石化重整再生系统.ppt

再生系统一、介绍再生系统基本组成 二、介绍再生系统的提升功能、烧焦办法、 闭锁料斗的动作方式、循环速率、还原段的料 位控制 三、催化剂黑烧 、白烧再生系统的组成•催化剂再生是采用UOP第三代催化剂再生工艺“CycleMax”，实现催化剂连续循环，同 时完成催化剂再生来自第四重整反应器积炭的待生催化剂被提升至再生部分，依次 进行催化剂的烧焦、氯氧化（补氯和金属的再分散）、干燥和冷却再生后的催化剂 经闭锁料斗循环回还原区进行二段还原（氧化态变为还原态），再经下降管至第一重 整反应器并依次经过第二、第三反应器，最后到达第四反应器完成一个循环催化剂 的循环和再生由催化剂再生控制系统CRCS来控制 •1 再生器内部是两层约翰逊筛网结构，内层网为倒梯形锥网，其主要目的：一是减少 待生催化剂在再生器顶层高温、高水、低氧烧焦区的停留时间，有利于减少催化剂比 表面的损失；二是增加催化剂在再生器低层部位的停留时间，确保催化剂进入氯化区 前烧焦完全 •2 还原区位于重整第一反应器顶部，降低了再生系统的高度还原区为两段还原，在 上部床层进行低温还原，脱除大量水分；在下部床层干燥条件下进行高温还原，防止 高温、高水环境造成催化剂活性损失。

•3 直接采用再接触的重整氢作为催化剂还原氢；氯化段采用蒸汽套管加热方式加热氯 化物 •4 催化剂输送系统采用“L”阀组提升；提升管采用无直角弯头的特殊弯管，使催化剂的 磨损减至最小 •5 待生催化剂的提升气和淘析气都采用氮气，分别设提升风机及除尘风机进行氮气循 环，保障系统安全性，并降低了对粉尘收集系统的要求 •6 设计了两套催化剂加料系统，可根据催化剂不同，分别实现装置不停车装卸更 换催化剂 •7 为了符合环保要求，再生气排放设置了碱洗系统 CRCS控制系统• UOP CycleMax催化剂再生控制系 统CRCS是一个可编程的控制包， 专门用于催化剂再生系统它与 DCS一起使用，对催化剂再生系统 进行闭锁料斗阀门斜坡控制和逻辑 控制，调节通过再生器和反应器系 统的催化剂流量 •CRCS控制系统自带一个控制柜和提供与DCS通讯的接口，操作员可在控制柜中监视 和控制再生系统操作员也可以在DCS操作站操作和监视包括：阀门命令，阀位，循 环时间等等与DCS通讯所需的系统硬件包括在控制PES内CRCS有两种操作方式 ：LOCAL和DCS，由安装在CRCS机柜内的DCS/ LOCAL选择开关HS0806进行选择。

当开关处于LOCAL（就地）时，DCS只能监视不能控制，再生所有控制在CRCS控制 柜实现；在DCS方式时，所有的按钮功能和催化剂循环速率设定都在DCS操作员站上 实施 •从一个控制方式切换到另一个控制方式时系统状态保持不变，在切换时也不会丢失 系统继续按照切换前的最后一个DCS命令或操作员接口计算机按钮命令进行操作，直 到访问一个新的DCS命令或按钮 •操作员通过DCS操作员站可以控制下列功能： •再生器运行/停止； •催化剂流动/停止； •闭锁料斗方式控制：差压方式和斜坡方式； •氮气开/关； •空气开/关； •下部空气开/关； •氯化物开/关； •1号还原气电加热器； •2号还原气电加热器； •再生气电加热器； •空气电加热器； •再生催化剂提升管阀门控制； •催化剂循环速率设定； •待生催化剂隔离系统开/关； •再生催化剂隔离系统开/关； •紧急停车（通过硬接线）开关 隔离系统控制•隔离系统把可燃气体与空气隔离开，当差压偏离需要值时提供隔离有两个独立的隔离系统：待生 催化剂隔离系统和再生催化剂隔离系统待生催化剂隔离系统把反应器与待生催化剂提升系统隔离 开，再生催化剂隔离系统把氮封罐与闭锁料斗隔离开。

