泄放分 析与火炬系统优化

背景

您在火 炬系统的设计和决策中是否遇到如下问题?

  • 在扩能改造的项目中,无法评 估原来的火炬系统是否够用;
  • 在新建工厂的项目中,由于估 计的泄放量太保守而导致火炬系统的尺寸过大;

SimTech可以提供帮助。

问题的根源

无论是 设计院或是业主,火炬系 统的设计或决策往往都是一项十分棘手的工作,体现在:在现有 装置的扩能改造项目中, 缺乏系 统方法评估原有火炬系统的富裕度,没有充 分依据判断其是否能满足新的排放要求,最终往 往出于安全考虑而不得不新建火炬。 一方面是投资增加,另一方面,如果没 有可靠手段对排放量进行准确量化,即使新建了火炬,在未来 的扩能改造项目中,新建的火炬是 否能满 足新的要求仍然是一个无法回避的问题。

在新建工厂的项目中,由于估 算泄放量太保守导致全厂火炬总管过大,造成投 资增加甚至设计困难,而如果要缩减全厂泄 放总量时,又没有 量化数据作为决策的支撑,存在安全风险。 上述问 题在国内十分普遍,究其原因,最核心 的根源在于缺乏有效 手段对 装置的泄放量进行合理的分析和计算。

泄放是 炼化装置关键的安全手段,在设计 阶段对泄放过程进行量化分析是一项重要的、必不可少的工作,而对业主来说,美 国等发 达国家对泄放有十分严格的规定,比如美国OSHA规定炼 厂需要委托专门机构,定期对 安全阀泄放量和火炬系统容量进行评估和审查 等,以避免 可能的安全风险。泄放分 析主要包括单设备泄放量的确定、全装置 以及全厂总泄放量的叠加分析,由于泄 放工况的多样性以及 过程的 动态性与复杂性,泄放分 析一直是设计中十分困难的工作,比较典型地体现在:

  • 工艺专 业难以提出清晰的泄放工况及其泄放量,或校核 专利商的泄放数据;
  • 工艺和 储运专业没有可靠方法确定装置和全厂的叠加泄放总量;
  • 估算泄 放量太保守导致全厂火炬总管过大,造成投 资增加甚至设计困难;
  • 在全厂 叠加总量需要缩减时,没有量 化数据作为决策的支撑,存在安全风险;
  • 在扩能改造的项目中,缺乏可 靠方法评估原来的火炬系统是否够用;
  • 没有系 统分析主动缩减措施(如HIPS)的可行性;

优化方法

SimTech采用API法和动 态模拟相结合的方法进行泄放分析和火炬系统优化,一般项 目分为三个阶段完成,分别是:

第一阶 段分析的基本宗旨是,采用API 521规范的方法,详尽地 对各装置进行泄放分析,第一阶 段分析是全部工作的基础,其两大基本原则是:1)必须符合最新版API 521的规范;以及2)必须保证是保守的。

第一阶 段主要工作包括稳态建模、所有被 保护设备的泄放工况的确定、假设条件的确定、泄放量的计算等,还包括 加氢等装置紧急泄压的计算。API 521中是行 业公认的泄放和泄压分析的规范,API法以该 规范为基本依据,根据对 工艺流程和控制系统的分析,确定单 设备适用的泄放工况,并根据 规范中的原则以稳态模拟为基础和工具,确定泄放量和物性。

SimTech采用自主开发的SIMTECH RELIEF 

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