引言

某石化公司210萬t/年蠟油加氫裂化裝置的原料油為減壓蠟油,含有大量雜質(zhì)。蠟油若不經(jīng)過濾直接進入加氫裂化裝置會使換熱器或其他設備結(jié)垢或堵塞,降低換熱器的換熱效果,還有可能污染催化劑,使其活性降低,造成反應器床層壓降增大,導致催化劑失效,最終導致反應器不定期停工,以清除污垢微粒。對于企業(yè)來說,維修和停工意味著減少生產(chǎn)量,增加額外勞動量,并增加更換反應器和催化劑等相關成本,降低生產(chǎn)裝置的經(jīng)濟效益。為了避免此類現(xiàn)象的發(fā)生,蠟油加氫裂化裝置采用原料油自動反沖洗過濾器系統(tǒng),濾除>25um以上雜質(zhì),以減緩反應器壓降增長速度,延長裝置使用周期。

1ReactoGardV自動反沖洗過濾器介紹

1.1基本結(jié)構

每套ReactoGardV自動反沖洗過濾器由6個濾桶、轉(zhuǎn)向閥及其附件(電磁閥、鎖銷、接近開關等）組成,其外形結(jié)構如圖l所示。

圖1過濾器外形結(jié)構圖

1.2工作過程

在正常過濾過程中,未經(jīng)過濾的原料由下部進料口流入進口總管,然后均勻流入各濾筒中:原料由外到內(nèi)流經(jīng)各濾棒:濾后液通過出口收集箱流入裝置下游:在過濾過程中,顆粒聚集在濾棒外表面,產(chǎn)生壓差,濾后干凈的流體從每個濾筒上部匯集到出口油路塊,進入原料油緩沖罐。當壓差達到設定值120kPa或達到定時時間時,由程序控制進行反沖洗。

反沖洗時,過濾器底部轉(zhuǎn)向閥執(zhí)行機構旋轉(zhuǎn),將閥芯對準6個濾筒中其中一個,此時該濾筒不再進行過濾工作,而轉(zhuǎn)入反沖洗工作:下部排污閥會打開,出口收集腔和排污管口產(chǎn)生壓差,使部分出口收集腔的濾液通過該濾筒逆向流動:濾液從濾芯內(nèi)流出,把濾網(wǎng)外的雜質(zhì)沖出排污口進入反沖洗油罐:然后排污閥關閉,將轉(zhuǎn)向閥旋轉(zhuǎn)至下個濾筒,周而復始直到8組過濾器全部沖洗完畢。

2自動反沖洗過濾器系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)結(jié)構

蠟油加氫裂化自動反沖洗過濾器系統(tǒng)主要由8組過濾器、排污閥及接口管道、自動控制系統(tǒng)構成。其中自動控制系統(tǒng)由閥門、現(xiàn)場儀表、就地操作面板、中間接線箱及DCs(DiSTributedControlsySTem）系統(tǒng)構成?，F(xiàn)場儀表及閥門主要由轉(zhuǎn)向閥、母位(初始位置）及濾筒限位開關、排污閥、鎖銷、電磁閥、中間接線箱等構成。過濾器系統(tǒng)所有過濾單元由裝置主控制系統(tǒng)DCs自動控制,便于在外操室及中控室監(jiān)控過濾器動作及運行狀態(tài)。DCs操作界面如圖2所示。

下面對操作界面進行簡要說明。

(1）MASTER:設置某組過濾器為主機,此時該組過濾器MASTER按鈕會變綠,其他組設備為從機。此時該組過濾器運行時間開始計時。當運行時間達到240min或壓差、手動沖洗條件滿足后,從主機開始反沖洗。因此需要在8組設備中設置一個主機,且只能設置一個主機。主機清洗完成后,會發(fā)送信號給下一臺從機,如果該從機沒有錯誤報警,并轉(zhuǎn)向閥處于初始位置,便可以激活該組的清洗模式,第一臺從機清洗完成后順序發(fā)送信號給第二臺從機,直至所有從機都清洗完成。(2）H0ME:母位。過濾狀態(tài)下的初始位置,即母位限位開關對準轉(zhuǎn)向閥限位開關目標輪長齒輪。過濾狀態(tài)下,"過濾"和"H0ME"指示燈會變綠。(3）STATI0N:桶位。即轉(zhuǎn)向閥轉(zhuǎn)動過程中,當限位開關目標輪長齒輪對準濾筒,濾筒限位開關檢測到短齒輪位置信號時將轉(zhuǎn)向閥停止,濾筒進行反沖洗。反沖洗狀態(tài)下,"反洗"和"STATI0N"指示燈變綠。(4）sySTem0n:設備投用設置開關。當某組過濾器選擇sySTem0n后,該組過濾器會投用到自動控制中。若sySTem0n切除,則現(xiàn)場操作面板0nSTream指示燈滅,該組過濾器旁路不會投用,即進入離線模式。設置成旁路的設備在程序上會被跳過,不影響其他組設備的操作。(5）手動沖洗:當"MASTER"過濾組選擇"手動沖洗"后,整個過濾系統(tǒng)進入反沖洗程序,且一直處于反沖洗狀態(tài),要停止某組過濾器反沖洗狀態(tài)需將"sySTem0n"切除。其他從機選擇此信號時,只有該從機進入反沖洗。

