常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統的製作方法

2023-04-27 04:41:06 4

專利名稱：常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於煉油廠設備防腐蝕技術領域，具體來說涉及一種常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統。
背景技術：
隨著我國石油煉製工業的快速發展，高含硫含鹽原油加工量的不斷增加，煉油廠常減壓裝置塔頂系統的腐蝕日趨嚴重，成為制約裝置長周期安全運轉的主要問題。目前對於常減壓裝置塔頂的腐蝕，仍然是通過向塔頂注緩蝕劑及注氨來解決。注入的方法是通過柱塞泵將緩蝕劑及氨注入塔頂；注入量是採用人工操作，根據化驗分析塔頂鐵離子含量及分離水的PH值並憑藉經驗，通過調節泵的柱塞行程來決定的。這種方法對於目前煉製多品種原油及所煉製原油的性質經常變化的煉油廠來說，很難控制塔頂腐蝕；即使對於防腐經驗極為豐富的操作人員，根據分析結果調節注入量也存在著很大的滯後現象。《石油化工腐蝕與防護》雜誌2008年第3期刊登的「常減壓裝置緩蝕劑自動加注系統」 一文介紹，通過在常減壓蒸餾裝置實施緩蝕劑自動加注，可以提高緩蝕劑加注的平穩率，有效地控制塔頂腐蝕。該加注系統雖然解決了 PH值的自動控制問題，但存在著以下幾個缺點(1)塔頂腐蝕仍然嚴重時，無法判斷何時需要更換緩蝕劑的類型。(2)採用變頻器調速技術實現緩蝕劑注量調節，頻率需保持在特定範圍，否則不能正常工作。另外變頻器本身不防爆，又不便於裝入防爆櫃內；這使其使用受到限制，必須放到非防爆區(如操作室)， 給使用帶來不便。(3)只通過控制pH值控制塔頂腐蝕，對其它因素引起的塔頂腐蝕不能控制。
發明內容本實用新型的目的是提供一種常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統，以解決現有技術不能很好地控制常減壓裝置塔頂腐蝕等問題。為解決上述問題，本實用新型採用的技術方案是一種常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統，其特徵在於該系統設有氨罐、緩蝕劑罐、注氨泵、注氨泵衝程控制器、緩蝕劑泵、 緩蝕劑泵衝程控制器、注氨控制器、緩蝕劑控制器，注氨控制器和緩蝕劑控制器安裝於防爆儀表控制櫃內，在常減壓裝置蒸餾塔的塔頂揮發線上設有腐蝕檢測電極和腐蝕信號變送器，在分離水管線上設有在線PH計和pH信號變送器，注氨泵的入口與氨罐之間、緩蝕劑泵的入口與緩蝕劑罐之間、注氨泵和緩蝕劑泵的出口與塔頂揮發線之間，分別設有管線，PH信號變送器的輸出端與注氨控制器的輸入端之間、注氨控制器的輸出端與注氨泵衝程控制器的輸入端之間、腐蝕信號變送器的輸出端與緩蝕劑控制器的輸入端之間、緩蝕劑控制器的輸出端與緩蝕劑泵衝程控制器的輸入端之間，分別設有信號傳輸線，所述的常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統還設有緩蝕劑類型更換判斷模塊。本實用新型的操作過程，詳見本說明書具體實施方式
部分的說明。從操作過程可以看出，採用本實用新型具有如下的有益效果(1)本實用新型設有緩蝕劑類型更換判斷模塊，可以根據腐蝕信號變送器發出的腐蝕數據信號判斷何時需要更換緩蝕劑類型，從而防止塔頂出現嚴重腐蝕，以及使用不適當的緩蝕劑所造成的浪費。(2)用注氨泵衝程控制器控制注氨泵的柱塞行程而控制氨劑注量，用緩蝕劑泵衝程控制器控制緩蝕劑泵的柱塞行程而控制緩蝕劑注量。注氨泵衝程控制器和緩蝕劑泵衝程控制器本身都是防爆的，注氨控制器和緩蝕劑控制器可以很方便地安裝於防爆儀表控制櫃內。這樣，本實用新型就不存在現有技術中變頻器本身不防爆所造成的問題，同時也不存在變頻器使用頻率方面的問題。