一种加氢反应流出物空冷器系统注水的优化方法

摘要

本发明公开一种加氢反应流出物空冷器系统注水的优化方法。包括注水点的优化、注水方式的优化和注水量的优化部分。通过DCS控制系统数据库读取加氢反应流出物空冷器系统的运行参数，结合加氢反应流出物空冷器系统的化验分析数据，针对加氢反应流出物空冷器系统变工况运行过程NH4Cl和NH4HS的沉积温度，结合空冷器的出入口温度和加氢反应流出物注水前后的相对湿度，对注水点、注水方式和注水量进行优化，避免因NH4Cl和NH4HS的沉积所引发的REAC系统管道和管束的垢下腐蚀和局部冲蚀，供操作人员对REAC系统的注水进行优化，有效避免REAC系统失效引发的非计划停工事故，确保REAC系统的安全、稳定、长周期运行。

主权项

1.一种加氢反应流出物空冷器系统注水工艺的优化方法，其特征在于：包括注水点的优化、注水方式的优化和注水量的优化共三个部分；其中：1)注水点的优化包括以下步骤：a)通过DCS控制系统数据库(1)读取加氢反应流出物空冷器系统原料进料量(2)和循环氢摩尔流量(3)，结合原料油原始化验分析数据(4)获取S含量、循环氢中H₂S含量、N含量和Cl含量，分别计算得出H₂S、NH₃和HCl的摩尔流量；b)通过DCS控制系统数据库(1)读取低分干气摩尔流量(5)和加氢反应流出物空冷器系统的操作压力(6)，结合步骤a)获得的循环氢摩尔流量(3)和H₂S、NH₃及HCl的摩尔流量，确定H₂S、NH₃和HCl的分压；c)根据H₂S和NH₃的分压，计算反应生成的NH₄HS沉积温度系数K_NH4HS(7)，结合NH₄HS沉积温度曲线，确定NH₄HS沉积温度T_NH4HS(8)；根据HCl和NH₃的分压，计算反应生成的NH₄Cl沉积温度系数K_NH4Cl(9)，结合NH₄Cl沉积温度曲线，确定NH₄Cl的沉积温度T_NH4Cl(10)；d)加氢反应流出物从反应器中流出后，经5台换热器和8台空冷器进行冷却，在高压分离器中进行三相分离；采用的注水点的位置有两个，位置1位于第5台换热器和空冷器之间，位置2位于第4台换热器和第5台换热器之间；通过DCS控制系统数据库(1)读取加氢反应流出物空冷器系统中的空冷器的入口温度T_i(11)、出口温度T_j(12)、入口温度变化最大值ΔT₁(13)和出口温度变化最大值ΔT₂(14)，若且则在位置1处设置一个注水点；若且则加氢反应流出物空冷器系统不设置注水点；若且则在位置1和2处同时设置一个注水点；若且则在位置2处设置一个注水点；2)注水方式的优化包括以下步骤：a)通过DCS控制系统数据库(1)读取注水点平均温度(15)，结合饱和水蒸汽的绝对压力表，用插值法确定注水点处饱和水蒸汽的绝对压力(16)；通过DCS控制系统数据库(1)读取循环氢摩尔流量(3)、低分干气摩尔流量(5)和加氢反应流出物空冷器系统的操作压力(6)，结合原料油原始化验分析数据 (4)获取加氢装置液态水含量(17)，计算得出注水前水蒸汽的分压(18)；b)通过注水点处饱和水蒸汽的绝对压力(16)和注水前水蒸汽的分压(18)，确定加氢反应流出物注水前的相对湿度R.H.(19)；若R.H.＞10％，且则采用连续式注水；若R.H.＞10％，且则采用连续式注水；若R.H.＞10％，且则采用间歇式注水；若R.H.＜10％，且则采用间歇式注水；若R.H.＜10％，且则采用连续式注水；若R.H.＜10％，且则采用间歇式注水；3)注水量的优化包括以下步骤a)通过DCS控制系统数据库(1)读取加氢反应流出物空冷器系统的实际注水量(20)，结合加氢反应流出物空冷器系统的操作压力(6)、循环氢摩尔流量(3)和低分干气摩尔流量(5)，计算得出注水后水蒸汽的分压(21)；b)根据注水点处的饱和水蒸汽的绝对压力(16)和本步骤a)中注水后水蒸汽的分压(21)，确定加氢反应流出物注水后的相对湿度R.H.′(22)，若R.H.′＞125％，则实际注水量保持不变；若R.H.′＜125％，则需提高实际注水量，直至注水后的相对湿度高于125％；c)通过DCS控制系统数据库(1)，读取原料进料量(2)，结合原料油原始化验分析数据(4)获取N含量，计算得出NH₄HS的质量流量(23)；根据步骤a)中实际注水量(20)，结合NH₄HS的质量流量(23)，确定含硫污水中NH₄HS的质量浓度(24)；若含硫污水中NH₄HS的质量浓度小于4％，则实际注水量保持不变；若NH₄HS的质量浓度大于4％，则需提高实际注水量，直至注水点处NH₄HS的浓度低于4％；d)比较本步骤b)和c)中获得的实际注水量的值，取两者中的较大值作为注水量。