2.2工作模式

2.2.1過濾模式

現(xiàn)場操作面板0nSTream綠燈亮。正常狀態(tài)下,設備絕大部分處于過濾狀態(tài)。過濾不受程序控制,打開進出口隔斷閥門,所有濾筒就始終處于過濾狀態(tài)。

通電后綠燈會亮,如果有錯誤,綠燈會閃爍。綠燈亮后,設備會自檢,尋找各自的初始位置:鎖銷氣缸松開,轉(zhuǎn)向閥間歇轉(zhuǎn)動尋找初始位置,找到初始位置后,設備等待清洗指令。

2.2.2清洗模式

現(xiàn)場操作面板CLEAN黃燈亮。當濾網(wǎng)外表面雜質(zhì)(濾餅）越積越多的時候,設備進出口壓差就會增加,設備濾網(wǎng)在濾餅達到一定厚度時需要進行清洗來維持一個低壓差。

激活清洗模式需要滿足以下3個條件:

(1）設定壓差。壓差由進出口總管的壓差變送器測得,設定值為120kPa。正常工況下,濾網(wǎng)的凈壓降最大為20～30kPa。當壓差達到設定值,會優(yōu)先越權啟動清洗模式。DCs控制界面上可以看得到設定值與實際值。(2）人工啟動清洗?，F(xiàn)場操作面板或DCs操作站遠程啟動?，F(xiàn)場操作面板上有旋鈕開關,設置了3個位置:啟動、停止、手動清洗。遠程啟動模式可以由控制室操作人員通過控制界面上"手動沖洗"按鈕強制越權啟動清洗模式。短時間多次點動"手動沖洗"會導致過度反沖洗誤報警。(3）定時清洗時間。設定值為240min。定時清洗在沒有壓差和人工啟動清洗的情況下作為備用清洗模式,但是正常情況下,設備大部分時候由定時時間控制反沖洗。只要壓差達到設定值或人工啟動,無論定時時間是否達到,都會啟動清洗模式。當壓差、人工啟動、定時時間都達到后,系統(tǒng)就會激活清洗模式,首先從主機開始依次到各個從機。所有設備必須有且只能有一個主機,否則程序無法運行。正常清洗模式下,只有一組設備處于清洗狀態(tài),其余各組設備仍然處于過濾狀態(tài),而且對于正在清洗的該組設備,也僅有一個濾筒在清洗,其余5個濾筒處于過濾狀態(tài)。

3系統(tǒng)運行問題及處理

此套反沖洗過濾器系統(tǒng)從投用到現(xiàn)在已有兩個多月,其間這8組過濾器運行出現(xiàn)過多次問題,通過現(xiàn)場排查,發(fā)現(xiàn)有很多原因,下面主要總結(jié)運行中出現(xiàn)的問題及處理方法。以下錯誤信號用于對設備清洗模式運行進行監(jiān)控。出現(xiàn)以下錯誤信號后,第一反應是通過DCs畫面"sySTem0n"按鈕切除再投用,或就地操作面板上旋鈕開關RUN和ST0P切換重啟一次,有些錯誤就不會再出現(xiàn)。如果還有錯誤,就需要根據(jù)以下說明來查找原因和解決方案。

3.1系統(tǒng)運行問題

3.1.1過度清洗

當程序計時30min內(nèi),某組設備反沖洗了4次,就會出現(xiàn)過度清洗的報警。大部分情況下該錯誤由系統(tǒng)高壓差引起,有時由于多次點擊"手動沖洗"按鈕誤操作引起。出現(xiàn)過度反沖洗時,首先將現(xiàn)場操作面板上的旋鈕轉(zhuǎn)到ST0P位置,然后再打回RUN,將錯誤清零重啟。然后通過修改參數(shù)設置來改進反沖洗效果。比如減少清洗間隔時間,增加反向清洗時間,減小壓差設定值,大部分情況下都能將錯誤消除。最惡劣的工況是濾芯臟得太快需要清洗濾網(wǎng)。

