再生滑閥在線修復(fù)技術(shù)在催化裂化裝置的應(yīng)用

馬亞斌，李新明，趙佳磊

（1.湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南岳陽(yáng)414012；2.中國(guó)石化西安石化分公司，陜西西安710086）

再生滑閥在線修復(fù)技術(shù)在催化裂化裝置的應(yīng)用

馬亞斌1，李新明2，趙佳磊2

（1.湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南岳陽(yáng)414012；2.中國(guó)石化西安石化分公司，陜西西安710086）

催化裂化裝置運(yùn)行期間再生滑閥閥板與閥桿脫開(kāi)，催化劑循環(huán)量大幅下降，裝置進(jìn)料量下降到正常進(jìn)料的50%，分餾及穩(wěn)定系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。為避免裝置停車，研究再生滑閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和電液控制系統(tǒng)，充分考慮修復(fù)過(guò)程中存在的各種風(fēng)險(xiǎn)，并制定相應(yīng)措施，在催化裂化工業(yè)裝置上首次成功實(shí)現(xiàn)再生滑閥閥板與閥桿脫落的在線修復(fù)。

石化設(shè)備；再生滑閥；電液控制系統(tǒng)；在線修復(fù)

0 概述

再生滑閥作為催化劑循環(huán)流程中的關(guān)鍵設(shè)備之一，在反應(yīng)再生生產(chǎn)中，對(duì)催化裂化反應(yīng)溫度控制、物料調(diào)節(jié)以及壓力控制起到關(guān)鍵作用[1]。在緊急情況下，還起到自保切斷兩器的安全作用。再生滑閥的動(dòng)作受提升管反應(yīng)溫度信號(hào)和該閥前、后壓差信號(hào)控制，反應(yīng)溫度與再生滑閥壓降組成超馳控制。再生滑閥出現(xiàn)故障將會(huì)直接關(guān)系到整個(gè)裝置的長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)行[2-4]。

中國(guó)石化西安石化分公司80萬(wàn)噸/年MIP催化裂化裝置再生滑閥為TSLD600型電液?jiǎn)蝿?dòng)滑閥，設(shè)計(jì)溫度750℃，設(shè)計(jì)壓力0.5 MPa，介質(zhì)為催化劑。2016年2月，在調(diào)整裝置運(yùn)行負(fù)荷時(shí)，操作參數(shù)與催化劑循環(huán)量出現(xiàn)大幅度波動(dòng)，嚴(yán)重影響裝置正常生產(chǎn)和全廠油品質(zhì)量調(diào)和方案。分析原因?yàn)榇呋瘎┰偕y閥板與閥桿脫開(kāi)所致。為減少因裝置停車帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，在各項(xiàng)安全技術(shù)措施落實(shí)的提前下，實(shí)施不停車在線開(kāi)孔頂開(kāi)閥板處置方案，該滑閥修復(fù)后可以實(shí)現(xiàn)液動(dòng)關(guān)閉，手動(dòng)開(kāi)閥的功能，不影響正常操作。本文主要介紹在不切斷反應(yīng)進(jìn)料的情況下催化裂化再生滑閥的在線修復(fù)技術(shù)方案。

1 故障現(xiàn)象

2016年2月，80萬(wàn)噸/年MIP-CGP催化裝置（同軸式）正常運(yùn)行，加工負(fù)荷90%，再生滑閥開(kāi)度40%，反應(yīng)溫度505℃。09：00接調(diào)度指令提高反應(yīng)進(jìn)料，操作員將滑閥開(kāi)度提到45%，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度沒(méi)有變化，再提到50%，同樣沒(méi)有變化。班長(zhǎng)命令內(nèi)操緩慢開(kāi)大滑閥，外操現(xiàn)場(chǎng)觀察滑閥閥桿活動(dòng)情況，現(xiàn)場(chǎng)反饋信息閥桿動(dòng)作與內(nèi)操指令相符，班長(zhǎng)命令內(nèi)操緩慢關(guān)閉滑閥，觀察動(dòng)作情況。當(dāng)內(nèi)操將滑閥關(guān)閉到38%時(shí)反應(yīng)溫度突然急劇大幅下降，內(nèi)操迅速下調(diào)反應(yīng)進(jìn)料，反應(yīng)溫度最低降至475℃，再生滑閥壓降從50 kPa升到82 kPa，加工負(fù)荷下調(diào)到50%后反應(yīng)溫度回升到480℃，但波動(dòng)較大，由于負(fù)荷太低，分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。技術(shù)人員對(duì)故障進(jìn)行會(huì)商，初步判斷為滑閥閥板與閥桿脫開(kāi)，原因可能是閥桿T形掛鉤90°位移，導(dǎo)致閥桿與閥板脫扣或者閥桿斷裂。

2 修復(fù)方案

公司組織人員會(huì)商后，計(jì)劃實(shí)施“在線修復(fù)”。即制作手動(dòng)推動(dòng)頂桿機(jī)構(gòu)，在單動(dòng)滑閥背部與閥桿同軸位置帶壓開(kāi)孔，裝上頂桿機(jī)構(gòu)，用手動(dòng)推動(dòng)頂桿推動(dòng)閥板，實(shí)現(xiàn)閥板開(kāi)啟。由于該方案無(wú)經(jīng)驗(yàn)借鑒，高溫開(kāi)孔穿過(guò)耐磨襯里層采用何種刀具、推進(jìn)頂桿能否對(duì)準(zhǔn)閥板、能否頂開(kāi)都是未知數(shù)。邀請(qǐng)滑閥制造廠家、帶壓開(kāi)孔廠家以及推進(jìn)機(jī)構(gòu)制作廠家，對(duì)方案進(jìn)行可行性論證，確定具體實(shí)施步驟。

