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摘要:分析用于加氢装置中的自动反冲洗过滤器的发展以及使用新过滤系统
关键词:加氢;自动反冲洗过滤器
Abstract
The structure and the principle of automatic rex,else—-washing filter were introduced in the hydroc racking plant After new filtration system was used,its efficiency was increased and labor intension was decreased also.
Keywords:Hydrocracking,Automatic rever一washing filter
因原料(特别是二次加工柴油)中含有各种杂质、焦粉及系统管线腐蚀的铁锈,进到装置后一方面会使换热器或其他设备结垢或堵塞,增大设备的压力降及降低换热器的换热效果;另一方面也会污染催化剂,使床层压降增加,降低催化剂的活性。由此可见,原料油中的杂质会缩短装置运转周期,在进装置前必须经过滤。
一、自动反冲洗过滤器的形式
(一) 直列式蜡油自动反冲洗过滤器(简称反冲洗过滤器),
过滤器采用自动的内反冲洗过滤系统"正常工作状态时, 产品蜡油从下而上通过过滤组件, 由滤芯的外表面向内通过过滤, 将原料中的颗粒杂物阻隔, 干净液体由内排出, 自过滤器出口进人蜡油一除氧水换热器壳程流体中的固体颗粒被阻隔在滤芯外侧表面, 堆积形成滤饼,当系统的进出口压差达到设定值0.25MPa时,PLC 程序控制器按预先设定的程序输出触点信号分别驱动现场防爆电磁阀, 使得第一组过滤单元过滤阀关闭, 冲洗液按过滤时的反向流动, 将过滤元件的外表面上堆积的固体颗粒冲洗掉, 然后打开反冲阀, 延时反冲后关闭, 打开过滤阀, 使第一组继续过滤;接着依次打开下一组的过滤阀, 使得下一组滤芯进人反冲状态, 直到所有的滤芯冲洗完成,反冲洗污油进入系统的污油罐。列如系统中有一列共6组并联的过滤组件组成, 当系统需要反冲洗时, 其中1组在反冲, 其余5组在正常过滤,过滤元件采用比利时进口的金属楔形缠绕丝网,该滤芯具有极高的强度和耐用性, 可以耐受过滤时周期循环性的疲劳, 易于清洗。
(二)绕丝管形式的过滤器,
用绕丝管形式的过滤器, 过滤精度可达到25μm,过滤器由风动执行机构控制, 当过滤器出入口压力差达到高限值140 kPa 时, 进行反冲洗。利用过滤后原料反冲洗掉附在滤网上的机械杂质并送至污油系统,清洗干净的过滤器再投入运行。原料较脏, 过滤器还可设置蒸汽反吹流程, 如果滤后油反冲洗效果差, 可以利用蒸汽吹扫滤网上杂质。过滤器反冲洗的间隔时间由原料油中杂质含量决定, 原料油较脏则压力降升高较快, 切换间隔就小, 过滤器频繁冲洗易导致过滤网损坏或发生局部变形, 而使大颗粒杂质进入高压进料泵和反应器中, 造成高压泵设备损坏和催化剂活性降低,还易造成反应原料中断而发生生产事故, 影响到装置的安全平稳运行, 因此要求过滤器应具有良好的过滤能力和彻底的反冲洗能力。
(三) 陶瓷管过滤器
陶瓷管过滤焦粉的机理是原料油经过陶瓷管时, 原料油中焦粉孔径大于陶瓷管孔径的部分被截留在陶瓷管外表面, 小于等于陶瓷管孔径的焦粉进人陶瓷管后大部分滞留在孔隙中. 随着焦粉量的积聚, 孔隙率下降, 陶瓷管本身阻力增加, 原料油流经陶瓷管的流量下降堵塞后用蒸汽反吹, 滞留在陶瓷管内的焦粉很难吹出, 自然把容纳焦粉的孔堵住了, 为了维持正常生产, 只好经常更换新管.