3.1.2初始位置丟失(HomeLoST）

設備通電后,會自動找初始位置,正常過濾狀態(tài)下,設備一直處于初始位置,如果檢測不到初始位置,就會激活找初始位置程序,轉(zhuǎn)向閥旋轉(zhuǎn)尋找,直到找到為止。如果在設定的動作次數(shù)內(nèi)沒有找到初始位置,設備就會出現(xiàn)該報警。如果出現(xiàn)位置丟失,很有可能是轉(zhuǎn)向閥無法旋轉(zhuǎn),可能是接近開關松動或損壞,氣壓太低,轉(zhuǎn)向閥卡住或者電磁閥、鎖銷、執(zhí)行機構故障等。鎖銷與滾筒輪之間的連接螺絲松動易造成脫節(jié)導致鎖銷故障。

3.1.3初始位置卡住(HomeSTuck）

清洗模式被激活后,轉(zhuǎn)向閥需要旋轉(zhuǎn)離開初始位置,當設定時間內(nèi)轉(zhuǎn)向閥始終停留在初始位置,就會出現(xiàn)該報警。原因可能是低氣壓,轉(zhuǎn)向閥卡住,電磁閥故障(排氣口堵塞）等。

3.1.4濾筒位置丟失(STationLoST）

清洗模式下,轉(zhuǎn)向閥連續(xù)幾次清洗循環(huán)始終找不到濾筒位置就會報警。原因可能是接近開關松動或損壞,低氣壓,電磁閥或執(zhí)行機構故障。

3.1.5濾筒位置卡住(STationSTuck）

清洗模式下,濾筒在設定時間內(nèi)無法轉(zhuǎn)動離開某濾筒位置就會報警。原因可能是轉(zhuǎn)向閥卡住,低氣壓或電磁閥、執(zhí)行機構故障。

3.1.6軸封處漏油問題

裝置開工之初轉(zhuǎn)向閥執(zhí)行機構軸封處有漏油情況,上下轉(zhuǎn)向閥連接軸使石墨盤根壓緊密封,長時間磨損后需要再擰緊兩個壓緊螺栓。推薦3個月左右擰緊一次。具體磨損程度取決于設備清洗頻率。

3.2處理方法

關于轉(zhuǎn)向閥卡住問題,可以通過以下步驟解決:將操作面板上的旋鈕轉(zhuǎn)到ST0P位置,然后再打回RUN,重啟一下,看能否消除錯誤信號:現(xiàn)場關閉氣源幾秒后再打開:加大氣壓,嘗試通過增大氣壓轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向閥:旋轉(zhuǎn)電磁閥放空口絲堵,適當調(diào)節(jié)至合適位置。如果仍然不能轉(zhuǎn)動,就需要手動旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向閥,先切斷氣源,將鎖銷氣缸桿撥回,松開執(zhí)行機構上面的指示帽,通過扳手或管制鉗順時針旋轉(zhuǎn)執(zhí)行機構的伸出軸,有一點阻力屬于正?，F(xiàn)象（來自執(zhí)行機構彈簧）:如果還是無法檸動,就需要拆除上面的執(zhí)行機構,用扳手順時針扳動中間的黑色棘輪,不能用加力桿,否則會損壞連接軸。連續(xù)旋轉(zhuǎn)若干圈就能克服該問題。

氣壓低可通過調(diào)節(jié)供風氣路上過濾減壓閥的旋鈕調(diào)大氣壓。

常見的電磁閥故障有電磁閥氣路堵、排氣口堵、電磁閥損壞等。經(jīng)疏通氣路或更換新的電磁閥可解決該問題。

如果出現(xiàn)HomeLoST或STationLoST問題,原因可能是接近開關損壞或松開,導致接近開關和下方的感應手指間距變大,這時需要更換新的接近開關或者松開接近開關,轉(zhuǎn)動微調(diào)接近開關和感應手指盤的間距（推薦在1～2mm）。

4結(jié)語

在高溫減壓蠟油工況下應用自動反沖洗過濾器,由于其設備制造成熟,過濾精度高,自動化程度高,避免了設備結(jié)垢或堵塞,大大降低了反應器催化劑失效的風險,減緩了反應器壓降增長速度,提高了裝置經(jīng)濟效益,延長了裝置使用周期,具有很大的推廣意義。