（1）與滑閥廠家及帶壓開(kāi)孔廠家確定開(kāi)孔位置及孔徑。開(kāi)孔位置定在滑閥背部與閥桿同軸位置，開(kāi)孔直徑38 mm。

（2）開(kāi)孔廠家根據(jù)襯里材料確定開(kāi)孔刀具材料及開(kāi)孔工藝。采用高溫合金研磨鉆頭，低速研磨開(kāi)孔。

（3）推進(jìn)機(jī)構(gòu)制作廠家根據(jù)公司提供的設(shè)計(jì)圖制作推進(jìn)機(jī)構(gòu)。推進(jìn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)部分、支架及填料函利用舊DN200 mm閘閥改造，頂桿直徑36 mm，材料為316L。

（4）搭設(shè)臨時(shí)推進(jìn)機(jī)構(gòu)操作操作平臺(tái)、敷設(shè)推進(jìn)機(jī)構(gòu)保護(hù)蒸汽管線。

設(shè)備開(kāi)孔位置、推進(jìn)機(jī)構(gòu)及實(shí)物圖見(jiàn)圖1～圖3。

3 修復(fù)施工步驟

施工操作要點(diǎn)：開(kāi)孔位置的確定是在線修復(fù)方案成敗的關(guān)鍵，接管法蘭的焊接要確保與滑閥閥桿同心，開(kāi)孔速度要控制平穩(wěn)，以免傷害襯里。

4 滑閥在線修復(fù)系統(tǒng)投用

2016年2月25日15：00時(shí)，在線修復(fù)施工完成，15：20開(kāi)始投用。投用步驟：①將滑閥電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位開(kāi)度調(diào)到45%位置。②將推進(jìn)機(jī)構(gòu)前高溫閘閥全部打開(kāi)。③投用反吹蒸汽。④緩慢推進(jìn)頂桿，隨時(shí)測(cè)量頂桿推進(jìn)距離，以及時(shí)掌握頂桿進(jìn)入閥體的大概位置。15：30，頂桿即將到達(dá)預(yù)計(jì)的頂桿與滑閥閥板接觸位置時(shí)，通知內(nèi)操注意反應(yīng)溫度變化情況，及時(shí)調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度。當(dāng)頂桿再次推進(jìn)后，反應(yīng)溫度開(kāi)始快速上升，滑閥壓降開(kāi)始下降，表明推進(jìn)頂桿已經(jīng)頂開(kāi)閥板，該修復(fù)方案成功。再生滑閥修復(fù)前后裝置操作參數(shù)見(jiàn)表1。16：00，從頂桿測(cè)量數(shù)據(jù)估算，閥板大約頂開(kāi)120 mm，開(kāi)度約42%。反應(yīng)進(jìn)料負(fù)荷提到計(jì)劃進(jìn)料量后，反應(yīng)系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)均趨于正常。在需要關(guān)閉滑閥時(shí)用電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成，需要開(kāi)啟滑閥時(shí)用手動(dòng)推進(jìn)頂桿完成。

待生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)后，將推進(jìn)頂桿緩慢退出，根據(jù)滑閥結(jié)構(gòu)，將頂桿退到與滑閥襯里齊平位置，投用滑閥電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)。退出頂桿的目的：①保證在事故狀態(tài)下再閥的迅速關(guān)閉。②避免頂桿被催化劑的沖刷。③減少開(kāi)孔處的襯里被催化劑渦流沖刷。

5 結(jié)論

再生滑閥作為催化裂化反應(yīng)—再生系統(tǒng)的重要設(shè)備，其運(yùn)行狀況直接關(guān)乎到裝置的長(zhǎng)周期、安全、平穩(wěn)運(yùn)行。在以往的生產(chǎn)過(guò)程中，若再生滑閥出現(xiàn)閥板和閥桿脫開(kāi)，均執(zhí)行停車修復(fù)方案，嚴(yán)重影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用實(shí)踐表明，只要控制好關(guān)鍵點(diǎn)，再生滑閥閥桿脫落在線修復(fù)技術(shù)方案完全可行，并且操作簡(jiǎn)單，安全風(fēng)險(xiǎn)可控、成功率極高。對(duì)解決催化劑連續(xù)再生裝置同類問(wèn)題具有一定的借鑒和參考意義。

圖1 開(kāi)孔位置示意圖

圖2 推進(jìn)機(jī)構(gòu)示意圖

圖3 推進(jìn)機(jī)構(gòu)實(shí)物圖

表1 再生滑閥修復(fù)后前后數(shù)據(jù)對(duì)比

［1］陳俊武.催化裂化工藝與工程（第三版）[M].北京：中國(guó)石化出版社，2015.

［2］何利娜，葛昕.催化裂化再生滑閥故障實(shí)例分析與處理[J].現(xiàn)代化工，2013，（1）：88-89.

［3］張斌.催化裂化裝置滑閥故障分析[J].中國(guó)機(jī)械，2014（5）：228-230.

［4］劉愛(ài)麗.新型電液滑閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及工作原理[J].煉油設(shè)計(jì)，2001(11)：34-35.

〔編輯 凌瑞〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.30