炼油厂溶剂再生装置及其主要控制方案概要Word文档格式.docx
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溶剂再生装置工艺过程可分为溶剂配制、溶剂换热、溶剂再生和退溶剂等4部分。
其中换热部分又分为低温闪蒸、中温闪蒸和高温闪蒸,原以高温闪蒸为主,但因后者在闪蒸时H2S较前者更易被闪蒸出来,造成设备腐蚀和硫的损失,所以现国内大多选用中温闪蒸。
以中温闪蒸为例,装置外的富液经贫富液二级换热器与自贫液加压泵来的贫液换热至60℃左右后,进入富液闪蒸罐,闪蒸出大部分的溶解烃（闪蒸出的烃至火炬管网后,经富液加压泵与贫富液一级换热器换热至98℃,进入溶剂再生塔上部。
塔底
炼油厂溶剂再生装置及其主要控制方案
于海霞,李菁菁
（中国石油工程建设公司华东设计分公司,山东青岛266071
摘要
溶剂再生装置工艺过程可分为溶剂配制、溶剂换热、溶剂再生和退溶剂等4部分,目前国内溶剂换热部分以中温闪蒸为主。
溶剂配制部分通过设置水封罐和分程控制两种控制方案,防止溶剂氧化变质生成有机酸及稳定性盐。
溶剂换热部分控制方案包括闪蒸罐压力的单回路定值控制和闪蒸罐液位的单回路定值控制。
溶剂再生部分控制方案包括塔顶回流罐的压力和液位控制、塔底重沸器蒸汽流量控制以及塔底液位控制。
其中,塔顶回流罐的液位控制包括回流罐液位的单回路定值控制、回流罐液位和回流酸性水流量的串级控制;
塔顶回流罐的压力控制包括塔顶温度的单回路定值控制和塔顶酸性气压力的单回路定值控制;
塔底重沸器蒸汽流量控制包括流量单回路定值控制、压力和流量的串级控制、流量和流量的串级控制、选择+串级控制、比值+选择+串级控制等5种。
退溶剂部分国内也已开始应用压力罐处理含硫气体。
各炼厂应根据自身的具体情况因地制宜,合理选择溶剂再生装置控制方案。
关键词
脱硫溶剂再生工艺流程控制方案
作者简介:
于海霞,工程师,2007年毕业于中国石油大学（华东化学工艺专业,目前主要从事石油产品精制和工艺环保装置设计工作。
E-mail:
*******************
2010年第15卷
·
76·
SINO-GLOBALENERGY
3主要控制方案
3.1溶剂配制部分控制方案
为了防止溶剂氧化变质生成有机酸及稳定性盐,溶剂缓冲罐设置氮封,有两种方法可以控制罐内压力:
①通过设置水封罐,使罐内压力保持在-
50~200mmH2O（1mmH2O=9.8Pa内,如图2（a所示。
②通过分程控制调节溶剂缓冲罐顶的压力,使罐内保持一定压力,当罐内压力过高时,通过氮气的排放来降低压力,但此时罐上需设置安全阀,如图2
（b所示。
3.2换热部分控制方案
换热部分主要是闪蒸罐的压力和液位控制,分别为:
①闪蒸罐压力的单回路定值控制;
②闪蒸罐液位的单回路定值控制。
液位调节阀的位置有的设在贫富液一级换热器前,有的设在贫富液一级换热器后。
建议当采用先换热后闪蒸的热闪蒸流程时,闪蒸罐的液位控制阀应尽量靠近再生塔,目的是避免因酸性气闪蒸而引起的腐蚀,并考虑到控制阀后可能出现高速的两相流动所带来的影响。
3.3再生部分控制方案
再生部分在溶剂再生装置中是最主要的,主要分为3部分:
塔顶回流罐的压力和液位控制、塔底重沸器蒸汽流量控制以及塔底液位控制。
存在差异的主要是前两者。
3.3.1塔顶回流罐的液位和压力控制
塔顶回流罐的液位控制方案主要有回流罐液位的单回路定值控制、回流罐液位和回流酸性水流
量的串级控制两种,现在的设计以第二种方案居多。
塔顶回流罐的压力控制有以下几种情况:
①塔顶温度的单回路定值控制。
通过测量塔顶的温度来控制酸性气调节阀开度:
塔顶温度过高时,调节阀开度增大,使塔顶回流罐压力降低,因塔
重沸器由0.35~0.4MPa（表蒸汽提供热量,使再生塔底温度控制在125℃左右,液体中的H2S和部分
CO2被解析出来,经塔顶空冷器和塔顶后冷器冷凝冷却至40℃进入塔顶回流罐,罐顶的酸性气进入硫磺回收装置,罐底的酸性水经塔顶回流泵加压后返回再生塔顶部作回流。
来自再生塔塔底的贫液经贫
富液一级换热器换热,再经贫液加压泵升压后经贫富液二级换热器、贫液空冷器和贫液后冷器冷却至
40℃,并通过贫液循环泵加压,大部分送至装置外循环使用,小部分经贫液过滤器过滤、胺液净化设施过滤和除热稳态盐后,返回贫液循环泵入口。
溶剂再生示意流程如图1所示。
MDEA
p
氮
除氧水
新鲜水溶剂缓冲罐
（a设置水封罐MDEA
溶剂缓冲罐
水
安全地带
凝结水至装置外
0.35MPa蒸汽自装置外来
塔顶回流罐
塔顶回流泵
酸性气至硫磺回收装置
塔底重沸器
贫富液一级换热器
23
22321富液闪蒸罐
贫富液二级换热器
贫液空冷器
贫液后冷器
富液自装置外来闪蒸烃至火炬总管
贫液至装置外
再生塔
塔顶空冷器
塔顶后冷器
顶为饱和状态,所以温度会相应降低（见图3。
②塔顶酸性气压力的单回路定值控制。
通过测量回流罐的压力或塔顶的压力来控制酸性气调节阀的开度:
回流罐的压力或塔顶的压力过高时,调节阀开度增大,压力降低。
因为塔顶处在饱和状态下,所以图3与图4的控制方案相似,其中图4（b为典型的塔顶气体部分冷凝时的控制方式。
3.3.2塔底重沸器蒸汽流量控制
重沸器是溶剂再生装置中重要设备之一,为简化起见,重沸器均按釜式重沸器考虑,蒸汽经重沸器后产生的凝结水均按无需加压可正常岀装置考虑。
现在经常使用的几种控制方案如下:
①流量单回路定值控制:
通过给定一个设定值,直接控制蒸汽流量至该设定值（见图5。
该控制方法简单,但自控性差,当塔底温度因其他原因未
达到预期温度时,该控制将不能进行调节。
②压力和流量的串级控制:
塔底气相压力和蒸汽流量组成串级控制,压力调节为主回路,流量调节为副回路（见图6。
蒸汽流量不仅可根据主回路进行调节,也可通过副回路克服蒸汽系统的干扰,该方案克服了流量单回路定值控制方案的缺点。
