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摘 要：闭锁料斗作为S-Zorb装置的核心设备，本文介绍了闭锁料斗系统的系统构成和运行控制原理，阐述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，提出了一些优化措施，保证了闭锁料斗系统稳定运行。
关键词：S-Zorb；锁料斗系统；问题；解决办法
Abstract: The lock hopper is the core equipment of S-Zorb device. This paper introduces the system of lock hopper system composition and operation principle of control and discusses the encountered in the actual operation process, and is combined with the actual situations of the specific reasons to find the solutions, and puts forward some optimizing measures, ensure stable operation of the lock hopper system.
Keywords: S-Zorb; lock hopper system; problems; Solutions
中图分类号：S210.4文献标识码：A文章编号：
近年来，汽车尾气排放的有害物对大气的污染日益为人们所重视，为满足汽油国Ⅳ质量标准， S-Zorb装置以催化裂化汽油产品为原料，基于吸附作用原理进行脱硫反应，通过吸附剂选择性的吸附含硫化合物中的硫原子而达到脱硫目的，可生产出满足国Ⅳ排放标准的清洁汽油；待生吸附剂通过闭锁料斗输送到再生器与空气反应进行再生。待生吸附剂与再生吸附剂通过闭锁料斗自动程序控制系统实现在反应器与再生器间的交互循环输送。确保闭锁料斗稳定对S Zorb装置安稳长运行意义重大。
1 闭锁料斗系统构成
闭锁料斗控制系统主要由室内控制系统、现场检测设备、现场执行设备等三部分组成。
1.1室内控制系统
本装置闭锁料斗控制系统（Lockhopper management system）简称LIMS系统，采用了当前先进的微处理TMR硬件技术和成熟可靠的TRISTATION 1131 软件系统，具有完整的停车保护、系统自诊断和SOE功能。此系统按照故障安全型设计原则，系统运行时始终周期的进行自诊断、自动记录自身设备故障并报警提示维护人员进行维护，以完备的设备冗余和工作性能冗余实现所有种类板卡在线插拔、更换，保证了很高的可靠性。
本系统预先在控制卡内编制好运行程序，装置正常运行时 LIMS系统按照预编程好的程序步骤逐步运行来控制现场执行设备实现对吸附剂的输送功能，并通过RS-485接口按照MODBUS协议与DCS实现通讯，实现在DCS操作站上也能监控LIMS系统参数。
1.2现场检测设备
现场检测仪表主要由轻烃和氧含量分析仪、核料位仪、压力和差压变送器、热电偶等组成，各设备对上一步程序动作成功后的数据进行检测，检测结果是否合格将作为程序能顺利进行下一步序的判别条件。
1.3现场执行设备
现场执行设备主要由31台程控球阀、3台压控阀、2台下料滑阀组成。其中程控球阀在约20分钟的一个程序周期内开关一次到两次，实现进料、排料、吹扫、放空等功能。压控阀主要保证闭锁料斗压力处于程序所需要的压力范围内。下料滑阀实现闭锁料斗到还原器和再生器接收器的吸附剂输送。
2 闭锁料斗的运行控制
2.1闭锁料斗在装置输送功能流程简介
图一
根據图一可以看出闭锁料斗D106处于高压氢气环境的反应部分和含氧气的低压再生部分中间，起到反应部分和再生部分吸附剂相互循环传送的枢纽作用。闭锁料斗控制系统属于预设程序顺序控制系统，共分9步序。每一步自动检测满足条件后进入下一步程序动作。
2.2闭锁料斗（简称LH）的运行模式
闭锁料斗控制方案根据装置生产的不同阶段和特点，运行程序分为正常循环、开工装剂、停工卸剂三种运行模式。
2.2.1正常循环模式
装置开工后，正常情况下，为保证吸附剂连续再生，选择正常循环模式。
正常循环模式详细步骤如下。
表一
从图一可知：吸附剂流动示意图为 D-105→D-106→D-107;D-110→D-106→D-102。
2.2.2 开工装剂模式
开工时，由再生系统通过闭锁料斗向反应器装剂时选择此种模式，属于单向运行。吸附剂流动示意图为D-110→D-106→D-102。步序示意图为：0.0→6.1→6.2→7.0→8.0→9.0→2.1→2.2→3.0→5.0→0.0
2.2.3停工卸剂模式
