摘要：本文简述了S Zorb装置工艺原理，分析了某石化公司S Zorb装置自2017年10月建成投产以来闭锁料斗调压、MOGAS程控阀磨损内漏、ME110/ME111差压高频繁切换、闭锁料斗向还原器卸剂不畅等问题，提出了应对措施，为保障SZorb装置长周期运行提供了保障。

　　关键词：闭锁料斗；程控阀；卸剂不畅；应对措施

　　0引言

　　某石化公司240万t/a S Zorb装置采用中石化专利技术，该技术基于吸附作用原理，主要在氢气和吸附剂作用下对催化汽油进行吸附脱硫，生产硫含量低于10×10-⁶的低硫清洁汽油产品。与加氢脱硫技术相比，该技术具有脱硫率高、辛烷值损失小、操作费用低等优点。SZorb技术是ConocoPhillips石油公司为汽油脱硫专门开发的新技术，2007年中国石化整体收购了该技术。装置工程规模90～240万t/a,设计操作弹性60%～110%,年操作时间8400h。S Zorb装置分为原料分馏系统、反应系统、再生系统、公用工程。再生系统主要是恢复吸附剂活性，通过再生风对吸附剂进行烧硫烧炭，使其恢复活性，而闭锁料斗作为SZorb装置再生系统的核心，承担着吸附剂从反应到再生的循环，确保SZorb装置“安稳长精优”运行。

　　1装置中的核心设备：闭锁料斗

　　闭锁料斗的作用是将吸附剂从高压的反应系统输送至低压的再生系统，并将再生后的吸附剂由低压的再生系统输送至高压的反应系统。在整个运行过程中闭锁料斗的作用就是实现氢氧环境的隔离和吸附剂的输送[1。与闭锁料斗程序相关的程控阀共有32台(包含烃氧分析仪AV-2401),其中19台与吸附剂直接接触。在正常操作过程中，待生剂和再生剂交替通过闭锁料斗，其过程如下：待生吸附剂靠重力、差压作用从反应器接收器(D-105)降落至闭锁料斗，再用热氮进行吹扫，保证烃含量合格。经过吹扫合格的吸附剂依靠自身重力、差压进入再生进料罐(D-107)。

　　再生后的吸附剂从再生器接收器(D-110)进入闭锁料斗，经过氮气吹扫和氢气加压，再生吸附剂依靠自身重力、差压作用进入还原器(D-102)。吸附剂的正常循环，保证了反应系统内吸附剂的活性。一旦闭锁料斗故障停运，装置的吸附剂循环就会中断，长时间不能恢复运行，反应系统内吸附剂载硫载碳量增加，精制汽油硫含量上升，再生系统不能正常维持吸附剂再生。

　　2 SZorb装置运行过程中出现的问题及分析

　　由于SZorb汽油脱硫是新装置，在开工及运行初期存在一系列问题，影响装置稳定。装置吸附剂不能正常循环主要问题集中在闭锁料斗上，由于闭锁料斗的停运，造成了再生器不能持续烧硫烧炭，从而影响汽油产品质量。主要事件可以集中在以下几个方面：

　　2.1闭锁料斗8.0步调压不合格，无法进入下一步

　　闭锁料斗8.0步氢气调压，压力充至大于还原器压力0.2 MPa程序就进入9.0步向还原器卸剂，在运行过程中发现闭锁料斗压力达不到设定值。发现8.0步调压闭锁料斗仍然有气体排放，初步判定PV2401A阀门漏量，拆检阀门后发现PV2401A2阀芯磨损严重，暂时没有备用阀门更换。通过LMS闭锁料斗调节器设定，加大PIC2401B调节斜率仍没有解决，关小XV2419后手阀来卡量，既能使其它步序气体排放不受影响，又能满足8.0步调压合格。当上述方法不奏效时，直接将PV2101A2下线，前后加盲板，调整闭锁料斗2.1步和2.2步相关参数，闭锁料斗恢复正常运行，待新阀门到货更换后。

　　2.2 MOGAS球阀磨损内漏

　　MOGAS球阀是应用于复杂工况下能够长周期使用的比较可靠的阀门。SZorb工艺决定了阀门的工况非常苛刻：闭锁料斗的运行工况温度是430℃,压力为2.8 MPa,工作过程中所涉及的介质是高温氮气、氢气、吸附剂、夹杂极少量的烃类，极易对管线和阀门造成磨损；要求程控阀门开启、关闭时间在8s或者1 0s以内，闭锁料斗循环一次为35min(日常运行时循环时间一般设置在33～40min之间),吸附剂循环流程中的每个球阀需要开、关各一次，吹扫、置换等辅助流程中的球阀则需要开、关各两次2,很显然阀门开关非常频繁，所以对密封要求很高。图1为耐磨球阀分布位置。

