精炼
罗斯蒙特3051S
压力变送器的高级诊断功能
为精炼厂避免了过程停车
成效
• 避免了停车和生产成本损失（多达100万美元/天）
• 提高了产能
• 提高了设备利用率
应用
流化催化充气立管中的催化剂循环
裂化（FCC）装置
过程异常的早期预警让操作
员能够采取纠正措施，从而
控制过程和避免停车。
用户
埃克森美孚公司
挑战
在精炼厂的FCC装置中，保持过程正常运行的一个重要因素是确保再生
催化剂立管中的催化剂充分循环。循环不佳或催化剂流化属性不佳会导
致严重的问题，包括损坏昂贵的立管、发生过程停车或过程异常。所有
这些都会造成生产和维护成本损失上万甚至数百万美元。最糟糕的情况
下，FCC装置停车的成本可达100万美元/天，启动时间长达七天。
主要的难题是，既要确保有足够的循环，又要能够在过程失调时提前发
出警报，因此能在装置停车或发生损坏前有适当的时间纠正过程。
解决方案
要弄清楚问题，重要的是了解FCC装置再生立管中充气点的详细情况
（见图1）。通常情况下，气体被夹带进入立管，向下穿行在催化剂颗
粒之间。下行的同时被压缩，气泡与气泡相结合，然后散开，形成一次
随机的压力波动或噪声。在特定情况下（循环不佳、催化剂流化属性不
佳），催化剂会过度除气，造成气泡在下行过程中消失。出现这种情况
时，沿管道产生的压力将不再平缓，而变得不稳定。
图1：精炼厂FCC装置再生催化剂立管中的充气点。
RO
Pi
集电环
立管
典型的充气点细部图，
每个高度位置一个
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精炼
严重情况下，催化剂在立管中相互连接，导致催化剂流动断断续续，这
种流动状态也称作“粘附滑移流动”。这种流动会产生严重且不再随机
的压力波动，从而发生上述那些代价高昂的损坏。
过去，习惯使用DCS的历史库数据去检测这些过程异常。由于DCS跟
踪功能速度慢，无法及时检测到此类过程异常，因而产生了巨大的维护
成本。过程异常的早期预警让操作员能够采取纠正措施来控制过程和避
免停车，从而提高设备利用率。
FCC装置停车成本为100万
美元/天，启动时间长达7
天。
图2：3051S过程监测
该解决方案是采用适用于统计过程监测的罗斯蒙特高级诊断块3051S以
及DeltaV现场总线主机和AMS™套件：智能设备管理器。该高级诊断块
持续高频采集过程信号，计算信号平均值并分析其随时间的变化情况。
它还可以跟踪压力信号噪声的标准偏差。
催化流的每次波动过程中，过程噪声都有变化，进而标准偏差发生变
化。在过程达到粘附滑移流动条件之前，过程噪声中的这些变化比较适
度。3051S能够早于DCS历史库检测出这种变化。
在这个特殊的测试场中，客户报告显示此类变送器检测到压力变化的时
间比DCS提前大约30分钟。过程异常的早期预警让操作员能够采取纠
正措施，从而控制过程和避免停车。
在线AMS软件（见图4）可以跟踪3051S提供的过程信息，以用户友好
的方式显示各种参数，包括高级诊断块生成的标准偏差和平均值。
当过程噪声超过设定的限制时，激活HART警报（见图5）。通过警报
将操作员指引到相关标记处，在此他们可以看到增加的动态变化并采取
适当措施来避免过量噪声和损坏立管。这有助于避免出现剧烈的过程条
件和代价高昂的停车，从而提高了设备利用率。
参考
如需了解更多信息，请参阅技术文章“FOUNDATION现场总线压力变
送器的诊断功能”，作者：Ron
Szanyi、Mike
Raterman和Evren
Eryurek，埃克森美孚研究与工程公司。烃加工。2003年4月。
http://www.emersonprocess.com/home/library/articles/hycbproc/
hycbproc0304_xom-diagnostics.pdf
00830-0206-4801, Rev AA
图3：持续两周收集的数据
精炼
来源
艾默生过程控制 - 精炼行业
http://www.emersonprocess.com/solutions/refining/
在线AMS软件可以跟踪3051S提
供的过程信息，以用户友好的方
式显示各种参数，包括高级诊断
块生成的标准偏差和平均数。
罗斯蒙特仪表3051S系列
http://www2.emersonprocess.com/zh-CN/brands/rosemount/
Pressure/Pressure-Transmitters/3051S-Series-of-Instrumentation/
Pages/index.aspx
图4：在线AMS软件
图5：HART警报
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