•1、待生催化剂隔离系统 •待生催化剂隔离系统的控制有两种方式：开和关由DCS或CRCS控制柜操作界面控制初始时， 待生催化剂隔离系统关闭 •（1）“开”的方式 •当操作员按603-HS0811（待生催化剂隔离系统开关）处于“ON”时，控制系统将： •关闭待生催化剂隔离充氮阀603-XV0206 •确认待生催化剂隔离充氮阀603-XV0206关闭 •打开上、下待生催化剂隔离阀603-XV0207、603-XV0208 •（2）“关”的方式 •当操作员按603-HS0811处于“OFF”时，控制系统将： •关闭上、下待生催化剂隔离阀603-XV0207、603-XV0208 •确认上、下待生催化剂隔离阀603-XV0207、603-XV0208关闭 •打开待生催化剂隔离充氮阀603-XV0206（如果不能确认603-XV0207、603-XV0208关闭，充氮阀 603-XV0206也打开） •（3）自动关闭方式 •当下面任何一种情况发生时，待生催化剂隔离系统自动关闭： •冷停车； •待生催化剂二次提升气/反应器吹扫气差压603-PDI0403、603-PDI0405同时低低（二取二）； •还原区料位仪603-LALL0202指示料位低低。

•再生催化剂隔离系统 •再生催化剂隔离系统的控制有两种方式：开和关由DCS或CRCS控制柜操作界面控制初始时， 再生催化剂隔离系统关闭 •（1）“开”的方式 •当操作员按603-HS0812（再生催化剂隔离系统开关）处于“ON”时，控制系统将： •关闭再生催化剂隔离充氮阀603-XV1004 •确认再生催化剂隔离充氮阀603-XV1004关闭 •打开上、下再生催化剂隔离阀603-XV1005、603-XV1006 •（2）“关”的方式 •当操作员按603-HS0812处于“OFF”时，控制系统将： •关闭上、下再生催化剂隔离阀603-XV1005、603-XV1006 •确认上、下再生催化剂隔离阀603-XV1005、603-XV1006关闭 •打开再生催化剂隔离充氮阀603-XV1004（如果不能确认603-XV1005、603-XV1006关闭，充氮阀 603-XV1004也打开） •（3）自动关闭方式 •当下面任何一种情况发生时，再生催化剂隔离系统自动关闭： •冷停车； •氮封罐603-D-307/再生器603-R-301差压603-PDI0905、603-PDI0907同时低低（二取二）； •氮封罐603-D-307/闭锁料斗603-D-308差压603-PDI0906、603-PDI0908同时低低（二取二）。

•（4）再生催化剂隔离系统——装料方式 •CRCS机柜内的装料开关603-HS0821允许在向闭锁料斗加催化剂时打开再生催化剂隔离系统该 开关旁路掉正常需要的氮封罐/再生器和氮封罐/闭锁料斗的差压允许值，打开隔离系统 •只有当再生器运行/停止开关在“停止” 位置时，再生催化剂隔离系统才能在该方式下操作当紧急停 车开关603-HS0809处于“停止”位置或再生器运行/停止开关603-HS0810处于“运行”位置时，再生控 制系统会自动解除装料方式再生催化剂提升控制• 如图-1，来自再生器的再生催化剂，经氮封罐至闭锁料斗 ，连续输送到L阀组后到达提升管，靠增压氢气提升到反 应器顶部的还原段再生催化剂提升管的差压（ PDIC1005）保证催化剂的提升，二次气流量（FIC1002 ）控制催化剂的提升量为了使催化剂顺利提升，要保证 提升管的差压在一定范围内，差压太小，催化剂无法提升 ，差压太大，催化剂流速过快，会在弯头处加剧催化剂和 管线磨损二次提升气的流量也要控制在一定范围，流量 过大，大量催化剂进入提升管，易造成堵塞；流量过小， 催化剂来不及提升，会导致闭锁料斗缓冲区料位（LI1003 ）不能按要求的速率下降，从而影响闭锁料斗的循环，不 能保证一定的循环速率。

