循环氢加热炉的安全仪表系统设计

机器人

在石油化工行业中，其生产装置基本为高温高压、连续运行生产的。随着生产装置的大型化、生产操作的复杂化，对生产过程安全控制的要求越来越高，为了降低生产的风险，减少事故和职业危害，石油化工企业在工厂选址、安全管理时进行了相应的风险识别和风险控制活动。存生产装置中投入使用的安全仪表系统等可以尽量地避免人员或生产设备的损伤，避免由于事故而造成的环境污染，并尽量减少事故停车造成的损失。当出现异常情况时，安全仪表系统能自动地使工业过程到达安全状态，或采取措施降低工业危险，安全控制一般包括两方面内容。一是信号报警，警告操作人员生产操作已偏离正常工况，应引起警觉；二是联锁停车，当生产将要发生事故时采取紧急措施，避免事故的发生，保障操作人员和相关设备的安全。     加氢裂化是重质馏分油深度加工的主要工艺之一，是大量生产优质中间馏分油（喷气燃料和燃油等）和调整油品结构的重要手段。加氢裂化装置是石油化工行业一个很重要的生产装置。随着加工进口含硫原油量的提高，原有以催化裂化为主要加工手段的炼油厂不太适宜加工含硫原油，满足不了生产合格石油产品的要求。加氢裂化在重油轻质化过程中，不仅可以除去原料中的主要污染物硫，而且还有很强的脱氮、脱芳能力，其主产品没有、柴油均是使用性能好、污染物少的高级清洁燃料。另外，加氢裂化具有较高的生产员活性，其主产品煤油、柴油及石脑油的产率均可进行较大幅度的调整。     加氢裂化装置以减压蜡油为原料，经过加氢脱硫、聪氮、烯烃饱和及加氢裂化反应，生产轻石脑油、重石脑油、喷气燃料、柴油及加氢来转化油等各种优质产品。装置在一些重点部位；如新氢压缩机、循环氢压缩机、反应器、循环氢加热炉、高压进料泵、循环氢脱硫塔、冷高压分离器，硫化氢脱硫塔、空冷器等部分配设了安全仪表系统来实现各种安全仪表功能(SIF)，达到保护操作人员和生产设备的目的。整个装置采用DCS进行生产过程控制，采用专用的逻辑控制系统处理整个装置的安全仪表功能的运算表决逻辑。     本章将以加氢裂化装置的循环氢加热炉为主要对象，讨论安全仪表系统设计与功能安全分析的相关问题。该循环氢加热炉为立管立式炉，介质流量为60000Nm3/h，炉管的设计压力为20MPa，对流段设计热负荷为1139kW，辐射段设计热负荷为3877kW，用于加热循环氢。该炉子位于加氢裂化反应器入口，氢气经过炉子加热后与精制油、循环油、热高分来的常规液态烃混合进入加氢裂化反应器。