停工后，反应器通过闭锁料斗向再生系统卸剂时选择此种模式，属于单向运行。吸附剂流动示意图为D-105→D-106→D-107。步序示意图为：0.0→1.1→1.2→2.1→2.2→3.0→4.1→4.2→5.0→8.0→1.1
2.3 闭锁料斗操作功能
2.3.1系统调试和程序启停
当系统第一次投用或者程控阀维修后，需要将系统选择在“手动模式”条件下，对阀门逐个进行开关试验，当符合条件后，同时没有停止信号时，按复位按钮后，再按启动按钮，之后可以选择所需要的运行模式后程序自动运行。当程序运行过程中，操作人员如有需要按“停止”按钮，无论程序运行到哪一步，系统立即停止运行，同时闭锁料斗被隔离并处于安全状态。
2.3.2系统参数设定调整
闭锁料斗运行过程中，为实现运行安全、吸附剂再生效果、工况调整等要求，系统设计了对相关参数的调整权限。
操作中主要有以下几类参数可以根据实际工艺状况适时调整：总循环时间设置；吸附剂填充排放的时间设定和闭锁料斗料位设定；冲压、吹扫阀门开关斜率设定；程控阀开关时间调整；冲压吹扫时间的更改。这些操作调整都是为保证程序正常向下一步运行。
3、运行中的问题和解决办法
闭锁料斗运行至今已接近一年，下面针对实际应用中的一些典型问题加以分析并探索出一些有效解决办法。
3.1轻烃和氧分析仪运行不可靠
烃氧分析仪检测结果是判别氢气环境的反应部分和氧气环境的再生部分相互接触的关键设备，一旦运行不可靠，程序无法顺利自动运行。在装置开工后，分析仪主要有滞后和失灵两类问题。
原因分析：分析数据滞后源自一方面采样气中含的细小吸附剂会堵塞过滤器，造成气体流量过低流速过慢，造成分析数据滞后；另一方面是由于闭锁料斗运行时压力波动区间较大，从4.0MPa到0.2MPa，样气压力不稳影响分析数据精确度。失灵主要是设计时采样线保温不好，造成样气中所含油气冷凝积液被带至分析模块影响分析结果，氧分析模块气室内部对含油介质非常敏感，哑铃球通道非常狭窄，油气非常容易粘住甚至堵塞哑铃球，哑铃球无法旋转工作后，造成分析仪失灵。
解决办法：一方面新增加安装一路过滤器与之构成并联，定期切换清理过滤器，同时加装一个水封稳压系统，保证样气管路畅通、压力平稳管路。另一方面对采样管线加装保温，在分析小屋内部加装电加热器提高氧气温度防止油气冷凝，同时在分析模块前加装油膜过滤器作为最后一道防线，保证模块正常运行。最后，加强定期对分析仪进行标定、维护。
3.2 控球阀回讯超时导致闭锁料斗跳停
闭锁料斗输送介质为吸附剂/油气，吸附剂在高温油气环境下会结焦附着在阀球表面，阀门开关时摩擦力过大，造成开关缓慢或开关不到位的情况。仪表风压力变化或管线破损，气缸推力不够。程控球阀阀球转动实际位置和回讯反馈杆安装偏差，造成阀门已经开关到位，但是回讯信号没有触发，程序判断为阀门没有开关到位。
解决办法：优化工艺操作加大D105提升氢气，提高其操作温度，降低D105内油气含量，从根本上减少随吸附剂夹带进D106的含量，减少结焦。同时，在程控阀轻微结焦时，适当提高仪表风压增大气缸推力，保证球阀正常开关。最后，经常校对程控阀反馈回讯器的位置与球阀时间位置的对应，保证回讯精准。
3.3、核料位计运行偶有失灵
本装置D106、D107、D110使用核料位仪进行测量，附近装置进行射线探伤作业时，易对核料位仪产生影响。
解决方法：将核料位仪的发射端及接收端加装铅板保护，既减少对巡检人员的伤害，也避免接受器在工作时受到探伤作业的影响。
4 总结
闭锁料斗控制系统在开工初期由于经验欠缺必然会出现一些问题，本文结合其运行原理和实际运行情况，从工艺操作、设计改进、日常维护改进等角度分析了近一年来遇见的各类典型故障及针对性的探索出一些处理办法，随着装置的运行时间增长，这些措施被证明是有明显效果的，闭锁料斗运行平稳可靠性明显提高，保证了装置生产出合格的汽油产品。
关键词：S-Zorb；锁料斗系统；问题；解决办法
Abstract: The lock hopper is the core equipment of S-Zorb device. This paper introduces the system of lock hopper system composition and operation principle of control and discusses the encountered in the actual operation process, and is combined with the actual situations of the specific reasons to find the solutions, and puts forward some optimizing measures, ensure stable operation of the lock hopper system.
