蠟油加氫裂化裝置中反沖洗過(guò)濾器的應(yīng)用研究

（中海石油寧波大榭石化有限公司 浙江 315812）

石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要利用蠟油加氫裂化裝置，蠟油加氫裂化裝置利用減壓蠟油作為生產(chǎn)原料，但是蠟油中具有很多雜質(zhì)，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理，直接在蠟油加氫裂化裝置中投入這種蠟油，可能會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器等設(shè)備發(fā)生結(jié)垢問(wèn)題，換熱器的換熱效果會(huì)因此受到影響，此外還會(huì)污染催化劑，降低催化劑的活性，增大反應(yīng)器床層的壓降，最終無(wú)法發(fā)揮出催化劑的作用，石化企業(yè)只能因此停工，直接影響到石化企業(yè)總體生產(chǎn)量，同時(shí)會(huì)增加整體生產(chǎn)成本。為了避免發(fā)生上述問(wèn)題，在蠟油加氫裂化裝置中需要利用反沖洗過(guò)濾器，有效濾除蠟油雜質(zhì)，因此需提高蠟油的質(zhì)量，延長(zhǎng)蠟油加氫裂化裝置使用周期。

1.概述自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器

(1)基本結(jié)構(gòu)

自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器主要包括濾筒和轉(zhuǎn)向閥以及電磁閥、鎖銷等部分。

(2)工作過(guò)程

在過(guò)濾工作中，原料直接經(jīng)過(guò)下部進(jìn)料口進(jìn)入到總管，隨后再向各個(gè)濾筒中流入。原料流經(jīng)不同的濾棒形成濾后液，濾后液最后會(huì)流入到出口收集箱。在過(guò)濾工作中，在鋁棒外表面聚集顆粒，因此產(chǎn)生壓差，經(jīng)過(guò)過(guò)濾之后，在出口油路塊中匯集流體，最后進(jìn)入到原料油緩沖罐中。如果壓差達(dá)到設(shè)定值，利用程序控制自動(dòng)完成反沖洗。在反沖洗過(guò)程中，過(guò)濾器底部轉(zhuǎn)向閥旋轉(zhuǎn)整個(gè)機(jī)構(gòu)，對(duì)準(zhǔn)濾芯和濾筒，濾筒不再進(jìn)行過(guò)濾，從而落實(shí)反沖洗工作打開(kāi)下部排污閥，因此產(chǎn)生壓差，促使濾液實(shí)現(xiàn)逆向流動(dòng)，在濾芯中留出濾液，利用排污口排出濾網(wǎng)的雜質(zhì)，進(jìn)入到反沖洗油罐之后，關(guān)閉排污閥，在轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向閥到下一個(gè)濾筒，重復(fù)上述工作過(guò)程，最終全部沖洗所有的過(guò)濾器[1]。

2.概述自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器系統(tǒng)

(1)分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

蠟油加氫裂化裝置中的自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器主要包括過(guò)濾器和排污閥以及自動(dòng)控制系統(tǒng)等部分，而自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括閥門和現(xiàn)場(chǎng)儀表以及中間接線箱等部分，現(xiàn)場(chǎng)儀表和閥門的類型比較復(fù)雜，每個(gè)儀表和閥門發(fā)揮著不同的功能，過(guò)濾器系統(tǒng)通過(guò)DCS自動(dòng)控制所有的過(guò)濾單元，可以有效監(jiān)控過(guò)濾器運(yùn)行狀態(tài)。

(2)操作界面

①M(fèi)ASTER。確定某組過(guò)濾器作為主機(jī)，這個(gè)時(shí)候會(huì)轉(zhuǎn)變過(guò)濾器MASTER按鈕為綠色，該組過(guò)濾器也因此開(kāi)始運(yùn)行，滿足壓差和手動(dòng)沖洗條件之后，實(shí)現(xiàn)主機(jī)反沖洗操作。完成主機(jī)清洗工作之后，向下一臺(tái)從機(jī)發(fā)送信號(hào)，如果從機(jī)沒(méi)有發(fā)出錯(cuò)誤的報(bào)警，轉(zhuǎn)向閥此時(shí)處于初始位置，因此激活清洗模式，向第二臺(tái)從機(jī)發(fā)送信號(hào)，最終逐步完成所有從機(jī)的清洗工作[2]。

②HOME（母位）。在過(guò)濾狀態(tài)中，對(duì)準(zhǔn)母位限位開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)向閥限位開(kāi)關(guān)，促使目標(biāo)輪長(zhǎng)齒輪運(yùn)行，此外在過(guò)濾狀態(tài)當(dāng)中，轉(zhuǎn)變過(guò)濾指示燈和HOME指示燈為綠色。

③STATION（桶位）。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向閥的過(guò)程中，對(duì)準(zhǔn)過(guò)濾桶和限位開(kāi)關(guān)目標(biāo)輪長(zhǎng)齒輪，限位開(kāi)關(guān)檢測(cè)到信號(hào)之后，因此停止轉(zhuǎn)向閥，實(shí)現(xiàn)濾筒反沖洗工作。在反沖洗工作狀態(tài)中，轉(zhuǎn)變反洗指示燈和SRATION指示燈為綠色[3]。

