Panoramica sulle applicazioni
Le valvole di riduzione separatore ad alta pressione sono tra le applicazioni più severe delle valvole di controllo in una raffineria e si trovano nelle unità Hydrocracker e Hydrotreater. Il separatore caldo ad alta pressione (HHPS) e il separatore freddo ad alta pressione (CHPS) hanno ciascuno due valvole di scarico che mantengono il livello del separatore per garantire una corretta separazione dei prodotti liquidi e gassosi. A causa dei molteplici componenti coinvolti nei processi con gas e catalizzatori intrappolati, queste valvole sono esposte a una serie di potenziali problemi:
- Degasaggio
- Flash
- Cavitazione
- Vibrazione
- Catalizzatore intrappolato
- H2S corrosivo
Le conseguenze negative di questi fenomeni, tra cui erosione, vibrazioni eccessive e rumore, rendono particolarmente difficile il dimensionamento e la selezione delle valvole.
Tipi di separatori
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Separatori a caldo ad alta pressione (HHPS)
Il separatore ad alta pressione e alta temperatura (HHPS) separa i prodotti di reazione pesanti e leggeri e recupera l'idrogeno evaporato durante la depressurizzazione dal reattore. Il liquido del prodotto pesante viene inviato al frazionatore, allo stripper o a una combinazione di entrambi. Il liquido leggero viene raffreddato e iniettato con acqua di lavaggio per assorbire l'ammoniaca (NH3) e l'idrogeno solforato (H2S). La miscela viene ulteriormente raffreddata prima di entrare nel separatore a freddo ad alta pressione tramite lo scambiatore di gas di riciclo e il ventilatore a lamelle (refrigeratore del separatore HHP).
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Separatori freddi ad alta pressione (CHPS)
Il separatore ad alta pressione freddo (CHPS) è progettato per consentire a tutto il gas di testa di fluire attraverso uno scrubber ad alta pressione prima di entrare nel compressore di riciclo. In questa linea sono presenti valvole di depressurizzazione ridondanti del separatore per depressurizzare l'unità in situazioni di emergenza o durante gli arresti dell'unità. Queste valvole subiranno forti cadute di pressione con rumore e vibrazioni associati per brevi periodi di tempo. A causa delle elevate cadute di pressione, del catalizzatore trascinato e dei fenomeni di fluidità bifase, è spesso necessaria una valvola di regolazione multistadio. In tali condizioni è opportuno utilizzare una valvola multistadio a bassa rumorosità. Queste valvole sono tipicamente specificate con un requisito di sicurezza antincendio per l'attuazione e la strumentazione.
Soluzioni per valvole di controllo del separatore
Soluzioni di valvole per servizi gravosi
Emerson offre soluzioni specifiche Fisher™ in termini di dimensionamento e progettazione per tutte le applicazioni di riduzione della pressione dei separatori. Queste soluzioni sono progettate per affrontare gli effetti di degassamento e flashing che possono verificarsi nelle valvole di riduzione HHPS e CHPS. Offrono protezione contro cavitazione, erosione, intasamento e perdite.
Combattere il degassamento e il flash
Il trim Fisher DST-G è progettato appositamente per servizi puliti o sporchi in cui il fluido contiene gas disciolti che vengono rilasciati da una soluzione a causa di una riduzione della pressione (degassamento). Nelle valvole di riduzione del separatore, il degassamento causa tipicamente due tipi di danni: cavitazione ed erosione da parte del flusso del fluido. A differenza del trim DST, l'erosione causata dal gas trascinato è controllata dalla speciale gabbia inferiore scanalata. A differenza del trim DST, l'erosione del gas intrappolato è controllata da una gabbia inferiore speciale scanalata. Queste fessure separano ulteriormente il flusso in getti più piccoli e a bassa energia che sono meno suscettibili di causare danni.
Controllo delle cadute di pressione e prevenzione della cavitazione
Le valvole di controllo Fisher NotchFlo DST sono progettate per applicazioni soggette a cavitazione, come la riduzione del separatore. Il trim di questa valvola utilizza un processo di flusso assiale multistadio per controllare le cadute di pressione, prevenire la cavitazione e far passare le particelle trascinate. È inoltre dotata di un design della sede protetta che aiuta a evitare l'erosione del flusso di gioco per garantire l'integrità della chiusura a lungo termine.
Monitoraggio della chiusura ermetica della valvola
Per verificare il corretto funzionamento della valvola dopo l'installazione, è possibile utilizzare un controller digitale per valvole Fisher FIELDVUE per monitorarne le prestazioni. Il controller digitale per valvole DVC6200 fornisce analisi diagnostiche senza interrompere il processo, al fine di identificare potenziali problemi di prestazione. Ciò contribuisce a garantire il corretto funzionamento e la chiusura ermetica per tutta la durata di vita della valvola.