应用HAZOP对催化裂化装置反应再生系统的安全分析.DOC

应用HAZOP对催化裂化装置反应再生系统的安全分析 李长安1 王芝红2 (1. 大庆石化公司 黑龙江 大庆 163714；2. 大庆石化公司 黑龙江 大庆 163711 ) 摘要：催化裂化装置反应再生系统是催化装置控制的核心，控制参数之间影响关系复杂。为提高反应再生系统的安全性和产品控制，用HAZOP安全分析方法对其进行分析。结果发现，反应再生系统操作过程中危险控制着重点在再生器、产品质量控制点在再生器，并就分析过程中发现的技术问题进行简单阐述。 关键词：HAZOP 催化裂化 反应再生 HAZOP是针对生产过程中的参数及操作可能出现的偏差进行分析，采用双向推理的方法，运用“头脑风暴”的方法，找出偏差产生的原因和偏差导致的不利后果，并提出针对性安全措施，以提高系统整体安全性的一种系统安全分析方法。催化裂化装置反应再生系统作为装置核心运行系统，操作条件复杂、各参数之间关联度高，其运行是否安全平稳，直接影响催化裂化装置的整体运行水平，从而间接影响经济效益。因此，找出反再系统平稳运行的薄弱点，评价现有安全措施的可靠度，提高系统的本质安全水平，是保证系统安全平稳运行的重要保障。 1 工艺描述 反再系统原则流程图如图1所示。边界来的新鲜进料经进料泵升压后与减压渣油混合，混合原料经轻原料油换热器换热升温至200℃左右，再与来自分馏部分的回炼油、回炼油浆(正常操作，不需要回炼)及钝化剂混合后分六路经原料油雾化喷嘴进入提升管反应器的第一反应区，与来自再生器的高温催化剂接触完成原料的升温、汽化及反应，之后进入第二反应区，反应后的油气携带着催化剂经二反出口的VQS旋流式快分装置，使催化剂与油气快速分离，分离出的待生催化剂经过蒸汽预汽提后，一部分经新增的待生外循环管进提升管第二反应区下部，以调节第二反应区的藏量。另一部分经上待生斜管进入沉降器汽提段。在沉降器汽提段内催化剂向下与汽提蒸汽逆流接触，脱除催化剂上吸附的油气，在VQS旋流快分出口，油气及夹带的催化剂经升气管直接进入沉降器单级旋分分离器分离，分离出的油气通过集气室、大油气管线去后续分馏系统。 汽提后脱除绝大部分油气的催化剂通过待生斜管、待生滑阀进入烧焦罐底部，与从二密相床返回的高温催化剂以及从外取热器来的催化剂充分混合，然后一起进行烧焦。烧焦用风由主风机升压，烧焦产生的烟气携带再生催化剂进入二密相进一步烧焦。 图1 反再系统原则流程图 再生烟气进入两级旋风分离器，分离夹带的催化剂后，通过再生器外集气室去三级旋风分离器。再生催化剂在二密床中分三路：一路经再生斜管、再生滑阀进入提升管反应器，其循环量由再生滑阀根据第一反应区出口温度控制；另一路去外取热器，其循环量根据装置过剩热量大小由外取热器滑阀开度控制；另一路返烧焦罐底部，其循环量根据二密床料位的高低由外循环滑阀开度来控制。要对图1所示流程进行HAZOP分析，首先对该流程划分分析节点。 2 节点划分 鉴于反再系统操作条件复杂、各参数之间关联度高，而且属于催化裂化装置的核心流程，因此，依据HAZOP节点划分原则将反再系统划分为多个节点进行详细分析，具体的节点划分结果如表1所示。 提升管反应器分为两段，由于两段反应机理不同、控制条件也不同，因此反应器分为第一反应区节点和第二反应区节点；VQS作用是快速进行油气分离，其分离效率高低直接影响产品质量和收率，因此VQS作为一个单独节点进行分析；由于VQS的快速分离作用，大部分油气与催化剂分离之后，进入沉降器，在沉降器中进一步汽提分离，沉降器分离效率高低直接影响催化剂跑损量并对产品质量和收率也有影响，因此沉降器也作为一个单独节点进行分析；烧焦罐作为催化剂再生的主要烧焦设备，作为一个节点分析，考虑外取热器的催化剂对烧焦罐催化剂量和热平衡有影响，将外取热器纳入烧焦罐的节点范围；催化剂经烧焦罐一次烧焦之后进入再生器二密相段，进一步烧焦，催化剂在此段旋流快分，与烧焦风气分离，形成藏量，经再生斜管为第一反应区提供催化剂和反应所需热量，因此将二密相段划为单独一个分析节点。 3 SDG建模 SDG（Signed Directed Graph，符号有向图）通过偏离点和有向支路代表的实际物理意义来表示系统变量或局部之间的因果影响关系，而基于SDG模型的危险评价与故障诊断方法是安全分析技术的一个重要领域。该方法利用引导词和系统关键变量产生偏差，通过偏离点和有向支路把复杂系统构建成半定量网络模型，利用双向自动推理有哪些信誉好的足球投注网站所有的相容通路，反向查找故障原因，正向推测可能发生的不利后果，进而针对事故序列的不利后果提出针对性安全建议措施，提高系统整体安全性。本文所用的HAZOP分析工具----CAH软件中除包含国际标准IEC-61882（《危险与可操作性分析（HAZOP分析）应用指南》）中的11个引导词外，还支持自定义引导词，以使得到