Keywords: S-Zorb; lock hopper system; problems; Solutions
中图分类号：S210.4文献标识码：A文章编号：
近年来，汽车尾气排放的有害物对大气的污染日益为人们所重视，为满足汽油国Ⅳ质量标准， S-Zorb装置以催化裂化汽油产品为原料，基于吸附作用原理进行脱硫反应，通过吸附剂选择性的吸附含硫化合物中的硫原子而达到脱硫目的，可生产出满足国Ⅳ排放标准的清洁汽油；待生吸附剂通过闭锁料斗输送到再生器与空气反应进行再生。待生吸附剂与再生吸附剂通过闭锁料斗自动程序控制系统实现在反应器与再生器间的交互循环输送。确保闭锁料斗稳定对S Zorb装置安稳长运行意义重大。
1 闭锁料斗系统构成
闭锁料斗控制系统主要由室内控制系统、现场检测设备、现场执行设备等三部分组成。
1.1室内控制系统
本装置闭锁料斗控制系统（Lockhopper management system）简称LIMS系统，采用了当前先进的微处理TMR硬件技术和成熟可靠的TRISTATION 1131 软件系统，具有完整的停车保护、系统自诊断和SOE功能。此系统按照故障安全型设计原则，系统运行时始终周期的进行自诊断、自动记录自身设备故障并报警提示维护人员进行维护，以完备的设备冗余和工作性能冗余实现所有种类板卡在线插拔、更换，保证了很高的可靠性。
本系统预先在控制卡内编制好运行程序，装置正常运行时 LIMS系统按照预编程好的程序步骤逐步运行来控制现场执行设备实现对吸附剂的输送功能，并通过RS-485接口按照MODBUS协议与DCS实现通讯，实现在DCS操作站上也能监控LIMS系统参数。
1.2现场检测设备
现场检测仪表主要由轻烃和氧含量分析仪、核料位仪、压力和差压变送器、热电偶等组成，各设备对上一步程序动作成功后的数据进行检测，检测结果是否合格将作为程序能顺利进行下一步序的判别条件。
1.3现场执行设备
现场执行设备主要由31台程控球阀、3台压控阀、2台下料滑阀组成。其中程控球阀在约20分钟的一个程序周期内开关一次到两次，实现进料、排料、吹扫、放空等功能。压控阀主要保证闭锁料斗压力处于程序所需要的压力范围内。下料滑阀实现闭锁料斗到还原器和再生器接收器的吸附剂输送。
2 闭锁料斗的运行控制
2.1闭锁料斗在装置输送功能流程简介
图一
根據图一可以看出闭锁料斗D106处于高压氢气环境的反应部分和含氧气的低压再生部分中间，起到反应部分和再生部分吸附剂相互循环传送的枢纽作用。闭锁料斗控制系统属于预设程序顺序控制系统，共分9步序。每一步自动检测满足条件后进入下一步程序动作。
2.2闭锁料斗（简称LH）的运行模式
闭锁料斗控制方案根据装置生产的不同阶段和特点，运行程序分为正常循环、开工装剂、停工卸剂三种运行模式。
2.2.1正常循环模式
装置开工后，正常情况下，为保证吸附剂连续再生，选择正常循环模式。
正常循环模式详细步骤如下。
表一
从图一可知：吸附剂流动示意图为 D-105→D-106→D-107;D-110→D-106→D-102。
2.2.2 开工装剂模式
开工时，由再生系统通过闭锁料斗向反应器装剂时选择此种模式，属于单向运行。吸附剂流动示意图为D-110→D-106→D-102。步序示意图为：0.0→6.1→6.2→7.0→8.0→9.0→2.1→2.2→3.0→5.0→0.0
2.2.3停工卸剂模式
停工后，反应器通过闭锁料斗向再生系统卸剂时选择此种模式，属于单向运行。吸附剂流动示意图为D-105→D-106→D-107。步序示意图为：0.0→1.1→1.2→2.1→2.2→3.0→4.1→4.2→5.0→8.0→1.1