(3) 不僅通過控制PH值控制塔頂腐蝕，而且還根據腐蝕信號變送器發出的腐蝕數據信號、通過改變緩蝕劑注量或更換緩蝕劑類型，有效地控制由各種因素引起的塔頂腐蝕。(4)可以實現腐蝕在線檢測及自動化控制，使防腐過程得到強化，避免人工操作難以控制塔頂腐蝕，以及產生藥劑配比和注量誤差、存在滯後現象等問題，提高藥劑注入精度。本實用新型尤其適用於煉製多品種原油及所煉製原油的性質經常變化的煉油廠。 可以使常減壓裝置的塔頂腐蝕速率長期保持在< 0. 3毫米/年的要求範圍內，分離水的pH 值保持在7左右，使防腐蝕效果得到可靠保證，腐蝕環境從根本上得到改善。這樣，常減壓裝置的設備材質可以使用碳鋼，不必進行材質升級，能節約大量投資。例如，在< 0. 3毫米 /年的腐蝕速率下，常減壓裝置冷換設備的碳鋼芯子(包括換熱管、支撐板等所有內構件) 最長可以使用7年之久；由此還可以減少停工檢修、延長生產時間，又可節約大量資金。常減壓裝置的塔頂腐蝕得到控制後，對後續加工工藝也非常有益，例如可以避免因塔頂腐蝕所產生的催化劑中毒失活等一系列問題。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式
並不限制本實用新型要求保護的範圍。
圖1是本實用新型常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統的示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型的常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統(簡稱為塔頂腐蝕自動控制系統)，設有氨罐12、緩蝕劑罐11、注氨泵5、注氨泵衝程控制器4、緩蝕劑泵10、緩蝕劑泵衝程控制器9、注氨控制器1、緩蝕劑控制器6。注氨控制器1和緩蝕劑控制器6安裝於防爆儀表控制櫃18內。在常減壓裝置蒸餾塔13的塔頂揮發線15上設有腐蝕檢測電極7和腐蝕信號變送器8，在分離水管線14上設有在線pH計2和pH信號變送器3。上述器件都是本領域所常用的。其中，注氨泵5和緩蝕劑泵10—般為柱塞泵或隔膜泵。蒸餾塔13代表常減壓裝置中的初餾塔、常壓塔或減壓塔。塔頂揮發線15的一端與蒸餾塔13的頂部相連，另一端與油水分離器16的頂部相連。分離水管線14的一端與油水分離器16的底部相連，另一端為出口。注氨泵5的入口與氨罐12之間、緩蝕劑泵10的入口與緩蝕劑罐11之間、注氨泵5 和緩蝕劑泵10的出口與塔頂揮發線15之間，分別設有管線。pH信號變送器3的輸出端與注氨控制器1的輸入端之間、注氨控制器1的輸出端與注氨泵衝程控制器4的輸入端之間、 腐蝕信號變送器8的輸出端與緩蝕劑控制器6的輸入端之間、緩蝕劑控制器6的輸出端與緩蝕劑泵衝程控制器9的輸入端之間，分別設有信號傳輸線。注氨泵衝程控制器4直接與注氨泵5相連，緩蝕劑泵衝程控制器9直接與緩蝕劑泵10相連。圖1中，管線用細實線表示，管線上的箭頭分別表示氨、緩蝕劑、油氣或分離水的流動方向；信號傳輸線用虛線表示，信號傳輸線上的箭頭表示電信號的傳輸方向。所述的常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統還設有緩蝕劑類型更換判斷程序模塊。 緩蝕劑類型更換判斷程序模塊內設有緩蝕劑類型更換判斷程序；該程序與存儲器一起，組成緩蝕劑類型更換判斷程序模塊。緩蝕劑類型更換判斷程序模塊可以根據腐蝕信號變送器 8發出的腐蝕數據信號判斷何時需要更換緩蝕劑類型。參見圖1，本實用新型的常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統，可以設有PH值顯示單元171、緩蝕劑注量顯示單元172、氨劑注量顯示單元173，供操作人員觀察了解相關的信息。