FCCU精馏塔故障诊断专家系统的研究与开发孟帅+李贺+安磊+程闯摘要：精馏系统在催化裂化装置中起着承上启下的作用，是石油化工中非常重要的一环。催化裂化精馏过程机理复杂，测量变量众多、变量之间相关性严重，难以采用传统的方法对过程中的故障进行检测与诊断，而使用专家系统，可以提高故障诊断效率，减少设备对维修人员的依赖性。关键词：故障诊断；专家系统；精馏塔：TQ015文献标识码：A：1006-8937（2016）27-0016-02催化裂化（FluidizedCatalyticCrackingUnit简称FCCU）是非常重要的石油二次加工手段，是工艺过程复杂、经济效益高的重要生产装置之一，其各变量间相互关联、藕合影响，工艺设备繁多，该装置能否安全正常运行，直接关系着企业的经济效益[1]。故障诊断专家系统作为故障诊断的工具和手段，可以实现计算机与工厂专家的经验知识相结合，从而提高诊断效率，减少设备维修对人员的依赖性。1催化裂化精馏系统工作流程催化裂化装置主要由反应-再生系统、精馏系统、吸收稳定系统、产品精制系统、主风及烟气能量回收系统等组成[2]。在催化裂化装置中精馏系统起着承上启下的作用，它上接反应系统，下连吸收稳定系统。精馏系统主要由精馏塔、柴油汽提塔、原料油缓冲罐、回炼油罐以及塔顶油气冷凝冷却系统、各中段循环回流及产品的热量回收系统组成，其主要任务是将来自反应系统的高温油气脱过热后，根据各组分沸点的不同切割为富气、汽油、柴油、回炼油和油浆等馏分，通过工艺因素控制，保证各馏分质量合格；同时可利用精馏塔各循环回流中高温位热能作为稳定系统各重沸器的热源。FCCU精馏塔简图，如图1所示。催化裂化精馏塔一般有32层固舌形塔盘（一中段可采用浮阀塔盘）。从上到下依次为顶回流、一中回流、二中回流（或回炼油循环）和油浆循环。2精馏塔的常见故障及现象2.1精馏塔塔顶塔盘堵塞原因：原料中含有过多盐类；缓和的反应条件；精馏塔内上升气相中携带过多焦炭和催化剂粉末；塔顶操作气相线速过低；顶循中含有过多的明水；操作不稳，特别是精馏塔全塔负荷变化过大。现象：顶循环量大幅下降，塔顶温度大幅上升，塔顶压力大幅上升。现象：顶循环量大幅下降，二中循环量下降，塔顶压力大幅上升，塔顶温度显著上升，油浆上、下返塔循环量大幅下降。2.2塔顶回流带水原因：塔顶回流油由塔顶回流油罐抽出，如果回流油罐油水界位控制不好或失灵，水界位高过正常范围超过回流汽油抽出管水平面位置时，回流油将含水共同送至塔顶，或者塔顶水冷却器管束腐蚀穿孔，大量冷却水漏进回流油罐来不及脱水，也可造成回流油带水。现象：塔顶压力上升，塔顶温度下降，顶循环量下降，一中抽出温度下降。2.3精馏塔液泛原因：如果由于机械原因或气相负荷太大，或两者兼有，造成液体不能顺利沿塔向下流动，液体就会在塔板上或填料内聚集，则称产生了液泛。液泛会逐板向上发展。一般不经控制，液泛能够自动平稳，因为当液层到达板间距非常大的空间时，液头的持续增长，会产生足够的推动力，在造成更上一层板液泛前迫使液体沿塔向下流动。现象：回流罐液面下降，塔顶压力上升，塔顶温度下降，塔底液位上升。2.4精馏塔冲塔原因：由于精馏塔内汽相负荷过大，大量气流通过塔板冲开液层使气液两相没有很好接触就塔底冲岀，下面的重组分带上去，使侧线产品不合格。现象：塔顶压力显著上升，塔顶温度显著上升，顶循环抽出温度大幅上升，一中抽出温度显著上升，二中抽出温度显著上升，塔底液位下降。2.5回炼油泵抽空原因：机泵故障，回炼油罐液位控制失灵，回炼油抽出出口堵塞，反应进料量太低等都会造成回炼油泵抽空。处理不及时，会使精馏油气中的催化剂粉尘携带到精馏塔塔盘，对于将回炼油作稳定塔底重沸器热源装置，会使稳定汽油蒸汽压超标。现象：二中循环量大幅下降，二中抽出温度大幅上升，人字塔板上温度大幅上升，塔顶温度上升，塔顶压力上升，塔底液位下降。2.6顶回流泵抽空原因：机泵故障，反应进料量太低，反应深度过小，从顶回流泵入口回炼污油带水严重，柴油抽出温度压得过低会造成塔顶回流泵抽空。精馏塔顶回流泵抽空会导致汽油干点超高。现象：顶循环量大幅下降，塔顶温度大幅上升，...