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全自动反冲洗过滤器在富液集中再生的应用

发布时间:2017-06-26 10:29:59 4年前 热度:1435 ℃

前言

近年来,伴随炼厂规模的不断扩大,富液集中再生技术也得到越来越广泛的应用。富液集中再生具有便于输送、节省占地和投资、专业化管理水平高以及安全性更高等优点,因此得到了越来越广泛的应用。

炼厂气脱硫广泛采用湿法脱硫技术,脱硫剂主要为醇胺类脱硫剂,目前应用最多的是复合型甲基二乙醇胺(即MDEA)。胺液在使用过程中存在不同程度的污染,主要是固、液相杂质及胺液降解产物。胺液中的固相杂质,主要是胺液在脱硫及再生过程中设备管线及塔、换热器等设备腐蚀产物、活性炭粉末以及由原料带入的一些焦粉类固体颗粒杂质。

胺液污染会导致胺液发泡严重、设备腐蚀加剧、脱硫效果变差、换热器堵塞、溶剂损失增大等多种问题,严重时会导致脱后产品不合格甚至装置停工,因此,保证胺液的清洁度对于确保脱硫及再生装置正常生产至关重要。胺液中污染物的去除是一个系统工程,而富液过滤则是其中重要的一环,它对保证再生系统和贫液过滤的正常运行至关重要。通过下图1可以很直观的看出,未经良好过滤的再生贫富液一级换热器的堵塞和腐蚀情况是多么严重。

1、集中再生富液过滤情况介绍

多数炼厂在富液进装置前都安装全流量富液过滤器进行富液全过滤,主要区别在于过滤器的选型上;常见的过滤器类型有机械过滤器、RBF袋式过滤器等,其中袋式过滤器过滤精度高,但过滤量小、滤袋更换较频繁且存在较大的安全隐患。机械过滤器过滤量大、过滤效率高,清洗周期相对较长,但滤芯为专利产品,价格昂贵,过滤器清洗较费工时。

全自动反冲洗过滤器在富液集中再生的应用 反冲洗过滤器新闻 第1张

2全自动反冲洗富液过滤器选用背景

结合以上分析,确保良好的富液过滤至关重要,但选用富液过滤器应本着高效经济、自动化程度高的原则,好的富液过滤器,应该满足以下条件:

(1)过滤精度<50um,能够实现良好过滤:

(2)过滤设施运行中没有胺液损失;

(3)反冲洗效果好,操作周期稳定,能够实现自动化运行;

(4)投资成本低,实际使用过程设备本身不需要太多的耗材费用。

通过对几家炼厂的调査走访,我们最终选定了南通星达过滤设备有限公司生产的全自动反冲洗富液过滤器,经过几个月运行,效果良好,达到了以上我们对富液过滤器的要求。

3全自动反冲洗富液过滤器工艺及设备描述

全自动反冲洗富液过滤器由南通兴达过滤设备有限公司制造,在技术协议签订过程中供需双方召开了多次专题会议,确保设备能够更好的符合需方应用实际。

本过滤系统设计用于过滤胺液中的固体颗粒物质,为了达到理想的过滤效率和清洗效果,设计采用高精度不锈钢楔形缠绕筛管作为滤芯,该滤芯有充足的空隙,通过控制单位过滤面积的适当流量,有效地把固体截留在过滤器滤芯的外表面。滤芯表面的杂质可以在下列情况下脱除:

(1)达到预定的压力降

(2)达到预定的时间间隔

3.1富液过滤系统运行介绍

富液过滤器在运行过程中杂质在滤芯表面堆积,过滤器进、出口压力降逐渐升髙,当达到设定值时,触发PLC反冲洗逻辑,再生循环开始时,系统切换到旁路,过滤器被自动隔离,先用氮气将过滤罐内的胺液缓慢压入系统入口,当罐内缚体全部被氮换完后,向罐内充入凝结水,当滤芯全&浸泡在液体中时,再用气体增压爆破清洗的方式进行反向清洗。典型的气体增压爆破清洗过程如下:

在一个过滤器被切换下来后,用氮气从过滤器顶部加压,过滤器底部排放阀快速打开,形成一个气压爆破活塞流,将滤芯表面的滤饼脱掉,并压迫罐内液体及卸下的滤饼全部排出至接收罐。

为了保证富液过滤器稳定可靠的运行,避免意外情况对生产造成影响,本套流程设计及控制程序设定了多种保险措施:

排污阀为双阀,将排污管线泄露几率降至最低;

任何自控阀阀位信号或液位计信号没有按程序返回,系统将自动切换到旁路运行,并且DCS报瞥;

停电故障状态下,过滤器将自动恢复到旁路运行。

3.2过滤器设计

主过滤器的滤壳为立式容器,分上下两部分,整个管板(包括滤芯)可以做为:个整体单元从滤壳中取出。过滤器采用下进料、上出料的方式,避免富液气体溢出造成气阻,影响过滤效率。

选择过滤器最主要的是选择合适的滤芯以提供最佳的颗粒去除效率、适当压差下的长期在线运行能力。它应该满足以下要求:

a)滤芯本身应很容易被反冲洗液清洗;

(2)针对一定的流通量,需选择合适的过滤面积以确保通过过滤孔的流速足够低,以免过滤颗粒镶嵌在过滤介质中不易反冲冼。

(3)滤芯形式应确保流体能够均匀地分布,均匀的流体分布使滤芯表面形成较均匀的滤饼,使反冼较容易。

(4)滤芯的强度应该满足长期运行的要求;

