1 引 言
近年来 ， 随着食品工业 、 医药、 石化 、 化纤和轻纺工业的发展， 以及人民生活水平的提高 ， 人们对工业白油 的质量要求越来越高， 对化妆品级和食品级 白油的 需求量迅速增长。白油是一种用途非常广泛的石油 产品， 国内的白油质量标准分为 ：工业级、 化妆级和 食品( 医药) 级。工业级白油主要用作化纤、 铝材加 工 、 橡胶、 增塑等工业用油的基础油； 化妆级 白油可 制作发乳、 发油、 唇膏、 护肤脂等； 食品( 医药) 级白油 主要用于食品上光 、 防黏、 消泡 、 密封、 抛光和食品机 械 ， 延长酒、 醋、 水果、 蔬菜或罐头 的储存期 ， 药片、 药 丸的脱模剂， 手术器械 、 制药机械的防腐润滑等。 2 0 0 6 年 中国石化集团杭州炼油厂决定对原有 的 2 O k t ／ a白油 加氢 装置 进行 改造 ， 并新 建 一套 1 0 0 k t ／ a白油加氢装置， 整个工程项 目主要 由两套 白油生产装置 、 原料油罐区、 成品油罐区、 产品罐装 站等组 成 。建 成 后 其 加 氢 法 白 油 生 产 规 模 为 1 2 0 k t ／ a ， 为亚洲第 一 ， 世界第 三 ， 并可 生产 7 0 ～3 0 0 mm ／ s各类黏度 白油产 品， 品质 可达食 品级 。 该装置适用 we b F i e 1 d ECS一1 0 0控制系统 。
2 工艺流程简介
中国的白油生产起步较晚， 生产工艺技术 比发 达国家相对落后， 白油质量和档次低 ， 与国外先进水 平相比有很大的距离。国内白油生产工艺主要有发 烟硫酸磺化法和三氧化硫磺化法、 加氢精制法、 烯烃 聚合法、 溶剂萃取法等 ， 其中加氢精制法具有技术先 进、 产品收率高、 质量好 、 成本低 、 无三废 污染 、 生产 连续等优点 ， 是未来生产 白油的发展方向。 该装置采用 白油加氢精制 工艺 ， 通过高压 加 氢， 使原料油中的硫、 氮、 氧等非烃化合物氢解， 使烯烃 、 芳烃选择加氢饱和， 并能脱除金属 、 沥青胶质 等杂质 ， 并生产出工艺要求的白油产 品， 主要工序 有加氢反应、 分馏处理 。
2 ． 1 反 应部 分
来 自罐区的原料油 经换热 、 升压后 ， 与来 自新 氢压缩机的新 氢、 循环氢 压缩机来 的循 环氢混合 后 ， 进入加热炉。混合进料经加热至反应所需温度 后依次进入精制反应器 A， B。 精制反应器 B的反应流出物直接进入热高分 离器进行气／ 液分离 ， 顶部出来的热高分气经换热、 冷却 ， 进入冷高分离器再次进行气／ 液分离， 顶部出 来的循环氢进入循环氢压缩机入 口缓冲罐 ， 分液后 进入循环氢压缩机升压 ， 然后分两路 ：一路作为急 冷氢去反应器 A 出 口控制反应器 B入 口温度 ； 一 路与来 自新氢压缩机出口的新氢混合成为混合氢 。 热高分离器底部出来 的热高分油降压至热低分离 器 ， 在热低分离器中进行闪蒸分离 。闪蒸 出的热低 分气与来 自冷高分油混合 送至白油汽提塔顶 。热 低分离器底部 出来 的热低分油直接进入 白油汽提 塔 。其工艺流程如图 1所示 。
2． 2 分馏部分
热低分油直接进入白油汽提塔上部 ， 塔底用蒸 汽汽提。塔顶油气与热低分气、 冷高分油混合后经 汽提塔顶冷却器后进入汽提塔顶罐， 进行气、 油、 水 分离 ， 闪蒸出的气体作 为加热炉燃料； 水相为含油 污水出装置； 油相作为轻油至罐区。 汽提塔底油 自流进入白油真空干燥塔， 以减少食品级白油的水含量。真空干燥塔的真空度 由抽空器维持。干燥后的产品由白油产品泵升压后依次经白 油产品／ 原料油换热器、 白油产品空冷器冷却， 并注入维生素 E后送出装置。其工艺流程如图 2 所示。
3 控制系统总体设计