④SystemOn。選擇手動(dòng)沖洗工作，轉(zhuǎn)變過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)入到反沖洗程序當(dāng)中，從而進(jìn)入到反沖洗狀態(tài)中，如果想要停止反沖洗狀態(tài)，需要切除SystemOn。其它從機(jī)選擇這一信號(hào)，從機(jī)因此進(jìn)入到反沖洗狀態(tài)中。

(3)工作模式

①過(guò)濾模式。轉(zhuǎn)變操作面板Onstream綠燈，大部分設(shè)備進(jìn)入到過(guò)濾狀態(tài)中，程序無(wú)法控制過(guò)濾工作狀態(tài)，將進(jìn)出口隔斷閥門打開(kāi)，促使所有濾筒進(jìn)入到過(guò)濾狀態(tài)當(dāng)中。通電之后轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈，如果存在錯(cuò)誤，綠燈會(huì)進(jìn)入閃爍狀態(tài)，即可開(kāi)展設(shè)備自檢工作，最終回歸到初始位置。松開(kāi)鎖銷氣缸，間歇轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向閥，最終回歸到初始狀態(tài)。②清洗模式。轉(zhuǎn)變現(xiàn)場(chǎng)操作面板CLEAN黃燈，不斷積累濾網(wǎng)外表面的雜質(zhì)，逐漸增加設(shè)備進(jìn)出口氣壓，如果濾網(wǎng)雜質(zhì)厚度達(dá)到設(shè)定值之后，需要利用清洗模式，有效控制壓差。落實(shí)清洗模式，首先需要設(shè)定壓差，利用壓差變送器測(cè)量進(jìn)出口總管的壓差，在正常工作狀態(tài)中，控制濾網(wǎng)凈壓降在20～30kPa范圍內(nèi)。如果壓差達(dá)到設(shè)定值，可以因此啟動(dòng)清洗模式。技術(shù)人員通過(guò)DCS控制界面，可以分別明確實(shí)際值和設(shè)定值。其次實(shí)現(xiàn)人工啟動(dòng)清洗模式，遠(yuǎn)程啟動(dòng)操作面板和DCS操作站，控制室工作人員可以點(diǎn)擊手動(dòng)沖洗按鈕，因此進(jìn)入清洗模式。工作人員如果多次頻繁的點(diǎn)擊手動(dòng)沖洗按鈕，將會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤報(bào)警。最后定時(shí)清洗時(shí)間，設(shè)定清洗時(shí)間為240min，定時(shí)清洗屬于備用清洗模式，但是在定時(shí)時(shí)間中需要實(shí)現(xiàn)大部分設(shè)備的反沖洗操作。壓差達(dá)到設(shè)定值之后，即使沒(méi)有達(dá)到定時(shí)時(shí)間，也會(huì)開(kāi)啟清洗模式。如果達(dá)到設(shè)定的壓差值和人工動(dòng)值以及定時(shí)時(shí)間，系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)入到清洗模式當(dāng)中。在清洗模式下，需要逐個(gè)清洗每組設(shè)備，在一組設(shè)備清洗過(guò)程中，其它的設(shè)備處于過(guò)濾狀態(tài)中，設(shè)備在清洗過(guò)程中，只是利用一個(gè)濾筒完成清洗，其它的濾筒處于過(guò)濾工作狀態(tài)[4]。

3.反沖洗過(guò)濾器系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題和處理措施

(1)系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題

①過(guò)度清洗。設(shè)定程序時(shí)間為30min，設(shè)備實(shí)現(xiàn)4次反沖洗工作，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出過(guò)度沖洗的報(bào)警信號(hào)。這是因?yàn)橄到y(tǒng)高壓差引發(fā)的問(wèn)題，也可能是因?yàn)楣ぷ魅藛T頻繁點(diǎn)擊手動(dòng)沖洗按鈕，引發(fā)錯(cuò)誤操作。進(jìn)入到過(guò)度反沖洗狀態(tài)，工作人員首先轉(zhuǎn)變現(xiàn)場(chǎng)操作面板旋鈕到STOP位置，隨后再轉(zhuǎn)回RUN，清零重啟系統(tǒng)，隨后修改設(shè)置參數(shù)，保障反沖洗工作狀態(tài)。技術(shù)人員可以減少清洗工作的間隔時(shí)間，適當(dāng)?shù)脑黾臃聪驔_洗的時(shí)間，合理降低壓差的設(shè)定值，這樣可以消除錯(cuò)誤。如果濾芯太臟，那么需要清洗濾網(wǎng)。