二、 预过滤器存在的主要问题
(一) 原过滤器滤网强度不够,经常损坏,有时一个月就要更换一次。原过滤器情况及存在问题
(二) 滤网在外力作用下尺寸会局部变形,在过滤器出口经常发现有直径大到100μm的颗粒,致使精制反应器压差有缓慢上升的趋势,影响催化剂的使用寿命。
(三)过滤器反洗时采用低压蒸汽连续吹掃,废油进入油水分离罐,形成油水乳液,由于分离效果差,乳化含油污水排入工厂污水系统,造成环保合格率低,不能达到环保达标要求。
(四)单台过滤器过滤面积小,压差上升较快,运行周期短,严重时不能满足装置的进料负荷,过滤器切换频繁,滤芯经常抽出进行清洗,大大增加了劳动强度。
2 新型过滤器
2.1 随着原油深度加工和提高产品质量的需要, 加氢精制、加氢裂化、重油加氢处理等加氢工艺得到了广泛的应用, 而加氢原料的干净与否将直接影响加氢反应器的正常操作。采用高效自动反冲洗原料油过滤器是加氢装置安全、长周期操作的有效措施之一。国内加氢装置所用过滤器种类多, 效果也不一。一般采用固定式过滤器, 手工操作、检修频繁、滤网易损坏、影响过滤效果。近年来, 国内一些加氢装置也逐渐从国外引进了各种类型的自动反冲洗原料油过滤器,价格昂贵。为此, 中国石化集团公司技术开发中心组织有关单位进行攻关, 经过几年的努力, 国产的加氢装置用原料油自动反冲洗过滤器研制成功。该过滤器由若干可自动反冲洗的过滤单元并列组成。经在济南炼油厂柴油加氢精制装置和北京燕山石化有限公司炼油厂中压加氢改质装置两年多的运转考核, 操作平稳、可靠, 易于反冲洗, 过滤精度达到25μm。所用过滤元件为自行设计开发的特殊结构金属楔形丝网滤芯。该过滤器采用气动程序集成控制, 具有手动、自动兼容的工作模式, 具有信号记忆和复位功能。采用V型球阀, 大大减少了总摩擦力, 降低了开启和关闭的总操作力矩, 满足了长周期、无泄漏运转的要求。自行开发研制的过滤系统价格只有进口的同类产品的四分之一左右, 经济效益显著。国产加氢装置用原料油自动反冲洗过滤器具有广泛的应用前景。
2.2 采用填料式过滤器+ 金属网过滤器既能大量脱除焦粉很好地保护催化剂, 又能减少维修费用. 本装置所用催化剂是北京石科院开发研制长岭催化剂厂生产的RN-1型催化剂。开工时反应器床层总压降0.06MPa ,1991年5-6月因陶瓷管破裂, 反应器床层总压降升至0.15MPa 随即开始试用绸毡过滤器、金属过滤器,1992年5月份采用填料式过滤器+ 金属网过滤器, 一直到1995年3月份反应器床层压降一直低于0.02MPa以下。1995年3月份催化剂首次再生后至今床层总压降一直保持在0.1MPa。
3 新型过滤器节约操作费用减轻劳动强度
原过滤系统是手动操作,每8h切换一次,每切换需要两人操作0.5h,新的过滤系统采用全自动操作,大大节省了操作费用和维修费用。降低污水排放,提高经济效益和环境效益新的过滤系统投用后,减少原料损失1980t/a,原料油按1500元/t计,可节约费用297万元/a;同时可消减约6000t/a污水排放 减少排污费2.4万元/a,取得显著的经济效益和环境效益。
4 结论
通过过滤器改造前后的对比分析可以看出,新过滤系统大大提高了过滤质量及效率,延缓了精制反应器压差上升趋势,操作人员与检查人员劳动强度大为减轻,同时也为系统提供优质进料,从而保证了装骨的高负荷运转。
关键词:加氢;自动反冲洗过滤器
Abstract
The structure and the principle of automatic rex,else—-washing filter were introduced in the hydroc racking plant After new filtration system was used,its efficiency was increased and labor intension was decreased also.
Keywords:Hydrocracking,Automatic rever一washing filter
因原料(特别是二次加工柴油)中含有各种杂质、焦粉及系统管线腐蚀的铁锈,进到装置后一方面会使换热器或其他设备结垢或堵塞,增大设备的压力降及降低换热器的换热效果;另一方面也会污染催化剂,使床层压降增加,降低催化剂的活性。由此可见,原料油中的杂质会缩短装置运转周期,在进装置前必须经过滤。
一、自动反冲洗过滤器的形式
(一) 直列式蜡油自动反冲洗过滤器(简称反冲洗过滤器),
过滤器采用自动的内反冲洗过滤系统"正常工作状态时, 产品蜡油从下而上通过过滤组件, 由滤芯的外表面向内通过过滤, 将原料中的颗粒杂物阻隔, 干净液体由内排出, 自过滤器出口进人蜡油一除氧水换热器壳程流体中的固体颗粒被阻隔在滤芯外侧表面, 堆积形成滤饼,当系统的进出口压差达到设定值0.25MPa时,PLC 程序控制器按预先设定的程序输出触点信号分别驱动现场防爆电磁阀, 使得第一组过滤单元过滤阀关闭, 冲洗液按过滤时的反向流动, 将过滤元件的外表面上堆积的固体颗粒冲洗掉, 然后打开反冲阀, 延时反冲后关闭, 打开过滤阀, 使第一组继续过滤;接着依次打开下一组的过滤阀, 使得下一组滤芯进人反冲状态, 直到所有的滤芯冲洗完成,反冲洗污油进入系统的污油罐。列如系统中有一列共6组并联的过滤组件组成, 当系统需要反冲洗时, 其中1组在反冲, 其余5组在正常过滤,过滤元件采用比利时进口的金属楔形缠绕丝网,该滤芯具有极高的强度和耐用性, 可以耐受过滤时周期循环性的疲劳, 易于清洗。
(二)绕丝管形式的过滤器,
用绕丝管形式的过滤器, 过滤精度可达到25μm,过滤器由风动执行机构控制, 当过滤器出入口压力差达到高限值140 kPa 时, 进行反冲洗。利用过滤后原料反冲洗掉附在滤网上的机械杂质并送至污油系统,清洗干净的过滤器再投入运行。原料较脏, 过滤器还可设置蒸汽反吹流程, 如果滤后油反冲洗效果差, 可以利用蒸汽吹扫滤网上杂质。过滤器反冲洗的间隔时间由原料油中杂质含量决定, 原料油较脏则压力降升高较快, 切换间隔就小, 过滤器频繁冲洗易导致过滤网损坏或发生局部变形, 而使大颗粒杂质进入高压进料泵和反应器中, 造成高压泵设备损坏和催化剂活性降低,还易造成反应原料中断而发生生产事故, 影响到装置的安全平稳运行, 因此要求过滤器应具有良好的过滤能力和彻底的反冲洗能力。
(三) 陶瓷管过滤器
陶瓷管过滤焦粉的机理是原料油经过陶瓷管时, 原料油中焦粉孔径大于陶瓷管孔径的部分被截留在陶瓷管外表面, 小于等于陶瓷管孔径的焦粉进人陶瓷管后大部分滞留在孔隙中. 随着焦粉量的积聚, 孔隙率下降, 陶瓷管本身阻力增加, 原料油流经陶瓷管的流量下降堵塞后用蒸汽反吹, 滞留在陶瓷管内的焦粉很难吹出, 自然把容纳焦粉的孔堵住了, 为了维持正常生产, 只好经常更换新管.
