儀表風(fēng)露點(diǎn)升高原因分析與措施

牛澤亭(中海煉化惠州煉化分公司 516086)

一、概況

我廠共有三臺(tái)空壓機(jī)為全廠提供儀表風(fēng)和工廠風(fēng)，空壓裝置包括壓縮系統(tǒng)和干燥系統(tǒng)各三套。工藝要求儀表風(fēng)常壓露點(diǎn)≤-45℃，而實(shí)際運(yùn)作過程中常壓露點(diǎn)一直維持在-35℃到-25℃之間，一直依靠人員頻繁巡檢來確保設(shè)備裝置的運(yùn)行，消耗了大量的人力物力。設(shè)備工藝流程如下：自然狀態(tài)的空氣經(jīng)過濾器除塵后，進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)兩級(jí)壓縮以后氣壓增至0.8MPa，再經(jīng)中、后兩級(jí)冷卻器降溫，除油器除油，緩沖器緩沖，干燥器干燥，送至空氣球罐，供后系統(tǒng)使用?？諝馇蚬拗械目諝庖徊糠肿鳛槌善窔膺M(jìn)行使用，另一部分降至常壓后進(jìn)入另一個(gè)空干燥筒，實(shí)現(xiàn)干燥劑的再生。

空氣干燥器裝置是根據(jù)變壓吸附原理進(jìn)行工作的，在濕壓縮空氣進(jìn)入干燥器中進(jìn)行干燥時(shí)，經(jīng)過干燥床，膠鋁干燥劑吸附空氣中的水分實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的干燥。從空氣球罐中出來的部分空氣經(jīng)過降壓升溫實(shí)現(xiàn)干燥劑的再生。

二、問題分析

通過工藝流程可知，影響儀表風(fēng)干燥器露點(diǎn)的要素包括進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣總量、進(jìn)氣潔凈度以及干燥劑和干燥器的自身效能。

1.進(jìn)氣溫度

進(jìn)氣溫度主要受到外部環(huán)境、空壓機(jī)排氣溫度和冷卻器三方面影響。首先，外部環(huán)境溫度越高，進(jìn)入壓縮機(jī)的壓縮空氣溫度就越高；其次，空壓機(jī)的排氣溫度在設(shè)計(jì)上應(yīng)該是與干燥器的排氣溫度是一致的，但是隨著壓縮機(jī)使用時(shí)間的增加，排氣溫度會(huì)逐步上升；第三，除進(jìn)氣溫度和空壓機(jī)的排氣溫度之外，冷卻器的冷卻效果下降更是排氣溫度上升的重要原因。就本廠來說，壓縮機(jī)在2006年投產(chǎn)以來一直未進(jìn)行過大修，其排氣溫度時(shí)常達(dá)到50℃以上，高于干燥器45℃的工作溫度，再加上冷卻器的冷卻效果有所下降，排氣溫度升高，干燥劑負(fù)荷加重，露點(diǎn)升高。

2.進(jìn)氣量

當(dāng)壓縮空氣進(jìn)氣量長期大于干燥器的額定處理量時(shí)，由于干燥劑長期處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，也將導(dǎo)致儀表風(fēng)露點(diǎn)升高。我廠的干燥器的設(shè)計(jì)額定處理氣量為4500Nm3/h，而儀表氣流量近兩年一直在5000Nm3/h以上，使得干燥器一直處于超負(fù)荷工作狀態(tài)。

3.含水量

含水量包括空氣含水量和再生干燥劑含水量兩部分內(nèi)容。進(jìn)入干燥器的儀表風(fēng)都是飽和濕空氣，在壓力一定的情況下，進(jìn)氣溫度越高，其含水量越大，再加上中冷器容易內(nèi)漏進(jìn)入氣路，導(dǎo)致空氣內(nèi)水分大量增加，致使干燥劑的工作量也越大。除了空氣存水量增加之外，干燥劑在進(jìn)行重生時(shí)，由于再生溫度不夠，造成干燥劑再生不徹底，干燥效果下降。例如我廠干燥劑的再生熱源為中壓蒸汽，其再生溫度為180℃，而由于全廠蒸汽平衡的原因，換熱后的再生氣溫度僅能達(dá)到150℃左右，嚴(yán)重影響干燥劑的再生效果。