上述的單元和緩蝕劑類型更換判斷程序模塊，以及下文所述的更換緩蝕劑類型的報警裝置(圖1中未示出)，一般都是設於煉油廠的分布式控制系統17中；這樣，操作人員在操作室就可以隨時掌握塔頂腐蝕的狀況，同時判斷緩蝕劑的類型是否需要更換。PH信號變送器3的輸出端與pH值顯示單元171的輸入端之間、緩蝕劑泵衝程控制器9的輸出端與緩蝕劑注量顯示單元172的輸入端之間、注氨泵衝程控制器4的輸出端與氨劑注量顯示單元173 的輸入端之間，分別設有信號傳輸線。上述的pH值顯示單元171、氨劑注量顯示單元173，還可設於注氨控制器1上；緩蝕劑注量顯示單元172以及緩蝕劑類型更換判斷程序模塊(以及下文所述的更換緩蝕劑類型的報警裝置)還可設於緩蝕劑控制器6上。氨罐12、緩蝕劑罐11、注氨泵5、注氨泵衝程控制器4、緩蝕劑泵10、緩蝕劑泵衝程控制器9、注氨控制器1、緩蝕劑控制器6和防爆儀表控制櫃18可以安裝於託架上，組成一個撬裝式裝置19。撬裝式裝置19可以移動，佔地面積一般約為2 3平方米，設於常減壓裝置區的空地上。常減壓裝置一般設有初餾塔、常壓塔和減壓塔；進行塔頂防腐時，每個塔分別安裝一套本實用新型的塔頂腐蝕自動控制系統即可(圖略)。三套塔頂腐蝕自動控制系統中的三套氨罐12、緩蝕劑罐11、注氨泵5、注氨泵衝程控制器4、緩蝕劑泵10、緩蝕劑泵衝程控制器9、注氨控制器1、緩蝕劑控制器6和防爆儀表控制櫃18，可以分別安裝於三個託架上、 組成三個撬裝式裝置19，也可以安裝於一個託架上、組成一個撬裝式裝置(由三個塔器共用)。三套塔頂腐蝕自動控制系統設置一個撬裝式裝置時，氨罐12和緩蝕劑罐11可以分別設置一個，由三套塔頂腐蝕自動控制系統共用。下面結合圖1說明本實用新型的操作過程。採用本實用新型方案的塔頂腐蝕自動控制過程，包括如下三個方面。①pH值控制。注氨泵5經管線將氨罐12中的氨注入到塔頂揮發線15中。在線 PH計2檢測出分離水管線14內分離水的pH值，由pH信號變送器3將檢測出的pH值信號經信號傳輸線傳送至注氨控制器1。注氨控制器1將PH值信號與設定的標準pH值(例如 7)進行比較，計算出差值，並經信號傳輸線向注氨泵衝程控制器4傳送pH值控制信號。注氨泵衝程控制器4根據pH值控制信號對注氨泵5的柱塞行程進行調節，以調節注氨泵5向塔頂揮發線15的氨劑注量，最終使分離水管線14內分離水的pH值保持在規定範圍內(例如 6. 5 7. 5)。 同時，pH信號變送器3還將pH值信號經信號傳輸線傳送至pH值顯示單元171，注
氨泵衝程控制器4將氨劑注量信號經信號傳輸線傳送至氨劑注量顯示單元173。 ②腐蝕速率控制。緩蝕劑泵10經管線將緩蝕劑罐11中的緩蝕劑注入到塔頂揮發線15中。腐蝕檢測電極7檢測出塔頂揮發線15的腐蝕數據，由腐蝕信號變送器8將檢測出的腐蝕數據信號經信號傳輸線傳送至緩蝕劑控制器6。緩蝕劑控制器6將腐蝕數據信號與設定的標準腐蝕速率(例如0.3毫米/年)進行比較，計算出超出值，並經信號傳輸線向緩蝕劑泵衝程控制器9傳送腐蝕數據控制信號。緩蝕劑泵衝程控制器9根據腐蝕數據控制信號對緩蝕劑泵10的柱塞行程進行調節，以調節緩蝕劑泵10向塔頂揮發線15的緩蝕劑注量，最終使塔頂揮發線15的腐蝕速率保持在規定範圍內(例如< 0. 3毫米/年)。同時，緩蝕劑泵衝程控制器9將緩蝕劑注量信號經信號傳輸線傳送至緩蝕劑注量顯示單元172。③緩蝕劑類型更換。腐蝕信號變送器8將塔頂揮發線15的腐蝕數據信號經信號傳輸線傳送至分布式控制系統17，由緩蝕劑類型更換判斷程序模塊接收該信號(圖1中未示出)。當加大緩蝕劑泵10經管線向塔頂揮發線15的緩蝕劑注量時，緩蝕劑類型更換判斷程序模塊會將腐蝕信號變送器8傳送的塔頂揮發線15的腐蝕數據信號與設定的標準腐蝕速率(例如0.3毫米/年)進行比較。如果加大緩蝕劑注量後，塔頂揮發線15的腐蝕速率仍不能低於或等於設定的標準腐蝕速率，同時分離水管線14內分離水的PH值又在規定的範圍內，就說明這種緩蝕劑沒有起到防腐蝕作用。這時，緩蝕劑類型更換判斷程序模塊即會作出更換緩蝕劑類型的判斷，並將判斷信號經信號傳輸線傳送至報警裝置(圖略)。報警裝置發出更換緩蝕劑類型的報警信號後，由人工更換緩蝕劑罐11中的緩蝕劑類型。本領域的技術人員可以很容易地編制出所用的緩蝕劑類型更換判斷程序，並設置所述的模塊和報警裝置；詳細說明從略。通過以上三個方面的操作，可使常減壓裝置的塔頂腐蝕得到良好的實時、自動控制。