白油加氢装置特点 为高温( 2 5 6℃) 、 高压 ( 系 统最高压力 1 7 MP a ) 、 易中毒、 临氢反应， 属于典型 的危险生产场所 。为保证生产安全 ， 该装置的控制 系统 总体设 计方案采用 DCS与 S I S相结合 的方 式 ： 其 中 S I S对生产装 置和重要设 备( 如压缩机、 加热炉 、 原料油泵 等) 完成安全联锁保护 ； D C S完 成生产装置的工艺数据实时处理 ， 以及生产过程的 实时控制和报警、 复杂的计算 和控制； D C S和 S I S 通过总线进行实时通讯 。 该装置的 we b F i e 1 d ECS一1 0 0控制 系统 由 6 台操作站、 1台工程师站 、 4台控制站和过程控制网 络组成 。系统配置如图 3所示。 该装置检测点多 ， DCS实际配置 I ／ O 点数 为 1 6 9 6点 ； 检测变送测 量装置 5 1 4台、 气动调节 阀 1 3 8台、 受控 电气设备 1 6台、 可 燃气体检测设备 4 8台； 控制回路共有 1 5 2个 ， 以常规控制 为主， 有 分程控制 、 比例控制 、 串级控制 、 串级一 切换控制 、 二 位三状态控制回路。控制系统的主控制卡、 数据转 发卡、 系统 电源 、 参与控制 的 I ／ o点 、 开关量输 出 点 、 通讯网络全部冗余配置。
4 反应系统压力控制的实现
加氢过程 中由于化学反应消耗及漏损等原因 导致氢气消耗 ， 因而需要不断补充氢气维持反应系 统氢分压。从新氢装置来的低压氢通过补充压缩 机升压后补充至循环氢压机 出 口。氢补充量 由循 环氢压机人 口分 液罐压力控制。补充氢压缩机组 采用容积式往复压缩机组 ， 其输入反应系统 的补充 氢流量通过从 出 口返 回进 口的溢 流量来调节 ， 1 2 0 k t ／ a白油生产装置的反应 系统压力是通过控 制 3台新氢压缩机( 新增的 1台新氢压缩机 C 5 0 1 与原有 的 2台新氢压缩机 C 1 0 1 A， B ) 来实现整个 系统的压力平衡， 其流程示意如图 4所示。
根据工艺要求 ， 3台新氢压缩机采用两开一备的工作方式 。工作的 2台新氢压缩机必须保证维持系统的压力正常， 备用与工作新氢压缩机需要实现无扰动 自动切换。PI C一5 0 2 6为 1 0 0 k t ／ a白油装置冷高分压力控制 ， P V一5 0 2 6 B为新氢排放 阀，P V一5 0 2 6 A1 ， P V一5 0 2 6 A2为 C5 0 1新氢返 回量调节阀； P I C一 1 0 8 0 1 为 2 0 k t ／ a白油装置高分压力控制， F I C～1 0 4 0 1 A， B为 C 1 0 1 A， B新氢返回量控制， 分别控制调节阀 F V—l O 4 O l A， F V一1 0 4 0 1 B；HS一5 0 2 6 ， HS—l O 4 O l A， HS一1 0 4 0 1 B分别切换开关 。
根据工艺要求和容积式往复压缩机组 的特点 ，采用常规 PI D控制回路是无法满足 3台压缩机无扰动切换 、 调节阀换 向和改变作用方 式等控制 要求 。经过多次试验和不断 总结 ， 采用 常规 P I D加智能协调控制的控制方式完全满足控制要求 。 根据压缩机工作模式产生对应 的协调规则( 如表 1所列) ， 智能协调控制器主要是对压缩机无扰切换 、 规则运算 、 调节 阀换 向和改变作用方式等进行协调 ， 在协调规则库 的统一协调下获取无扰动信息， 并组成对应的控制回路调节对应的调节阀。在表 1中 P I C一5 0 2 6 ， P I C一1 0 8 0 1 ， F I C—l O 4 O l A／B是常规控制器 ， P I C一5 0 2 6 ， P I G一1 0 8 0 1可分别与 F I C～1 O 4 O 1 A／ B组成 串级控制 回路 ， 控制对应的调节阀 F V一1 0 4 0 1 A／ B。
5 结束语
该白油加氢装置 自投运以来 ， 系统运行稳定， 控制可靠 ，操作方便灵活 ， 控制功能完全满足 了工艺的要求， 达到了 1 0 0 %的自动投用率， 特别是系统反应压力控制采用 了先进的智能协调技术实现了多台压缩机无扰动切换 ， 满足了生产装置无压力波动， 反应系统压力运行平稳 。