2.3 闭锁料斗操作功能
2.3.1系统调试和程序启停
当系统第一次投用或者程控阀维修后，需要将系统选择在“手动模式”条件下，对阀门逐个进行开关试验，当符合条件后，同时没有停止信号时，按复位按钮后，再按启动按钮，之后可以选择所需要的运行模式后程序自动运行。当程序运行过程中，操作人员如有需要按“停止”按钮，无论程序运行到哪一步，系统立即停止运行，同时闭锁料斗被隔离并处于安全状态。
2.3.2系统参数设定调整
闭锁料斗运行过程中，为实现运行安全、吸附剂再生效果、工况调整等要求，系统设计了对相关参数的调整权限。
操作中主要有以下几类参数可以根据实际工艺状况适时调整：总循环时间设置；吸附剂填充排放的时间设定和闭锁料斗料位设定；冲压、吹扫阀门开关斜率设定；程控阀开关时间调整；冲压吹扫时间的更改。这些操作调整都是为保证程序正常向下一步运行。
3、运行中的问题和解决办法
闭锁料斗运行至今已接近一年，下面针对实际应用中的一些典型问题加以分析并探索出一些有效解决办法。
3.1轻烃和氧分析仪运行不可靠
烃氧分析仪检测结果是判别氢气环境的反应部分和氧气环境的再生部分相互接触的关键设备，一旦运行不可靠，程序无法顺利自动运行。在装置开工后，分析仪主要有滞后和失灵两类问题。
原因分析：分析数据滞后源自一方面采样气中含的细小吸附剂会堵塞过滤器，造成气体流量过低流速过慢，造成分析数据滞后；另一方面是由于闭锁料斗运行时压力波动区间较大，从4.0MPa到0.2MPa，样气压力不稳影响分析数据精确度。失灵主要是设计时采样线保温不好，造成样气中所含油气冷凝积液被带至分析模块影响分析结果，氧分析模块气室内部对含油介质非常敏感，哑铃球通道非常狭窄，油气非常容易粘住甚至堵塞哑铃球，哑铃球无法旋转工作后，造成分析仪失灵。
解决办法：一方面新增加安装一路过滤器与之构成并联，定期切换清理过滤器，同时加装一个水封稳压系统，保证样气管路畅通、压力平稳管路。另一方面对采样管线加装保温，在分析小屋内部加装电加热器提高氧气温度防止油气冷凝，同时在分析模块前加装油膜过滤器作为最后一道防线，保证模块正常运行。最后，加强定期对分析仪进行标定、维护。
3.2 控球阀回讯超时导致闭锁料斗跳停
闭锁料斗输送介质为吸附剂/油气，吸附剂在高温油气环境下会结焦附着在阀球表面，阀门开关时摩擦力过大，造成开关缓慢或开关不到位的情况。仪表风压力变化或管线破损，气缸推力不够。程控球阀阀球转动实际位置和回讯反馈杆安装偏差，造成阀门已经开关到位，但是回讯信号没有触发，程序判断为阀门没有开关到位。
解决办法：优化工艺操作加大D105提升氢气，提高其操作温度，降低D105内油气含量，从根本上减少随吸附剂夹带进D106的含量，减少结焦。同时，在程控阀轻微结焦时，适当提高仪表风压增大气缸推力，保证球阀正常开关。最后，经常校对程控阀反馈回讯器的位置与球阀时间位置的对应，保证回讯精准。
3.3、核料位计运行偶有失灵
本装置D106、D107、D110使用核料位仪进行测量，附近装置进行射线探伤作业时，易对核料位仪产生影响。
解决方法：将核料位仪的发射端及接收端加装铅板保护，既减少对巡检人员的伤害，也避免接受器在工作时受到探伤作业的影响。
4 总结
闭锁料斗控制系统在开工初期由于经验欠缺必然会出现一些问题，本文结合其运行原理和实际运行情况，从工艺操作、设计改进、日常维护改进等角度分析了近一年来遇见的各类典型故障及针对性的探索出一些处理办法，随着装置的运行时间增长，这些措施被证明是有明显效果的，闭锁料斗运行平稳可靠性明显提高，保证了装置生产出合格的汽油产品。