HIPS在降低烷基化装置泄放量中应用.pdf

石油化工设计 HIPS在降低烷基化装置泄放量中的应用 范振鲁，刘登峰，温世 昌，粱泽涛，徐令宝，谭雅文 (中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东青岛266071) 摘要：通过计算分析，在硫酸法烷基化装置中的脱异丁烷塔使用HIPS，通过在蒸汽重沸器入 口蒸汽 管线设置联锁切断阀，脱异丁烷塔顶压力高高切断重沸器入 口蒸汽，从而消除出口阀关闭、塔顶压力控制 阀故障、塔顶回流泵动力故障3种泄放工况下的加热负荷，使得脱异丁烷塔泄放工况仅为火灾工况，最终 计算泄放量从最大泄放工况的246396kg／h降低到4724kg／h，进一步降低装置的泄放量。脱异丁烷塔 顶的压力变送器设置需要进行SIL等级计算。同时对HIPS的设置提 出了相应的建议。 关键词 ：高可靠性仪表系统 烷基化 脱异丁烷塔 泄放量 在炼化装置中管线或设备超压时应有相应的 的超压工况。但有些工况，使用安全泄放设施不 控制或保护措施，否则可能发生着火、爆炸、有毒 切实际，需要依靠仪表安全系统。这些工况需要 有害介质泄漏等，造成环境污染或人员伤亡，给炼 不违反当地法规，可替代安全泄放设施” 。An- 厂带来经济损失和社会负面影响。API和ASME nexE部分对 HIPS进行了详细描述。主要包括： 编制了相应的规范保护设备由于超压而引起的爆 HIPS的组成，HIPS的使用原则，使用HIPS相关规 裂，传统设计采用安全泄压设施，如爆破片、安全 定和标准 (包括 ASMEVIII，CodeCase2211—1、 阀等，来保护设备，安全泄压设施的设计采用对超 ISA$84．01、IEC61508和 IEC61511)，HIPS使用 压工况逐工况分析，如，停电、停水等。近年来越 步骤，HIPS的测试时间间隔，备案，培训等。 来越多的设计采用高可靠性仪表系统HighInteg- IEC61508和 IEC61511要求采用HIPS时需要 rityProtectiveSystem (HIPS)，来降低装置泄放 进行过程 危 险分析 (process—hazardanalysis， 量 。 PHA)，定义 SIL等级。 通过研究HIPS的相关规范，在硫酸法烷基化 ISA$84．01—1996没有规定使用 PHA的方 装置使用HIPS大幅减少装置的泄放量。 法，也没有涉及 PHA的内容。 本文主要采用 API521、IEC61508和 IEC61511 1 关于HIPS的规定 的相关规范来进行设计 HIPS系统。 CodeCase2211ofASME SectionVIII，Division 1and2，提供了使用仪表系统 safetyinstrumented 2 HIPS的应用实例及效果分析 systems(SIS)来替代安全泄放设施防止超压。SIS 硫酸法烷基化装置中脱异丁烷塔底重沸器热 设计按照ANSI／ISA$84．01—1996或 IEC61511， 负荷大，装置最大泄放量 出现在脱异丁烷塔顶。 由于提供超压保护，因此要求高可靠性 SIS， 即HighIntegrityProtectiveSystem。但 ASMECode 收稿 日期 ：2014一O1—03。 Case2211，虽然规定对于 HIPS必须提供相 同 作者简介：范振鲁，男，2006年毕业于天津大学化学工 或更高安全的设计，没有提供具体可操作执行的