權利要求1.一種常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統，其特徵在於該系統設有氨罐(12)、緩蝕劑罐(11)、注氨泵(5)、注氨泵衝程控制器(4)、緩蝕劑泵(10)、緩蝕劑泵衝程控制器(9)、注氨控制器(1)、緩蝕劑控制器(6)，注氨控制器(1)和緩蝕劑控制器(6)安裝於防爆儀表控制櫃(18)內，在常減壓裝置蒸餾塔(13)的塔頂揮發線(15)上設有腐蝕檢測電極(7)和腐蝕信號變送器(8)，在分離水管線(14)上設有在線pH計⑵和pH信號變送器(3)，注氨泵(5)的入口與氨罐(12)之間、緩蝕劑泵(10)的入口與緩蝕劑罐(11)之間、注氨泵(5)和緩蝕劑泵(10)的出口與塔頂揮發線(15)之間，分別設有管線，pH信號變送器(3)的輸出端與注氨控制器⑴的輸入端之間、注氨控制器⑴的輸出端與注氨泵衝程控制器⑷的輸入端之間、腐蝕信號變送器(8)的輸出端與緩蝕劑控制器(6)的輸入端之間、緩蝕劑控制器(6)的輸出端與緩蝕劑泵衝程控制器(9)的輸入端之間，分別設有信號傳輸線，所述的常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統還設有緩蝕劑類型更換判斷模塊。
2.根據權利要求1所述的常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統，其特徵在於該系統設有PH值顯示單元(171)、緩蝕劑注量顯示單元(172)、氨劑注量顯示單元(173)，設於煉油廠的分布式控制系統(17)中，pH信號變送器(3)的輸出端與pH值顯示單元(171)的輸入端之間、緩蝕劑泵衝程控制器(9)的輸出端與緩蝕劑注量顯示單元(172)的輸入端之間、注氨泵衝程控制器(4)的輸出端與氨劑注量顯示單元(173)的輸入端之間，分別設有信號傳輸線，所述的緩蝕劑類型更換判斷模塊設於分布式控制系統(17)中。
3.根據權利要求1或2所述的常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統，其特徵在於氨罐 (12)、緩蝕劑罐(11)、注氨泵(5)、注氨泵衝程控制器(4)、緩蝕劑泵(10)、緩蝕劑泵衝程控制器(9)、注氨控制器(1)、緩蝕劑控制器(6)和防爆儀表控制櫃(18)安裝於託架上，組成一個撬裝式裝置(19)。
專利摘要本實用新型公開了一種常減壓裝置塔頂腐蝕自動控制系統，以解決現有技術不能很好地控制常減壓裝置塔頂腐蝕等問題。本實用新型設有氨罐(12)、緩蝕劑罐(11)、注氨泵(5)、注氨泵衝程控制器(4)、緩蝕劑泵(10)、緩蝕劑泵衝程控制器(9)、注氨控制器(1)、緩蝕劑控制器(6)、腐蝕檢測電極(7)、腐蝕信號變送器(8)、在線pH計(2)和pH信號變送器(3)等器件，還設有緩蝕劑類型更換判斷程序模塊。本實用新型主要用於煉油廠常減壓裝置的塔頂腐蝕自動控制。
文檔編號G05D27/02GK202067165SQ20102067482
公開日2011年12月7日 申請日期2010年12月16日 優先權日2010年12月16日
發明者李根照, 李永輝, 郭西春 申請人:中國石化集團洛陽石油化工工程公司, 中國石油化工股份有限公司