自动反冲洗过滤器在石脑油加氢装置的应用

宋艳伟

（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

自动反冲洗过滤器在石脑油加氢装置的应用

宋艳伟

（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

介绍了250×104t·a-1石脑油加氢装置运行中出现的问题，并对该问题进行原因分析，提出了解决方案也就是增加自动反冲洗过滤器。通过这一改造，降低了反应器的压降，保证了装置的长周期运行。

石脑油加氢；反冲洗；过滤器；改造；压降；长周期

1 石脑油加氢装置运行出现的问题

某炼厂石脑油加氢装置采用UOP/PCS的工艺包，由华东院进行设计。2013年大检修后开工以来，发现该装置的保护反应器出现了压降升高的情况，2014年12月停工抢修后再次开工不到1个月，出现了压降继续升高的情况，最高达到0.88MPa，严重影响了装置的正常运行。

2 原因分析

2.1 原料情况

在开工过程中发现过滤器压降增长较快，达到满量程0.15MPa。该装置进料只有两股，一路为常减压的直馏石脑油，另一路为罐区的石脑油。对进料采样发现罐区石脑油较脏，杂质较多。

2.2 检修情况

2014年12月停工抢修内漏换热器期间，在打开的管线中发现有大量的铁锈、污泥。

2.3 保护反应器压降情况

保护反应器压降增长迅速。从图1可看出，保护反应器压降增长较快，当达到0.88MPa后，为了保证正常生产，对保护反应器副线阀进行了开启的操作，于是压降快速下降；与此同时，主反应器压降有一定的上升。

2.4 总结

由于原料过滤器压降增长较快，装置采购滤芯需要一定周期，为了保证重整的加工量要求，不得已将过滤器的副线给了一定开度，造成大量的污泥等带入了换热器及保护反应器中，这是造成换热器内部出现大量污泥杂质和保护反应器压降高的主要原因。

图1 保护反应器压降情况

3 解决方案

根据上述分析结果，决定在装置中增加ZFG-Ⅰ型自动反冲洗过滤系统。

3.1 ZFG-Ⅰ型自动反冲洗过滤系统的工作原理

本装置的自动反冲洗过滤系统采用机械分离原理，使用进口的金属锲形缠绕丝网滤芯，将原料中的杂质分离出来。当原料流经装有滤芯的过滤容器时，颗粒物逐渐沉积并聚集在滤芯外表面区域形成滤饼。随着滤饼厚度的增加，液流越来越难以穿过滤芯，压差增大，当压差或DCS系统设定的定时时间达到预先的设定值时，DCS系统输出信号将A列过滤器内的1组切换下来反洗，其他5组及其它7列的共47组均正常过滤。待该列的6组全部反冲洗一遍可正常过滤后，接着将B列过滤器挨个进行反冲洗，直到所有过滤器反冲洗完毕。

3.2 ZFG-Ⅰ型自动反冲洗过滤系统的优点

1）有效过滤杂质，延长催化剂的使用寿命；2）采用的滤芯不堵塞表面，开孔面积大，能满足大流量低压降的要求；3）过滤器滤芯抗磨损，易清理，维护费用低；4）过滤器滤芯的机械强度高，能满足长期运行的要求。

3.3 ZFG-Ⅰ型自动反冲洗过滤系统的结构

本过滤器型号为ZFG-I-106/2.0～25μm，过滤器系统为1套，过滤精度为20μm，主要特点是可以自动反冲洗，并且在任意反冲洗期间，只有1组过滤单元处于反冲洗，其余过滤单元一直处于在线工作，可以不间断地过滤原料介质，反洗流体排到流体接收罐。

反冲洗过滤器包括8列共48组单筒的20#钢的过滤器滤壳及内部304过滤元件；阀门、执行机构及连接件；过滤器安装框架；控制阀、切断阀及控制系统；污油罐及污油泵2个。

4 自动反冲洗过滤器运行过程

自动反冲洗过滤器的工艺操作条件见表1。

表1 自动反冲洗过滤器工艺操作条件

自动反冲洗过滤系统由DCS系统控制，其控制模式为自动和手动兼容方式：a）自动控制模式：差压设定和时间设定；b）手动操作模式：DCS系统上软触点来实现强制反冲洗。

工作过程：根据设定压差与时间，自动启动反洗操作，以先到设定值者为准。以差压设定为例，设定值为50kPa，随着装置的运行，过滤器压降达到50kPa后，系统会自动启动；如达到设定时间720min，压差还未达到，则以时间为准，系统仍会自动启动。

1）A组过滤器调位阀对准第一组滤芯冲洗，5s后自动关闭，排污阀自动打开，经过3s的排放后关闭；此时A组的调位阀会自动对准第二组滤芯进行冲洗，同样5s后自动关闭，排污阀自动打开，3s的排放后关闭；以此类推，A组的6组滤芯逐一反冲洗。

2）A组反冲洗结束后，以同样的方式进行下一组的冲洗，直至8个过滤器的48组滤芯全部冲洗一次，代表一个反冲洗周期结束。

3）每个过滤器运行48s，8个过滤器运行周期384s。

4）8个过滤器无论哪组出现问题，均可以单独切除，进行在线处理或者吹扫合格后处理。

5）反冲洗还设置单独冲洗功能，可以单独冲洗任何一组，也可以单独强制旁路任何一组，灵活性较强。

6）当反冲洗的污油送入污油罐后，根据液面的高低设置了污油泵自启、自停功能，液面达到80%，污油泵自启，当液面低于20%，污油泵自停，自动化程度的提高，大大降低了操作人员的劳动量。

5 自动反冲洗过滤器运行情况

5.1 过滤器反冲洗运行情况

自检修开工以来，过滤器的反冲洗在运行中，压降一直比较稳定。图2为3月4日和3月5日的运行数据，过滤器压差设定为50kPa。从图2可以看出，石脑油中的杂质含量相对较少，基本没有达到50kPa的压差设计值，都是达到了720min的设定值开始反冲洗工作。从反冲洗效果来看，冲洗之前在40kPa左右，冲洗完毕后能达到8kPa以下，说明反冲洗效果非常显著。

图2 反冲洗过滤器运行数据

5.2 保护反应器压降运行情况

自检修开工以来，保护反应器的压降一直比较稳定，图3为2月的运行数据。从图3可以看出，保护反应器压降一定比较稳定，基本都在82kPa左右，没有受到原料中杂质的影响，证明反冲洗过滤器起到了非常好的效果。

图3 保护反应器压降情况

6 自动反冲洗过滤器运行总结

ZFG-Ⅰ型自动反冲洗过滤系统从开工运行到现在，无论过滤单元还是自动控制系统，都达到了设计要求。过滤设定时间和设定压降都能满足生产的要求，为装置的长周期运行奠定了坚实的基础，为重整的供料提供了坚实的保障，而且真正做到操作简单，维护方便，大大降低了操作人员的劳动强度。

Application of Automatic Backwash Filter In Naphtha Hydrogenation Unit

SONG Yanwei
(Guangxi Petrochemical Company, CNPC, Qinzhou 535008, China)

TQ 051.8+5

B

1671-9905(2017)08-0067-02

宋艳伟，男，工程师，就职于中国石油广西石化公司。E-mail: songyanwei@petrochina.com.cn

2017-05-16