4.干燥劑污染

由于中冷器、后冷器、緩沖器和除油器的吹除閥容易堵塞或者操作不及時(shí)，導(dǎo)致冷凝水、油污等進(jìn)入干燥器，如果長期如此，管道內(nèi)的冷凝水很可能腐蝕管道，形成各種雜質(zhì)，一并帶入干燥器，這不僅加大了干燥劑的工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)也讓干燥劑遭到油污以及其他雜質(zhì)的污染，降低了其活性，進(jìn)而導(dǎo)致儀表風(fēng)露點(diǎn)的升高。

5.干燥器老化

廠內(nèi)的三臺(tái)干燥器經(jīng)過多年使用，其干燥劑床層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了板結(jié)現(xiàn)象，干燥劑空隙堵塞，吸附效率下降。并且設(shè)備出現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)氣動(dòng)閥門膜片老化的跡象，時(shí)常發(fā)生程控切換閥不能及時(shí)打開或關(guān)閉的現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)漏氣，不能達(dá)到工作要求的壓力，進(jìn)而導(dǎo)致儀表氣露點(diǎn)升高。

三、解決措施

1.控制進(jìn)氣溫度

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在壓力一定的情況下，進(jìn)氣溫度每升高5℃，成品氣出口的露點(diǎn)就升高8到10℃，因此，加強(qiáng)溫度控制是解決儀表風(fēng)干燥器露點(diǎn)升高的一項(xiàng)重要措施。鑒于本廠實(shí)際情況，對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行了徹底的大修，更換了空壓機(jī)的氣閥和活塞環(huán)等，降低了系統(tǒng)漏氣，對(duì)氣缸冷卻水夾套實(shí)施徹底的化學(xué)清洗，以改善氣缸的冷卻效果，并將中冷卻器和后冷卻器更換為列管式換熱器，不僅能夠最大程度的降低排氣溫度，而且有利于排水排污，防止壓縮空氣中的微小水滴對(duì)葉輪的磨損，降低干燥器的工作負(fù)荷。

2.安裝與清理過濾器

經(jīng)過長時(shí)間的使用，環(huán)境中的各種油污容易進(jìn)入壓縮機(jī)，進(jìn)而影響除油器正常工作。此外，在每臺(tái)干燥器之前安裝精密過濾器，防止設(shè)備在運(yùn)作過程中產(chǎn)生的鐵銹等雜質(zhì)，以防止干燥器中的干燥劑被污染，提高干燥劑的使用效果和壽命。

3.更換干燥劑，提高干燥劑的吸附能力

干燥劑具有一定的使用壽命，其吸附能力會(huì)隨著時(shí)間逐漸衰減。鑒于本廠的干燥器的干燥劑近兩年來一直處于超負(fù)荷運(yùn)行過程中，加上干燥器系統(tǒng)前端各種問題對(duì)干燥劑本身也造成了較為嚴(yán)重的污染，因此實(shí)施更換。并從今年7月開始，在風(fēng)量允許的情況下，實(shí)施兩臺(tái)干燥器運(yùn)行并定期切換，將單臺(tái)干燥器的負(fù)荷減半，以保持和活化干燥器的吸附能力。

四、實(shí)施效果

實(shí)施以上措施后，裝置從2013年8月到2012年11月共運(yùn)行了5個(gè)月，收集的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示三臺(tái)干燥機(jī)的出口常壓露點(diǎn)在-50℃到-59℃之間，滿足工廠的工藝生產(chǎn)要求。

[1]合成氨一部.一化肥合成氨裝置流程圖冊(cè).中國石油寧夏石化公司,2007.

[2]合成氨一部.生產(chǎn)崗位操作法.中國石油寧夏石化公司,2007,3.