的塔架检查程序。

Eduardo Carosio是Luján de Cuyo炼油厂的工艺经理,他在那里专门从事基本工艺设计(电子邮件:ecarosiod@ypf.com)。他持有理学士学位。大学学位Tecnológica Nacional,布宜诺斯艾利斯,阿根廷。卡罗迪奥参加了几个研究生课程,包括麻省理工学院的高级研究项目。他参与了大型项目,包括新装置和柱的安装和装置改造。

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