　　2017年至2024年装置MOGAS球阀内漏比较严重的球阀主要集中在XV2404、XV2415、XV2401,XV2423、XV2402、XV2423、XV24203、XV2419阀上，尤其是XV2404、XV2415、XV2413泄漏严重，直接造成ME110差压高报频繁，采取措施主要是阀门更换，增加备用阀门。阀门内漏导致闭锁料斗联锁停运，吸附剂循环中断，进而导致精制汽油产品硫含量上涨。

　　2.3 MOGAS球阀回讯连接杆断裂

　　2022年起闭锁料斗耐磨球阀多次出现回讯故障，导致闭锁料斗停运。闭锁料斗回讯直接影响闭锁料的正常运行，如果有一个阀门回讯故障，闭锁料斗就会自动停运。经过现场确认发现阀门实际开关与回讯不一致，仔细判断，发现为回讯连接杆断裂(如图2所示)。由于多次出现这种情况，经相关人员分析可能是回讯连接杆质量问题或者已达到质量寿命。更换厂家，重新采购一批新的回讯连接杆，择机进行更换，现已正常运行2年。

　　2.4 ME110、ME111差压上涨过快

　　ME110、ME111用来收集闭锁料斗四个料腿在收剂和卸剂过程中MOGAS球阀之间残留的吸附剂。在闭锁料斗程控阀存在内漏期间，过滤器存在差压高报频繁问题。主要原因是闭锁料斗阀门内漏导致吸附剂装满或者闭锁料斗内带有油气的吸附剂直接漏入过滤器内，当吸附剂和携带的油气冷却下来就会沉积在过滤器锥部。备用过滤器反吹的时候不能正常反吹，出现过滤器下部出口和底部提升管线被吸附剂堵死的情况。在拆开过滤器底部出口短节疏通过程中发现管线内的吸附剂很潮湿且紧紧黏在一起。

　　解决差压上涨过快首先是要解决阀门内漏的问题(主要是XV2404、XV2415、XV2413),发现内漏，及时更换新阀门。第二，就是要投用过滤器伴热蒸汽，加热过滤器，让过滤器锥部松动氮气将油气吹扫至火炬。第三，合理控制闭锁料斗3.0步吹烃时间，吹烃时间不小于300s,保证油气吹扫干净。第四，联系仪表清理PT2405、PT2406、PT2407、PT2408、PT3701、PT3702引压管及变送器，保持仪表显示正常。

　　2.5闭锁料斗9.0向还原器卸剂不畅

　　2023年闭锁料斗9.0步向还原器卸剂不畅的情况发生了四次。9.0步闭锁料斗设定卸剂时间300s,正常运行时卸剂时间在40s左右。在卸剂不畅时，卸剂时间走完300s闭锁料斗料位还没有低报，直接导致闭锁料斗进入1.1步，严重时9.0步料位不会变化。闭锁料斗9.0步下料的原因主要有以下三方面：

　　2.5.1闭锁料斗与D102差压过小

　　闭锁料斗9.0步下料靠吸附剂重力和闭锁料斗与还原器之间差压产生的推动力共同作用。闭锁料斗调节器设定8.0步PIC2401A=PT2801+0.06 MPa,PIC2401B=PT2801+0.06 MPa,闭锁料斗和还原期正常差压设定在0.06 MPa,增加推动力将差压设高依然没有解决不下料的问题。

　　2.5.2还原器内流化气量过小

　　还原器内流化氢气FIC2801流量过小或者假指示(冬季时，当FIC2801引压管容易进液会导致流量表假指示，然后调节阀缓慢关闭至0%,导致D102死床),有大量吸附剂没有进入反应器。

　　2.5.3闭锁料斗阀门内漏或者回讯开关故障

　　正常操作情况下，闭锁料斗程控阀和调节阀很容易磨损，导致闭锁料斗调压不及时。主要磨损阀门是：PV2401A1、PV2401A2。当闭锁料斗9.0下料时，PV2401A1、PV2401A2在关闭的情况下，FI2431就会出现流量变化，这就表明阀门存在内漏现象。在运行过程中也有发现XV2414、XV2413执行机构动作，LMS显示阀门回讯正常，但现场排查发现阀杆不动作导致无法卸料，采取措施是更换阀门。

　　2.6闭锁料斗锥部通气滤芯磨穿

　　2019年10月30日闭锁料斗底部充压松动氮气FIC2432开至100%后，氮气量无明显上涨趋势，且ME115差压由2kPa涨至25kPa,导致无法正常运行，判断ME115堵塞，手动停闭锁料斗，从ME115底部排除大量吸附剂。检查闭锁料斗底部通气盘发现南侧滤芯磨穿，拆检其他两组滤芯发现均有磨损，吸附剂通过磨穿部位倒流至ME115,造成ME115堵塞。其次对闭锁料斗FI2433后单向阀进行了检查，发现单向阀阀片磨穿。其实ME115差压高堵塞不仅仅是闭