图-1 再生催化剂提升控制原理 控制机理•如图-2，再生催化剂的提升是由一个串级控制回路构成的， PDIC1005是主调节器，FIC1002是副调节器差压调节器的给定值 （HIC1001）来自CRCS的输出，可以将其理解为一个广义的调节器 ，该调节器的测量值实际上是计算值，公式如下： • 催化剂实际循环速率（%）＝ • 标定的闭锁料斗容量（千克）×3600×100 •设计的催化剂循环速率（千克/小时）×闭锁料斗实际循环时间（秒） •将操作员给定的催化剂循环率HIC1001与计算出的实际催化剂循环率 比较，经过运算，得到的输出作为PDIC1005的给定值假设计算出 的实际催化剂循环率低于给定值，CRCS的运算结果会将输出提高， 即PDIC1005的给定值提高，流量调节器FIC1002给定值增加，二次 气流量增加，引起催化剂提升量增加，闭锁料斗缓冲区料位下降速度 加快，导致闭锁料斗循环时间减小，由式（1）可得实际催化剂循环 率增加，最终调节的结果是实际催化剂循环率基本等于循环速率给定 值 图-2 再生催化剂提升控制DCS连接 还原区料位控制 •还原区料位的控制是一个复杂的控制系统，实际上是通过控制待生催化剂的 提升量来实现的。

•待生催化剂提升控制 •工艺过程：如图3-3，催化剂从最后一级反应器进入反应器底部的收集器，逆 着N2经L阀组下降到提升管，靠提升管差压将待生催化剂提升到分离料斗， 为了使催化剂顺利提升，要保证一次提升气与分离料斗淘析气之间的差压（ PDIC0401）在合适范围内，差压太小，催化剂无法提升；差压太大，催化剂 流速过快，会在弯头处加剧催化剂和管线磨损该差压的控制是靠改变二次 气流量来实现的二次提升气与收集器置换气之间的差压PDIC0402A通过调 节K303（除尘风机）出口补氮气阀PDV0402来控制，保证催化剂顺利靠重力 向下流动，差压太小，催化剂流量过大，易造成堵塞，同时反应器中氢气可 能会串到提升氮气中，造成危险；差压太大，气流会托住催化剂，使其无法 向下流动二次提升气的流量（FIC0402）决定了进入L阀组件的催化剂量的 大小，也即催化剂的流率若二次提升气流量过大，容易造成二次提升气与 收集器置换气之间的差压过大，将阻止催化剂向下流动，二次提升气与收集 器置换气之间的差压调节器（PDIC0402B）对二次气流量有一定的约束作用 ，限制催化剂提升速率改变的大小和速度，以确保系统的稳定。

图3-3待生催化剂提升控制原理 •控制机理： •如图3-4，还原段料位调节器（LIC0201）输出与催化剂提升速率限制 器（LY0201B）经低选器低选后与PDIC0401串级，输出与 PDIC0402B的输出进行低选，低选器（PDY0402B）的输出与 FIC0402串级，最后输出到调节阀FV0402 •LY0201B是在刚开始建立催化剂流动时使用的，在刚开始建立催化剂 流动初期，靠LY0201B输出改变PDIC0401的设定值，逐步增加待生 催化剂的提升率，以免催化剂提升率增加太快，引起堵塞LY0201B 是由再生控制系统（CRCS）给出的，开始的设定值为“0”，当催化剂 开始流动后，该值从0逐步增加，当该值大于LIC0201的输出时， PDIC0401改由还原段料位串级控制LY0201B的输出值一直增加到 正常工况下的值“100”热停车或催化剂流动中断都将使LY0201B的 值为“0” •正常情况下，二次气流量FIC0402由PDIC0401串级控制，当 PDIC0401的输出大于PDIC0402B的输出时，改由PDIC0402B控制 FIC0402，这就限制了二次气流量的进一步增加，保证了催化剂提升 的平稳运行。

图3-4 待生催化剂提升控制DCS连接 再生气氧含量和温度控制 • 工艺过程 • 为了使待生催化剂恢复活性，使其尽可能接近新 鲜催化剂，对结焦的催化剂要进行再生，待生催 化剂在再生器内依次进入烧焦区、再加热区、氯 花区、干燥区和冷却区烧焦是有氧气存在下的 燃烧反应，氧量不足或温度过低，会导致燃烧不 彻底，反之，高温会对催化剂造成永久性的损害 ，因此，再生器的氧含量和温度控制对烧焦过程 是十分重要的 温度控制• 如图3-5。