自動反沖洗過濾器在石腦油加氫裝置的應(yīng)用

宋艷偉

（中國石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008）

自動反沖洗過濾器在石腦油加氫裝置的應(yīng)用

宋艷偉

（中國石油廣西石化公司，廣西 欽州 535008）

介紹了250×104t·a-1石腦油加氫裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，并對該問題進(jìn)行原因分析，提出了解決方案也就是增加自動反沖洗過濾器。通過這一改造，降低了反應(yīng)器的壓降，保證了裝置的長周期運(yùn)行。

石腦油加氫；反沖洗；過濾器；改造；壓降；長周期

1 石腦油加氫裝置運(yùn)行出現(xiàn)的問題

某煉廠石腦油加氫裝置采用UOP/PCS的工藝包，由華東院進(jìn)行設(shè)計。2013年大檢修后開工以來，發(fā)現(xiàn)該裝置的保護(hù)反應(yīng)器出現(xiàn)了壓降升高的情況，2014年12月停工搶修后再次開工不到1個月，出現(xiàn)了壓降繼續(xù)升高的情況，最高達(dá)到0.88MPa，嚴(yán)重影響了裝置的正常運(yùn)行。

2 原因分析

2.1 原料情況

在開工過程中發(fā)現(xiàn)過濾器壓降增長較快，達(dá)到滿量程0.15MPa。該裝置進(jìn)料只有兩股，一路為常減壓的直餾石腦油，另一路為罐區(qū)的石腦油。對進(jìn)料采樣發(fā)現(xiàn)罐區(qū)石腦油較臟，雜質(zhì)較多。

2.2 檢修情況

2014年12月停工搶修內(nèi)漏換熱器期間，在打開的管線中發(fā)現(xiàn)有大量的鐵銹、污泥。

2.3 保護(hù)反應(yīng)器壓降情況

保護(hù)反應(yīng)器壓降增長迅速。從圖1可看出，保護(hù)反應(yīng)器壓降增長較快，當(dāng)達(dá)到0.88MPa后，為了保證正常生產(chǎn)，對保護(hù)反應(yīng)器副線閥進(jìn)行了開啟的操作，于是壓降快速下降；與此同時，主反應(yīng)器壓降有一定的上升。

2.4 總結(jié)

由于原料過濾器壓降增長較快，裝置采購濾芯需要一定周期，為了保證重整的加工量要求，不得已將過濾器的副線給了一定開度，造成大量的污泥等帶入了換熱器及保護(hù)反應(yīng)器中，這是造成換熱器內(nèi)部出現(xiàn)大量污泥雜質(zhì)和保護(hù)反應(yīng)器壓降高的主要原因。

圖1 保護(hù)反應(yīng)器壓降情況

3 解決方案

根據(jù)上述分析結(jié)果，決定在裝置中增加ZFG-Ⅰ型自動反沖洗過濾系統(tǒng)。

3.1 ZFG-Ⅰ型自動反沖洗過濾系統(tǒng)的工作原理

本裝置的自動反沖洗過濾系統(tǒng)采用機(jī)械分離原理，使用進(jìn)口的金屬鍥形纏繞絲網(wǎng)濾芯，將原料中的雜質(zhì)分離出來。當(dāng)原料流經(jīng)裝有濾芯的過濾容器時，顆粒物逐漸沉積并聚集在濾芯外表面區(qū)域形成濾餅。隨著濾餅厚度的增加，液流越來越難以穿過濾芯，壓差增大，當(dāng)壓差或DCS系統(tǒng)設(shè)定的定時時間達(dá)到預(yù)先的設(shè)定值時，DCS系統(tǒng)輸出信號將A列過濾器內(nèi)的1組切換下來反洗，其他5組及其它7列的共47組均正常過濾。待該列的6組全部反沖洗一遍可正常過濾后，接著將B列過濾器挨個進(jìn)行反沖洗，直到所有過濾器反沖洗完畢。

3.2 ZFG-Ⅰ型自動反沖洗過濾系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1）有效過濾雜質(zhì)，延長催化劑的使用壽命；2）采用的濾芯不堵塞表面，開孔面積大，能滿足大流量低壓降的要求；3）過濾器濾芯抗磨損，易清理，維護(hù)費(fèi)用低；4）過濾器濾芯的機(jī)械強(qiáng)度高，能滿足長期運(yùn)行的要求。

3.3 ZFG-Ⅰ型自動反沖洗過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

本過濾器型號為ZFG-I-106/2.0～25μm，過濾器系統(tǒng)為1套，過濾精度為20μm，主要特點(diǎn)是可以自動反沖洗，并且在任意反沖洗期間，只有1組過濾單元處于反沖洗，其余過濾單元一直處于在線工作，可以不間斷地過濾原料介質(zhì)，反洗流體排到流體接收罐。

