前冷系統(tǒng)壓降大的原因及解決措施

摘 要：前冷系統(tǒng)的降壓會導(dǎo)致外送氫氣壓力過低，從而會降低氫氣的純度，促使壓縮機出口的壓力增高，嚴重影響裝置生產(chǎn)的負荷?，F(xiàn)階段，制冷壓縮機操作出現(xiàn)波動、干燥粉劑以及物料露點過高是造成前冷系統(tǒng)壓降大的主要原因。本文通過對強冷系統(tǒng)壓降大的原因進行分析，探討了前冷系統(tǒng)壓降大的解決措施。

關(guān)鍵詞：前冷系統(tǒng)；壓降大；解決措施

大慶石化新建E3裝置年產(chǎn)60萬噸聚合級乙烯，主要采用了前乙炔加氫反應(yīng)器和前托丙烷的工藝，能夠降低壓縮機的負荷，最終減少丁二烯的聚合，減少投資設(shè)備的使用和操作的費用。前加氫脫乙炔反應(yīng)器中乙炔選擇性加氫，能夠增加額外的乙烯產(chǎn)量。此外，乙烯分離采用先進的科學(xué)技術(shù)還能夠提高乙烯和乙烷的揮發(fā)度，最終降低設(shè)備的投資，降低生產(chǎn)成本。

一、前冷系統(tǒng)壓降大的原因

（一）系統(tǒng)的波動

在前冷系統(tǒng)運行的工程中，丙烯制冷壓縮機和乙烯制冷壓縮機能夠為分離的部分提供分離時所需要的冷量，當(dāng)兩臺壓縮機任意一臺出現(xiàn)波動，就可能會造成冷量的失衡。造成的結(jié)果是前冷系統(tǒng)溫度的直線上升，從而導(dǎo)致重組分進入到下游的深冷系統(tǒng)當(dāng)中，并可能在低溫下形成凍凝，最終導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備的堵塞。

圖1 前冷系統(tǒng)流程示意圖

（二）干燥劑的粉化

在裂解氣干燥期的內(nèi)部裝有3A條形狀的干燥劑，當(dāng)這些干燥劑使用的時間超出標準范圍內(nèi)使用時間就可能會出現(xiàn)粉化[1]。同時，如果工作人員對裂解氣干燥器的操作出現(xiàn)違規(guī)或操作不當(dāng)時，也會出現(xiàn)干燥劑粉化的現(xiàn)象。干燥劑粉化的直接后果就可能導(dǎo)致干燥劑床層壓降增大。被粉化的干燥劑還可能會隨著前冷系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的物料直接進入至E264。E264為前冷系統(tǒng)中的板翅換熱器，一旦干燥劑粉末進入板翅換熱器既可能會造成翅片通道的堵塞，最終造成E264壓降的升高。

（三）物料露點過高

如果在裂解氣壓縮機系統(tǒng)中增加注水系統(tǒng)，就能夠降低裂解氣壓縮系統(tǒng)在運行過程中裂解氣的溫度，從而減少雙烯烴聚合結(jié)垢，最終導(dǎo)致裂解氣壓縮系統(tǒng)中的水含量大幅增加。一般而言，裂解氣在進入分離系統(tǒng)時能夠?qū)囟瓤刂圃?4℃。如果裂解氣壓縮系統(tǒng)裝置在運行的過程中出現(xiàn)波動，就可能會造成溫度的大幅提升，從而使裂解氣中的水達到飽和量，達到飽和量的水存在將干燥器擊穿的可能性。此外，如果過量的水進入分離系統(tǒng)，當(dāng)前冷系統(tǒng)處于低溫或自身凝固結(jié)冰就可能造成設(shè)備的堵塞，從而導(dǎo)致前冷系統(tǒng)壓降的增加。

二、前冷系統(tǒng)壓降大的解決措施

（一）提高前冷系統(tǒng)的冷箱溫度

前冷系統(tǒng)在正常的運行狀態(tài)下，最低的溫度可能會達到-164℃。過低的溫度可能導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生凍堵的現(xiàn)象，工作人員也無法對設(shè)備中產(chǎn)生的凍堵現(xiàn)象進行及時的處理。在停車時，前冷系統(tǒng)主要利用氮氣來進行溫度的升高，并且將系統(tǒng)中所有溫度測量點的溫度都升至10℃以上[2]。此外，工作人員還會在系統(tǒng)的低點排放物料，將設(shè)備中出現(xiàn)凍堵的物料通過加熱進行液化來排除系統(tǒng)。這不僅能夠減少設(shè)備凍堵現(xiàn)象的發(fā)生，還能夠?qū)嶋H證明在系統(tǒng)地點的確能夠排放裂解汽油。

（二）及時更換干燥劑

裂解氣干燥器干燥劑的粉化可能導(dǎo)致E264翅片通道的堵塞，因此可以將E264進行單獨切除，并使用氮氣進行沖壓，并在E264物料的入口處進行爆破，最終將堵塞在設(shè)備中粉化的干燥劑吹出來。此外，對于容易進行粉化的干燥劑，還可以進行干燥劑的及時更換。

（三）拆除前冷系統(tǒng)中的過濾網(wǎng)

在前冷系統(tǒng)中，裝載有多個過濾器，且每個過濾器中都配備有過濾網(wǎng)。過濾網(wǎng)裝載的主要目的是保證前冷系統(tǒng)在運行和改造的過程中防止冷箱堵塞問題的產(chǎn)生?，F(xiàn)階段，前冷系統(tǒng)的內(nèi)部已經(jīng)不再需要過濾網(wǎng)進行物料的過濾，只需要在裂解氣口中安裝過濾網(wǎng)進行保護即可。

（四）對部分管線和設(shè)備進行改造

現(xiàn)階段，前冷系統(tǒng)中的部分管線較小，裂解氣無法直接通過。因此，需要技術(shù)人員對前冷系統(tǒng)壓力降進行反復(fù)核算，最終核算出需要進行擴徑的管線。此外，前冷系統(tǒng)中的設(shè)備也需要進行及時的更換，確保前冷系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。同時，對丙烯制冷壓縮機和乙烯制冷壓縮機控制系統(tǒng)進行改造，配備控制系統(tǒng)，保護機組的運行。在丙烯制冷壓縮機和乙烯制冷壓縮機控制系統(tǒng)運行的過程中，常常發(fā)生振閥全開的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的發(fā)生最終導(dǎo)致裝置操作難度的增加，因此可以采用防喘振閥來控制機組穩(wěn)定運行。

四、效果對比

因此，從表1來看，裝置檢修改造后R213、E264、前冷系統(tǒng)的壓降均有大幅度降低。

結(jié)語：

綜上所述，前冷系統(tǒng)的工藝裝置復(fù)雜，工藝流程繁瑣，系統(tǒng)的波動、干燥劑的粉化以及物料露點過高都可能導(dǎo)致前冷降壓系統(tǒng)增大。針對前冷系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的問題，提出相應(yīng)的解決措施，并最終使前冷系統(tǒng)的裝置順利運行和平穩(wěn)操作奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 張世杰，吳秀章，關(guān)豐忠，等. 甲醇制烯烴工業(yè)裝置水系統(tǒng)問題分析及解決方案探討[J]. 化工進展，2017，36（b11）：553-559.

[2] 王皓. 中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)常見問題及分析[J]. 農(nóng)家參謀，2017（17）：146-146.

作者簡介：劉先峰，男，1976.9.15，在大慶石化公司化工一廠裂解裝置分離崗位工作，車間操作工。