③流量和流量的串级控制:
此方案为典型的
富液流量和蒸汽流量的单闭环比值控制,仅能控制蒸汽和富液的比值在某一设定值,但不能保证富液流量稳定（见图7。
富液为主动量,蒸汽为从动量,当富液量增加时,蒸汽流量相应增大,即蒸汽调节阀开度增大;
反之,蒸汽调价阀开度减小。
此控制方案适用于富液进料比较稳定的工况。
当富液进料发生波动时,直接影响蒸汽调节阀的开度,易造成塔底温度的瞬间波动。
图7流量和流量的串级控制
23223
21F
换热、闪蒸
F
FY凝
0.3蒸液再生塔
凝
0.3
酸性气至硫磺回收
LF
T
L
78·
串级控制。
限流孔板
焚烧炉
氮火炬
p氮
凝结水
0.35MPa
SF
酸
LP
232232
1TP
贫液
液
SolventRegenerationUnitsofRefineriesandTheirMainControlSchemes
YuHaixia,LiJingjing
（EastChinaDesignCompany,Chinapetroleumengineering&
ConstructionCorp.,QingdaoShandong266071
[Abstract]Thetechnicalprocessusedinasolventregenerationunitconsistsofthepreparationofsolvent,heatexchange,solventregenerationandsolventremoval.Domesticrefineriescurrentlymainlyusemedium-tem-peratureflashingmethodinthesolventheatexchangesection.Inthesolventpreparationsection,twocontrolschemes-theinstallationofwatersealedtankandsplitrangecontrol-areusedtopreventsolventfrombeingoxidizedtogenerateorganicacidandstablesalts.Thecontrolschemesforthesolventheatexchangesectionincludethesingle-loopfixedvaluecontrolforthepressureintheflashingtankandthatfortheliq-uidleveloftheflashingtank.Thecontrolschemesforsolventregenerationincludethecontrolofpressureandliquidlevelfortherefluxdrumatthetopofthetower,steamflowcontrolforthereboileratthebottomofthetowerandliquidlevelcontrolatthebottomofthetower.Theliquidlevelcontrolfortherefluxdrumatthetopofthetowerincludesthesingle-loopfixedvaluecontrolfortheliquidleveloftherefluxdrumandthecascadecontroloftheliquidlevelandtheflowofrefluxedacidicwateroftherefluxdrum.Thepressurecontrolfortherefluxdrumatthetopofthetowerincludesthesingle-loopfixedvaluecontrolforthetem-peratureatthetopofthetowerandthatforthepressureofacidicgasatthetopofthetower.Thesteamflowcontrolforthereboileratthebottomofthetowerincludesthesingle-loopfixedvaluecontrolforsteamflow,thepressure-flowcascadecontrol,theflow-flowcascadecontrol,selective+cascadecontrolandratio+se-lective+cascadecontrol.Inthesolventremovalsection,domesticrefinerieshavealsostartedusingpressuretankstotreatsourgas.Refineriesshouldselectcontrolschemesfortheirsolventregenerationunitsinaccor-dancewiththeirspecifics.
[Keywords]desulfurizing;
solventregeneration;
technicalprocess;
controlscheme
4结语
综上所述,针对炼厂不同的要求,溶剂再生装置工艺过程中的溶剂配制、溶剂换热、溶剂再生及退溶剂等4部分的控制方案是可以进行选择的;
控制方案的最终确定需根据各炼厂的具体情况因地制宜,并进行详细的技术经济比较。
参考文献:
[1]张德姜,王怀义,刘绍叶,等.石油化工装置工艺管道安装设
计手册:
第一篇设计与计算[M].北京:
中国石化出版社,2008.
[2]刘成军.重沸器控制方案的设计探讨[J].石油化工自动化,
2009,45（1:
7-9.
（编辑常雪红
80·
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