　　锁料斗底部通气盘磨穿导致，还有可能是FI2433后单向阀内漏未关严所致。闭锁料斗锥部通气滤芯如图3所示。

　　3应对措施

　　3.1安装原则要求

　　闭锁料斗程控阀是闭锁料斗程序(LMS)的执行者，也是氢氧环境隔离的保证。在使用的闭锁料斗程控球阀都有高低压端区分，安装时要注意方向，对于双向密封球阀和单向密封耐磨球阀都需考虑其安装方向(双向耐磨程控球阀虽然标示为双向密封，但是也有主密封和次密封之分),原则上闭锁料斗一侧为高压端；当装置首次开工时，闭锁料斗安装阀门、仪表引压线和相关管线时要保证其清洁，这个尤为重要。安装初期要严格按照吹扫方案对每个管线、阀门进行逐个吹扫、爆破，吹扫完成后要关闭程控阀和相关手阀，确保闭锁料斗彻底隔离，隔离期间不要随意打开阀门，防止杂物进入管线和阀门，影响闭锁料长周期运行。

　　3.2工艺操作上优化控制

　　闭锁料斗1.2步序装剂夹带烃类较多，烃类和吸附剂在球阀表面凝结，摩擦密封面导致阀门内漏。日常操作中，要求吸附剂从反应器淹流到被热氢气流化的反应器接收器中，反应器接收器(D105)高料位操作，增加吸附剂在反应器接收器内的停留时间，使其温度维持较高温度和足够气体热氢气量(保证FC2801流量为止在360 m³/h以上),提高热氢气提效果，同时在保证闭锁料斗3.0步吹烃合格的前提下尽量延长吹烃时间(一般吹烃时间设置在400s左右，也要确保FC2432阀位在70%,提供充足的瞬时氮气吹扫量),减少吸附剂携带的烃含量。

　　3.3建立维护管理台账

　　随着闭锁斗运行周期的增加，程控阀会出现回讯故障、阀门内漏、阀门开关超时、阀门开关卡涩、回讯连接杆断裂等问题，所以对于闭锁料斗的程控阀建立设备运行台账至关重要。做到“1阀1码1帐”详细记录阀门品牌、型号、安装位置、使用、故障维修等信息进行精细管理，定期对备用程控阀个数进行统计。制作标识牌挂在对应阀门上，制定巡检检查要求，提前判断阀门故障，制作阀门内漏判断手册，定期进行试漏检查。

　　3.4加强操作检查

　　重点检查程控阀仪表风压力、现场回讯、程控阀有无杂音、盘根有无外漏等；闭锁料斗锥体三路通气盘逐个进行温度检查，有无温度降低情况，防止堵塞；膨胀节要检查外观完好，有无磨穿泄漏，以及运行过程中形变位移情况；在闭锁料斗5.0步对ME115底部进行排空，检查有无吸附剂。

　　在日常操作时重点监管程控阀开关时间，确保阀门开关顺畅(一般时间控制8~10s);当PV2401A1、PV2401A2关闭时，观察闭锁料斗8.0步冲压时FT2431流量变化情况(尤其是闭锁料斗压力充至2～3 MPa时),及时判断压控阀内漏情况；闭锁料斗处于冲压状态时检查FV2432阀位开度是否正常(正常时阀位开度70%对应流量为120m³/h),并且观察ME115差压变化情况，精准判断通气盘运行情况；随着环境温度降低，仔细检查FV2801有无假指示(尤其在冬季，引压管极易带液造成流量假指示，导致阀门全部关闭);在进行闭锁料斗装料料位设定时，仔细观察料位吹扫时的变化情况，防止料位过高影响ME102差压；暴雨天气仔细观察核料位计运行情况，料位计LI2401有无零点漂移情况，同时观察料位低报点源LSLL2402运行状态(暴雨天气，雨水进入闭锁料斗保温层，导致接收器接收的辐射强度发生变化，待雨停后保温恢复正常后，料位计自然恢复),需将闭锁料斗装料设定值改大即可；仔细观察闭锁料斗3.0步和7.0步吹烃吹氧合格后所消耗的时间，当出现异常时及时进行处理。

　　4结语

　　闭锁料斗是SZorb装置的核心设备，通过开工以来出现的典型故障处理，总结了其在实际运行过程中所遇到的问题，并结合现场实际情况分析具体原因找出解决办法，保证了闭锁料斗系统稳定运行。

　　参考文献

　　[1]何龙，杨海河，张瑞妍.SZorb装置闭锁料斗阀门的故障分析和处理[J].石油化工设计，2014,31(4):52-55.

　　[2]张学博.汽油吸附脱硫装置生产京V标准汽油的成效[J].石油化工安全环保技术，2013,29(2):43-47.