焦化富气过滤器的开发与应用

时间:2019-02-11 20:49:19 来源:奇莱主山资讯网 作者:匿名



1简介

延迟焦化过程是减轻重油的有效方法之一。随着旧油田开采量的增加和市场对原油需求的不断增加,重油资源越来越多,焦化加工技术受到了广泛关注。焦炭粉末携带问题在焦化装置的产品中存在不同程度。焦化汽油和柴油在进入加氢装置之前具有机械过滤设备,并且过滤技术的应用已经成熟。然而,焦化气体中携带的焦炭粉末对后续装置的影响尚未得到很好的解决,尤其是没有吸收稳定系统的焦化装置更为突出。中国石油化工股份有限公司漳州分公司的炼油三级焦化装置设计加工能力为500kt/a,无吸收稳定系统。富含焦化气体的焦炭粉末对下游装置的正常生产操作具有严重影响。主要性能如下:1,使气体脱硫装置的脱硫剂变脏,起泡,降低脱硫效果;旋风分离器的液相回收管道被堵塞。 ,造成脱硫剂大量流失; 2使焦化装置加热炉内燃气燃烧器和长光灯堵塞,导致难以调节炉内出口温度,严重时可能引起炉膛爆炸事故; 3阻塞干气制氢装置的催化剂床,缩短装置的启动时间;因此,图4所示的装置导致上述装置的计量压力导管的计量被一定程度地阻挡,导致信息失真并影响安全和稳定的操作。

随着装置操作水平要求的提高,为了延长启动时间,使用精细过滤来减少事故在经济上是可行的。为此,决定对该主题进行研究和开发。

2计划的确定

首先,调查了国内同行的类似情况。结合设备的现状和需求,提出了设计思路。原理图如图1所示。主要内容如下:1两个滤波器并联,一个清洗,另一个正常工作并切换。 2过滤器元件由不锈钢制成,可以密封和吹掉。当过滤压差增加到24.5kPa时,进行反吹操作。 3反吹时,首先关闭反冲过滤器的进口阀和出口阀,打开减压阀,从割炬系统中抽出压力;取下压力后,关闭减压阀并突然打开反吹阀(最好是球阀)。反吹是通过过滤后的燃气管网的压力进行的;在压力平衡之后,移除压力然后反冲,并且反吹操作重复几次。反冲设计的频率最高,一次换班。 4在回吹或多次回吹操作之后,进行排灰操作。在卸载前,更换氮气数次,然后卸下排灰口,每天设计一次排灰操作的频率。 5焦化富气处理量为8 000 m。/h(标准状态)设计,设备压力1.6MPa,工作温度45°C。 6焦炭粉的去除率为9O,过滤元件的精度由设备供应商确定。通过对各种采集方案的比较,发现自动反吹方案虽然自动化程度较高,但过滤精度的最佳设计值只能达到10 m;而一次性纳米过滤器过滤方案投资少,过滤精度最高。 1米,具有成功的空气过滤经验,投资风险低。因此,决定采用纳米过滤方案,并根据各种方案的优势,对方案进行了丰富和完善,并与工厂技术人员共同制定了新的工业设计方案。

3工业解决方案和技术指标

3.1流程和计划

两个过滤器并联连接并安装在焦化装置吸收塔后的富气出口管道上。焦化富气不仅含有焦粉,还含有吸水剂滴,自动反吹效果可能受到限制。因此,该解决方案采用一次性纳米级滤芯,并在一段时间后手动清洁并更换新的滤芯。工作流程图如图2所示。根据后续设备中焦粉沉积现象,过滤器采用较大的外径来降低内部气体流量,使其具有先沉降分离的功能。富油和气体入口和出口都位于容器的下部,下支撑盘结构便于更换过滤元件。多折叠大面积纳米级滤筒用于延长拆卸清洁周期。过滤器配备有现场差压表,并且可以在操作中确定值的变化以确定是否执行切换清洁。由于介质易燃易爆,有毒气体H S含量高,为了保证过滤器清洗和更换工作的安全性,提供了封闭的减压和氮气置换或蒸汽吹扫措施。由于缺乏关于焦化粉末含量和焦化气体中粒度分布的数据,过滤器设定群体以设定恒速取样设施。在对底部数量进行采样和分析后,选择过滤效率以确保处理效果并降低清洁频率。

