ACCS双旋转阀技术在芳烃吸附分离装置中的应用.docx

双旋转阀技术在芳烃吸附分离装置中的应用ACCS马永军(中国石化上海石油化工股份有限公司芳烃部，200540)摘要:介绍了“双塔双阀”ACCS控制系统在中国石化上海石油化工股份有限公司600kt/a芳烃联合装置吸附分离装置中的应用情况。对ACCS控制系统使用前后的工艺状况进行了对比，认为ACCS控制系统具有保持工艺条件改变期间流量稳定、提高流量控制精度和减少流量调整响应时间等特点，对确保吸附塔的稳定运行起到了较好的作用。关键词:芳烃旋转阀吸附分离ACCS控制系统ZTC文章编号:1674－1099(2012)03－0050－04中图分类号:TP272文献标识码:A在芳烃吸附分离装置中，目前应用较广的模拟移动床对二甲苯(PX)分离工艺主要是美国环球油品公司(UOP)和法国Axens公司的技术。美国UOP公司拥有生产芳烃的全套专利技术，各项工艺技术先进，尤其是吸附分离技术的核心———模拟移动床旋转阀技术(ACCS)，具有技术成熟、对二甲苯回收率高、工艺操作简便以及安全可靠等优点，是目前芳烃装置应用最为广泛的工艺技术。Axens技术则利用微机控制144台遥控阀的顺序切断和开启，通过144个控制阀对抽余液、抽出液、脱附剂、原料和反洗液等5股物流进行连续的选择性吸附分离的操作，而且单系列装置不受规模影响，系统简单可靠，但装置运行周期相对较短。截至2010年，国内共有芳烃联合装置18套，其中15套采用了UOP技术，PX产能共5450kt/a;3套采用Axens技术，PX产能共2100kt/a。中国石化上海石油化工股份有限公司(以下简称上海石化)600kt/a芳烃联合装置中的吸附分离装置就是采用了美国UOP公司的Parex专利技术，即采用ACCS先进控制系统控制2个IV号旋转阀，利用旋转阀的转动来模拟移动床吸附－解吸操作，将PX与其同分异构体(邻二甲苯、间二甲苯和乙苯)分开。芳烃联合装置上采用的双吸附塔与双旋转阀组合的ACCS技术设计方案的工业化应用在国内尚属首次。D－解吸剂;E－抽出液;F－进料;H－冲洗液;R－抽余液;X－二次冲洗;FRC－流量控制阀图1Parex工艺流程示意通过ACCS控制系统使旋转阀实现步进床层切换，模拟吸附塔内吸附剂的移动。用泵送循环泵和压送循环泵将两个吸附塔首尾连接起来，利用旋转阀分别将6种净物流(进料、解吸剂、抽出液、管冲洗、二次冲洗和抽余液)管线同时连接到24个床层管线中的1根管线上。当旋转阀(RV)步进时，所有的净物流按一定次序进入和导出吸附塔的不同床层，并顺次经历吸附(Ⅰ区)、精制(Ⅱ区)、解吸(Ⅲ区)、缓冲(Ⅳ区)4个不同的作用阶段，该过程在吸附塔的24个床层管线间顺次移动、循环进行。收稿日期:2012-03-26。作者简介:马永军，男，1974年出生，毕业于上海石油化工高等专科学校石油化工专业，长期从事芳烃生产与技术管理工作。1ACCS双旋转阀控制系统工艺原理美国UOP公司Parex工艺的核心设备是吸附塔、旋转阀和循环泵。Parex工艺流程见图1。第3期(2012)马永军.ACCS双旋转阀技术在芳烃吸附分离装置中的应用·51·列模式，使装置加工能力达到600kt/a。上海石化600kt/a吸附分离装置由于受到占地面积限制，在设计时就提出了“双塔双阀”的设计方案，即2个吸附塔、2个旋转阀。600kt/a吸附分离装置的2个吸附塔和2个IV号旋转阀共用一套液压驱动系统，通过ACCS系统控制旋转阀的步进，实现以下操作功能:当净流股从2号吸附室流到1号吸附室时，改变泵送循环流量设定值，以保持适当的吸附室循环流量;每个区域的泵送循环流量设定值利用净工艺流量设定值进行计算;自动调节各工艺流量、吸附室和拱顶的压力、泵送循环流量、压送循环流量、封头冲洗和拱顶密封液流量;当工艺变量测量值偏差大时启动工艺变量的自动切换功能，即工艺变量测量自动切换;实现区域转换控制系统(ZTC)阀位的超前控制;用2个调节阀控制泵送循环、压送循环及提余液流量;双旋转阀自动同步步进切换。Parex工艺旋转阀工作原理示意见图2。PRC－压力控制阀图2Parex工艺旋转阀工作原理示意3ACCS双旋转阀控制系统的操控由操作站对双旋转阀控制系统进行工艺控制。操作站可以显示图形概览、系统参数、输入页面、实时和历史趋势、系统状态和报警信息等内容，并能对控制系统的所有功能进行监控和调节。美国UOP公司提供了一个可编程控制系统，用来与离散控制系统(DCS)进行通讯。DCS的数字和模拟输出以及DCS的输入通过DCS界面进出控制系统，如图3所示。2ACCS双旋转阀控制系统的功能ACCS技术所采用的2个吸附塔加1个旋转阀的单系列标准模式在技术上成熟可靠，但受IV号旋转阀性能的限制，采用单个IV号阀时吸附分离装置的加工能力约为350kt/a。为了扩大装置加工能力，国内通常