(5)过滤器系统应在相对较低的压差下进行稳定操作。综合上述特点,对于自动反冲洗过滤器应选用表面拦截

过滤介质。本套过滤系统采用THslot禊形缠绕螺旋管作为滤芯。

楔形缠绕螺旋管具有完全不对称楔形剖面结构,与进料’接触的一侧结构致密,而与透过液接触侧结构疏松,呈现楔形(倒喇叭口)形状。污染物质沉积在滤芯的表面,不会深入至滤孔.由于污染物在滤芯表面,反洗时极容易将沉积物洗下来,保持滤芯原来的流通性,即产液量的恢复性极佳。Trislot模形缠绕螺旋管具有下列特性:

(1)高机械阻抗;

(2)绝对分离精度;

(3)无阻塞表面;

(4)低维护费用、操作费用最少。

3.3群制系统

本套过滤器采用PLC现场控制的方式,出厂前已将反洗控制逻辑编入PLC内,并进行过调试。

控制系统配有触摸屏,过滤器工艺流程画面及运行状态显示在触摸屏上,用户可以根据需要通过触摸屏进行反洗参数的设定。

PLC通过RS485通讯方式与工厂上位机(DSC)进行实时数据交换,用户可以在DCS上对过滤器运行情况进行监测和数据记录。

PLC送出一路差压搐号U-20raA)和一路综食我警信号。

3.4自动工艺阀

自动工艺阀是反冲洗过滤系统中关键都件。自动工艺阀动作频繁,情况恶劣。因此高品质阀门是整套过滤系统长期可靠运行的保证。本套过滤器所有的自动工艺阀均采用上海耐莱斯�6�1詹姆斯伯雷阀门有限公司公司(NELES-JAMESBURY)的高气动排污阀配置的快速气动执行装置,以实现气体增压爆破清洗效果。每台自动工艺阀都配有回讯开关,可以在阀门产生意外情况下,系统保持连续操作,并向用户发出报警信号,以便及时恢复。所有自动工艺阀都配置ASCO电磁阀,可以在恶劣工况下长期稳定运行。

3.5富液过滤器设计中的改进�6�9

(1)富液过滤器厂家提供的标准配置为两台主过滤器,一开一备,达到设备设定条件时自动切换。我们基于现场空间及设备投资考虑,采取只用一台主过滤器和一台简易手摇刷式过滤器组合的方式(过滤器反冲洗的时间仅约35分钟,这个过程富液进入简易手摇刷式过滤器进行过滤),这样可以节约30%左右的设备投资。

(2)过滤设备在其他厂家应用中仅有副线手阀,我们从更安全角度考虑,在入过滤器手阀和气动蝶阀间增设一台两位式自控旁路阀门,并设有旁路自控阀的副线手阀。

(3)考虑焦粉类杂质的粘附性,冲洗水采用温度较高的凝结水。

(4)考虑该放空气体中含有H2S和轻烃,我们将放空气体接至闪蒸罐气相出口密闭排放。

改进后的富液过滤器工艺流程如下图2:


全自动反冲洗过滤器在富液集中再生的应用 反冲洗过滤器新闻 第2张

4过据器的应用效果

全自动反冲洗富液过滤器于2013年在我厂投用,投用前厂家及车间人员在设备现场进行了反复的调校和确认,确保了过滤器一次投用成功,投用后取得了良好的过滤效果。

过滤器投用初期,整个胺液系统杂质情况较严重,过滤器投用前20天每隔20-42h会由于压差超限进行一次自动反洗。而后压差建立需要的时间越来越长,运行一段时间后过滤器的反洗切换基本由时间设定来控制,我们将过滤器反洗时间设定为120h。过滤器在切换及反冲洗过程中系统运行平稳,整个过程过滤系统自动完成,特别是是整个过滤系统出现任何故障系统自动切换至旁路运行并触发DCS报警。

过滤器投用后,胺液系统的运行得到了很好的改善,具体情况见下表1:


全自动反冲洗过滤器在富液集中再生的应用 反冲洗过滤器新闻 第3张

全自动反冲洗过滤器在富液集中再生的应用 反冲洗过滤器新闻 第4张

由上表比较可知,通过加强富液过滤,带动了贫液也能够实现良好过滤,整个系统形成良性循环,产生了很好的经济效益。由于胺液过滤良好,系统的冲刷腐蚀、胺液发泡等不良影响大大减轻,由换热器堵塞、管束泄漏、脱硫塔液泛导致的系统非计划停工问题也得到有效遏制,过滤器投用的综合经济效益十分显著。

5结束语

全自动反冲洗富液过滤器在设各制造前期与厂家进行了充分沟通,故能够更加符合生产应用实际,设计及设备更加先进合理。通过一年多的应用实践,它完全符合了我们对于富液过滤器高效经济、自动化程度高的选择要求。我们将其和同时期投用的应用于硫磺尾气溶剂再生某进口过滤器进行了可比性对比,结果表明:该过滤系统在操作简便、自动化程度高、过滤精度高、适角范围广、溶剂损耗低、系统运行安全可靠等方面优势明显,且设备成本及运行成本也具有较大优势,尤艽对于胺液污染较重的系统更是效果显著,具备较好的推广前景。

参考文献

[1]张剑波,翁军利,等.不同类型溶液过滤器在天然气净化装置中的应用[J].天然气工业,2006,26(9):55-59.

[2]付敬强,王鸿宇,周虹见.脱硫溶液污染原因分析[J].石油与天然气化工,2001,30(6):293-294.


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