②丟失初始位置。蠟油加氫裂化裝置通電之后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到初始位置，在過(guò)濾工作狀態(tài)中，設(shè)備始終處于初始位置，如果無(wú)法對(duì)于初始位置實(shí)施檢測(cè)，將會(huì)尋找初始位置，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向閥，找到初始位置之后即可停止轉(zhuǎn)向閥。如果沒(méi)有找到初始位置，設(shè)備將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如果出現(xiàn)位置丟失問(wèn)題，將無(wú)法旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向閥，可能是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)發(fā)生松動(dòng)或者損壞等問(wèn)題，極大的降低氣壓，卡住轉(zhuǎn)向閥，或者在電磁閥和鎖銷等部位發(fā)生故障。此外鎖銷和滾筒輪的連接螺絲出現(xiàn)松動(dòng)的問(wèn)題，也將會(huì)引發(fā)鎖銷故障[5]。

③卡住初始位置。進(jìn)入到清洗模式之后，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向閥到初始位置上，在設(shè)定時(shí)間中，如果轉(zhuǎn)向閥始終處于初始位置上，那么將會(huì)發(fā)出報(bào)警。這是因?yàn)闅鈮狠^低，因此卡住轉(zhuǎn)向閥，引發(fā)電磁閥故障，或者堵塞排氣口。

④卡住濾筒位置。蠟油加氫裂化裝置計(jì)入到清洗模式下，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，如果濾筒無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，并且脫離濾筒位置，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)生這種問(wèn)題是因?yàn)榭ㄗ×宿D(zhuǎn)向閥，導(dǎo)致電磁閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生了嚴(yán)重的故障[6]。

⑤丟失濾筒位置。蠟油加氫裂化裝置在清洗模式下，連續(xù)開(kāi)展清洗循環(huán)，但是無(wú)法確定濾筒位置，將會(huì)提出報(bào)警。這主要是因?yàn)榻咏_(kāi)關(guān)發(fā)生松動(dòng)或者損壞，或者電磁閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了故障問(wèn)題，導(dǎo)致整體氣壓較低。

⑥軸封部位漏油。蠟油加氫裂化裝置開(kāi)工之后，轉(zhuǎn)向閥油封部位發(fā)生漏油問(wèn)題，上下轉(zhuǎn)向閥連接軸壓緊石墨盤根，在長(zhǎng)期磨損的影響下，需要不斷擰緊壓緊螺栓，每隔3個(gè)月都要擰緊一次壓緊螺栓，設(shè)備清洗頻率關(guān)系到實(shí)際磨損程度。

(2)處理方法

如果發(fā)生轉(zhuǎn)向閥卡住的問(wèn)題，工作人員需要旋轉(zhuǎn)操作面板旋鈕到STOP位置，隨后旋轉(zhuǎn)到RUN，重啟處理之后可以消耗錯(cuò)誤信號(hào)。關(guān)閉氣源幾秒鐘之后再打開(kāi)。適當(dāng)?shù)脑黾託鈮?，因此轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向閥。調(diào)節(jié)電磁閥到合適位置。如果無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，工作人員可以利用手動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方式轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向閥，將氣源切斷，撥回鎖銷氣缸桿，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的指示帽松開(kāi)，利用扳手等設(shè)備旋轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)伸出軸，如果無(wú)法擰動(dòng)伸出軸，需要將執(zhí)行機(jī)構(gòu)拆除，隨后利用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)黑色棘輪，不能利用加力桿，否則連接軸可能會(huì)發(fā)生損壞。連續(xù)旋轉(zhuǎn)之后可以解決上述問(wèn)題[7]。針對(duì)低氣壓?jiǎn)栴}，技術(shù)人員可以調(diào)節(jié)過(guò)濾加壓閥旋鈕，因此來(lái)調(diào)大氣壓。針對(duì)電磁閥氣路堵塞和排氣口堵塞以及電磁閥損壞等問(wèn)題，技術(shù)人員需要疏通氣路，或者直接更換新的電磁閥，即可解決上述問(wèn)題。針對(duì)初始位置丟失和濾筒位置丟失問(wèn)題，主要是因?yàn)榻咏_(kāi)關(guān)發(fā)生松動(dòng)和損壞等問(wèn)題，接近開(kāi)關(guān)和下方感應(yīng)手指盤的間距將會(huì)變大，技術(shù)人員需要更換新的接近開(kāi)關(guān)，同時(shí)需要調(diào)整接近開(kāi)關(guān)和感應(yīng)手指盤之間的間距，控制間距在1～2mm范圍內(nèi)。

4.結(jié)束語(yǔ)

在蠟油加氫裂化裝置工作過(guò)程中，利用自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器，因?yàn)樽詣?dòng)反沖洗過(guò)濾器具有較高的過(guò)濾精度和自動(dòng)化程度，可以避免發(fā)生設(shè)備機(jī)構(gòu)和設(shè)備堵塞等問(wèn)題，避免影響到反應(yīng)器催化劑的效能，降低反應(yīng)器壓降的增長(zhǎng)速度，使蠟油加氫裂化裝置應(yīng)用效益因此提高，同時(shí)可以延長(zhǎng)蠟油加氫裂化裝置使用時(shí)間，因此在石化企業(yè)中需要推廣利用自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器。