反沖洗過濾器包括8列共48組單筒的20#鋼的過濾器濾殼及內(nèi)部304過濾元件；閥門、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及連接件；過濾器安裝框架；控制閥、切斷閥及控制系統(tǒng)；污油罐及污油泵2個。

4 自動反沖洗過濾器運(yùn)行過程

自動反沖洗過濾器的工藝操作條件見表1。

表1 自動反沖洗過濾器工藝操作條件

自動反沖洗過濾系統(tǒng)由DCS系統(tǒng)控制，其控制模式為自動和手動兼容方式：a）自動控制模式：差壓設(shè)定和時間設(shè)定；b）手動操作模式：DCS系統(tǒng)上軟觸點(diǎn)來實現(xiàn)強(qiáng)制反沖洗。

工作過程：根據(jù)設(shè)定壓差與時間，自動啟動反洗操作，以先到設(shè)定值者為準(zhǔn)。以差壓設(shè)定為例，設(shè)定值為50kPa，隨著裝置的運(yùn)行，過濾器壓降達(dá)到50kPa后，系統(tǒng)會自動啟動；如達(dá)到設(shè)定時間720min，壓差還未達(dá)到，則以時間為準(zhǔn)，系統(tǒng)仍會自動啟動。

1）A組過濾器調(diào)位閥對準(zhǔn)第一組濾芯沖洗，5s后自動關(guān)閉，排污閥自動打開，經(jīng)過3s的排放后關(guān)閉；此時A組的調(diào)位閥會自動對準(zhǔn)第二組濾芯進(jìn)行沖洗，同樣5s后自動關(guān)閉，排污閥自動打開，3s的排放后關(guān)閉；以此類推，A組的6組濾芯逐一反沖洗。

2）A組反沖洗結(jié)束后，以同樣的方式進(jìn)行下一組的沖洗，直至8個過濾器的48組濾芯全部沖洗一次，代表一個反沖洗周期結(jié)束。

3）每個過濾器運(yùn)行48s，8個過濾器運(yùn)行周期384s。

4）8個過濾器無論哪組出現(xiàn)問題，均可以單獨(dú)切除，進(jìn)行在線處理或者吹掃合格后處理。

5）反沖洗還設(shè)置單獨(dú)沖洗功能，可以單獨(dú)沖洗任何一組，也可以單獨(dú)強(qiáng)制旁路任何一組，靈活性較強(qiáng)。

6）當(dāng)反沖洗的污油送入污油罐后，根據(jù)液面的高低設(shè)置了污油泵自啟、自停功能，液面達(dá)到80%，污油泵自啟，當(dāng)液面低于20%，污油泵自停，自動化程度的提高，大大降低了操作人員的勞動量。

5 自動反沖洗過濾器運(yùn)行情況

5.1 過濾器反沖洗運(yùn)行情況

自檢修開工以來，過濾器的反沖洗在運(yùn)行中，壓降一直比較穩(wěn)定。圖2為3月4日和3月5日的運(yùn)行數(shù)據(jù)，過濾器壓差設(shè)定為50kPa。從圖2可以看出，石腦油中的雜質(zhì)含量相對較少，基本沒有達(dá)到50kPa的壓差設(shè)計值，都是達(dá)到了720min的設(shè)定值開始反沖洗工作。從反沖洗效果來看，沖洗之前在40kPa左右，沖洗完畢后能達(dá)到8kPa以下，說明反沖洗效果非常顯著。

圖2 反沖洗過濾器運(yùn)行數(shù)據(jù)

5.2 保護(hù)反應(yīng)器壓降運(yùn)行情況

自檢修開工以來，保護(hù)反應(yīng)器的壓降一直比較穩(wěn)定，圖3為2月的運(yùn)行數(shù)據(jù)。從圖3可以看出，保護(hù)反應(yīng)器壓降一定比較穩(wěn)定，基本都在82kPa左右，沒有受到原料中雜質(zhì)的影響，證明反沖洗過濾器起到了非常好的效果。

圖3 保護(hù)反應(yīng)器壓降情況

6 自動反沖洗過濾器運(yùn)行總結(jié)

ZFG-Ⅰ型自動反沖洗過濾系統(tǒng)從開工運(yùn)行到現(xiàn)在，無論過濾單元還是自動控制系統(tǒng)，都達(dá)到了設(shè)計要求。過濾設(shè)定時間和設(shè)定壓降都能滿足生產(chǎn)的要求，為裝置的長周期運(yùn)行奠定了堅實的基礎(chǔ)，為重整的供料提供了堅實的保障，而且真正做到操作簡單，維護(hù)方便，大大降低了操作人員的勞動強(qiáng)度。

Application of Automatic Backwash Filter In Naphtha Hydrogenation Unit

SONG Yanwei
(Guangxi Petrochemical Company, CNPC, Qinzhou 535008, China)

TQ 051.8+5

B

1671-9905(2017)08-0067-02

宋艷偉，男，工程師，就職于中國石油廣西石化公司。E-mail: songyanwei@petrochina.com.cn

2017-05-16