3.2工业试验滤波器设计技术指标

使用两种型号42BV210×1000×18C5/1.6,每个型号包含18个规格为210x1000 C5的光纤滤波器。主要设计指标见表1。

4试运行和改进措施

富气过滤器安装到位并在吹扫测试完成后使用。第一次使用时,安全线未完全关闭。经过半个月的试验,子线完全关闭,没有明显的压力。过滤器刚投入使用后,压力差逐渐增大,最大值达到0.025MPa。然而,当它使用近两个月时,压力差不再增加,而是开始减少。因此,检测入口和出口气体的灰尘,并且过滤器已经使用了83天。在过滤器的入口和出口处取样5次,每次取样20分钟。由于生产波动和采样时间短,数据变化很大。然而,总体趋势表明,人口尘埃中大于5米的灰分颗粒占70-80。平均总过滤效率为52.7 9/5,而5米以上的平均过滤效率为51.5。测试结果表明滤芯是穿透的。因此,停止车间,进行更换,排灰,吹扫,冷凝,洗涤等。打开过滤器检查:目视检查过滤器是否干净,没有明显的灰堆积。该分析被认为是由置换,吹扫和洗涤引起的。滤芯的下部有高约200mm的油浸痕迹,钢支架明显被腐蚀,纤维过滤材料连接在一起。其中一些有裂缝的迹象,并且过滤器腺体喷有老化的凸起。经过分析,认为压盖的变形和过滤元件中的裂缝是过滤效率低的主要原因。

因此,提出了以下改进措施:1将压盖改为不锈钢,去除防腐涂层; 2将粘合剂更换为模型,以提高粘合强度和抗老化能力; 3支撑架改为碳钢镀铬和加密,提高了过滤器的承压能力; 4根据富气中焦粉粒度分布的数据,发现5 m过滤器的精度不能保证总过滤效率达到90,因此精度进一步提高到3 m。

5官方操作和校准测试结果

在更换改进的过滤器元件后,过滤器再次投入运行,并且没有密切观察到异常。表2显示了主要的运营记录。从表2中可以看出,压差逐渐增加。

经过一个多月的投资,进行了第二次校准。校准采用组合采样方式:一个样本与入口和出口同时进行,采样时间为90rain,以尽量减少操作误差和设备波动对检测结果的影响。校准测试结果如下:

(1)过滤器入口处的平均粉尘浓度为9.976mg/m。 (标准状态),其中粒径大于5/zm的质量是颗粒总质量的79.49,因此入口灰尘中大于5/zm的颗粒的平均浓度为7.930mg/m。 (标准状态)。

(2)过滤器出口粉尘浓度为0.996 mg/m。 (标准状态),其中粒径大于5/zm的质量是颗粒总质量的41.23,即大于5/zm的颗粒的平均浓度是

0.408毫克/米。 (标准状态)。

(3)使用过滤器出口和入口处的粉尘浓度,可以计算出过滤器的总过滤效率为90V0;粒径大于5t,m粒子的过滤效率为94.85。实现了过滤效果大于90的目标。焦化装置富气过滤器投入使用后运行平稳,不会发生滚动现象。脱硫装置没有引起导阀和仪器的任何泄漏,并且气体管道没有显示出压降的任何增加。在将焦化气体引入液化气回收装置后,没有发现焦炭粉的迹象,并且消除了焦炭粉末对随后的装置操作的影响。它表明改进的设计符合技术要求,并且富含焦炭的气体过滤器的开发已经取得了成功。

在运行和测试过程中,大量的黑色冷凝水从过滤器底部排出,表明过滤器不仅去除了固体颗粒,而且对富气还具有一定的过滤和去除效果。大部分冷凝水是水,还有少量柴油和焦风。为此,将冷凝物管线添加到过滤器的底部并定期排放到含硫的污水系统中。过滤器出口粉尘浓度降至1 mg/m。左右,达到高度净化,消除了焦化和富气体携带灰尘和柴油对后续装置的不利影响,并起到了维护装置长期平稳运行的作用。

六,结论

工业应用结果表明:采用两个高精度,大面积,纳米级过滤器并联,循环切换和清洗过滤器可达2个多月,焦化富气大于5 /, m颗粒的去除率大于90,过滤出口粉尘浓度降至1 mg/m。左右,达到高度净化,消除了焦化和富气体携带灰尘和柴油对后续装置的不利影响,并起到了维护装置长期平稳运行的作用。

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