二、 预过滤器存在的主要问题
(一) 原过滤器滤网强度不够,经常损坏,有时一个月就要更换一次。原过滤器情况及存在问题
(二) 滤网在外力作用下尺寸会局部变形,在过滤器出口经常发现有直径大到100μm的颗粒,致使精制反应器压差有缓慢上升的趋势,影响催化剂的使用寿命。
(三)过滤器反洗时采用低压蒸汽连续吹掃,废油进入油水分离罐,形成油水乳液,由于分离效果差,乳化含油污水排入工厂污水系统,造成环保合格率低,不能达到环保达标要求。
(四)单台过滤器过滤面积小,压差上升较快,运行周期短,严重时不能满足装置的进料负荷,过滤器切换频繁,滤芯经常抽出进行清洗,大大增加了劳动强度。
2 新型过滤器
2.1 随着原油深度加工和提高产品质量的需要, 加氢精制、加氢裂化、重油加氢处理等加氢工艺得到了广泛的应用, 而加氢原料的干净与否将直接影响加氢反应器的正常操作。采用高效自动反冲洗原料油过滤器是加氢装置安全、长周期操作的有效措施之一。国内加氢装置所用过滤器种类多, 效果也不一。一般采用固定式过滤器, 手工操作、检修频繁、滤网易损坏、影响过滤效果。近年来, 国内一些加氢装置也逐渐从国外引进了各种类型的自动反冲洗原料油过滤器,价格昂贵。为此, 中国石化集团公司技术开发中心组织有关单位进行攻关, 经过几年的努力, 国产的加氢装置用原料油自动反冲洗过滤器研制成功。该过滤器由若干可自动反冲洗的过滤单元并列组成。经在济南炼油厂柴油加氢精制装置和北京燕山石化有限公司炼油厂中压加氢改质装置两年多的运转考核, 操作平稳、可靠, 易于反冲洗, 过滤精度达到25μm。所用过滤元件为自行设计开发的特殊结构金属楔形丝网滤芯。该过滤器采用气动程序集成控制, 具有手动、自动兼容的工作模式, 具有信号记忆和复位功能。采用V型球阀, 大大减少了总摩擦力, 降低了开启和关闭的总操作力矩, 满足了长周期、无泄漏运转的要求。自行开发研制的过滤系统价格只有进口的同类产品的四分之一左右, 经济效益显著。国产加氢装置用原料油自动反冲洗过滤器具有广泛的应用前景。
2.2 采用填料式过滤器+ 金属网过滤器既能大量脱除焦粉很好地保护催化剂, 又能减少维修费用. 本装置所用催化剂是北京石科院开发研制长岭催化剂厂生产的RN-1型催化剂。开工时反应器床层总压降0.06MPa ,1991年5-6月因陶瓷管破裂, 反应器床层总压降升至0.15MPa 随即开始试用绸毡过滤器、金属过滤器,1992年5月份采用填料式过滤器+ 金属网过滤器, 一直到1995年3月份反应器床层压降一直低于0.02MPa以下。1995年3月份催化剂首次再生后至今床层总压降一直保持在0.1MPa。
3 新型过滤器节约操作费用减轻劳动强度
原过滤系统是手动操作,每8h切换一次,每切换需要两人操作0.5h,新的过滤系统采用全自动操作,大大节省了操作费用和维修费用。降低污水排放,提高经济效益和环境效益新的过滤系统投用后,减少原料损失1980t/a,原料油按1500元/t计,可节约费用297万元/a;同时可消减约6000t/a污水排放 减少排污费2.4万元/a,取得显著的经济效益和环境效益。
4 结论
通过过滤器改造前后的对比分析可以看出,新过滤系统大大提高了过滤质量及效率,延缓了精制反应器压差上升趋势,操作人员与检查人员劳动强度大为减轻,同时也为系统提供优质进料,从而保证了装骨的高负荷运转。