[发明专利]延迟焦化装置的自动批量控制

说明书

背景技术

延迟焦化装置(delayed coker)是将真空蒸馏塔底剩余产物热转换成轻馏分和焦炭的单元。焦化过程主要是半批量过程，在交替循环中两个或多个焦炭鼓成对地操作，一个鼓被填满而另一鼓是空的。典型地，一个焦炭鼓由一批加热的进料填充，如真空蒸馏塔底剩余产物(也被称为“减压渣油”)，其已在低压下，每平方英寸(“psig”)约15到60磅之间，被加热到很高的温度，约830至950华氏度(“°F”)。该批进料被允许在焦炭鼓中热反应一段时间。热裂解的气体反应产物从焦炭鼓的顶部被移除并被送到分馏器。剩余的反应产物留在鼓中和凝固成被称为石油焦或焦的产物。然后，焦炭鼓被加蒸汽、冷却并通风，之后，将焦炭鼓打开到大气，并且通过由高压水切割成小块且允许其从鼓底上的大开口掉出而从鼓内移除焦炭。通常情况下，在一个循环期间可以形成单批焦炭，在该循环中，允许焦炭鼓被填充12至18小时的焦化周期。因此，一次完整的填充、焦化和卸载周期通常会是此时间的两倍。

最初，这个过程是手动操作的。操作员会以预定的序列手动地打开和关闭阀，以将进料引导到一个焦炭鼓，而其他阀被打开和关闭以隔离那些充满焦炭产物而准备清空的其他鼓。延迟焦化装置单元可能包括多达二十或更多组用于每个焦炭鼓的阀，其中一些阀组包括用于双隔断隔离的两个阀。这样，在需要大量阀位置改变的每个步骤之间最多几个小时这样的非常短的时间内，以在每个焦炭鼓循环期间延迟焦化装置的安全操作所需的精确序列打开和关闭这些阀，这会是一个劳动力非常密集的操作。由于在该单元中的一些阀处于在循环的不同部分暴露到碳氢化合物和大气两者中的过程线路上，因此，重点是通过验证在过程的每个步骤中关闭和/或打开正确的阀，来避免热烃暴露于氧气中。

从1990年代开始，延迟焦化装置过程单元开始利用自动化设备。手动操作隔离阀被本地操作的电操作阀代替，然后是被遥控电操作阀代替。用于确保隔离的附加双隔断阀被安装在某些地方。远程操作的自动化的顶部和底部去头阀替代手动操作的去头阀。增加电子安全联锁系统来验证阀位置，并且防止操作员开错阀或在错误的时间打开正确的阀，这可能会将加热的碳氢化合物暴露到大气，或将操作员暴露到热的碳氢化合物。已经提出了延迟焦化装置的部分自动化部分。尽管有了这些改进，但是延迟焦化装置的操作仍然需要该单元的操作员的显著的劳力。

发明内容

本发明的一个实施例是一种用于延迟焦化装置的自动操作的方法。该方法包括提供自动批量序列控制系统，其配置为对完整的焦炭鼓循环自动地操作延迟焦化装置中的过程阀。由控制系统执行的方法包括在所述序列的第一步骤中，在前进到所述序列的下一步骤之前，验证过程阀的位置；验证双隔断阀组的位置包括初级验证和次级验证。初级验证包括接收来自每个双隔断阀上的位置传感器的信号，其检测每个双隔断阀的位置处于正确的打开或关闭位置上。次级验证包括接收来自压力发送器的信号，其指示，根据该双隔断阀组是否已被命令打开或关闭，在双隔断阀之间的过程管路中的压力是否分别正确地低于或高于在预定阈值。

在下文中，将参考附图，更加详细地描述本发明的其他实施例和相关优势。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的两鼓延迟焦化装置单元的代表性过程流程图。

图2是根据本发明一实施例的双隔断阀和压力管路及仪器图表的代表性示意图。

图3是根据本发明一实施例的在自动序列控制器中的焦炭鼓循环的一个示例性步骤的代表性逻辑流程图。

图4是根据本发明一实施例的用于延迟焦化装置的自动批量操作的示例性分布式计算机控制系统的代表性示意图。

具体实施方式

本发明的实施例可以提供一些优势。如在下文中更详细的描述，批量序列控制器可以设置为远程自动地操作延迟焦化装置中的阀，以在整个用于完整焦炭鼓除焦循环自动地处理，并且在进入下一步骤之前确保每一个在前的步骤安全地完成。这可以通过允许人员从操作室远程地操作焦炭鼓单元显著地减小对人的危险。