前冷系統(tǒng)壓降大的原因及解決措施獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

前冷系統(tǒng)壓降大的原因及解決措施獲獎(jiǎng)科研報(bào)告關(guān)鍵詞：前冷系統(tǒng)；壓降大；解決措施

大慶石化新建E3裝置年產(chǎn)60萬(wàn)噸聚合級(jí)乙烯，主要采用了前乙炔加氫反應(yīng)器和前托丙烷的工藝，能夠降低壓縮機(jī)的負(fù)荷，最終減少丁二烯的聚合，減少投資設(shè)備的使用和操作的費(fèi)用。前加氫脫乙炔反應(yīng)器中乙炔選擇性加氫，能夠增加額外的乙烯產(chǎn)量。此外，乙烯分離采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)還能夠提高乙烯和乙烷的揮發(fā)度，最終降低設(shè)備的投資，降低生產(chǎn)成本。

一、前冷系統(tǒng)壓降大的原因

（一）系統(tǒng)的波動(dòng)

在前冷系統(tǒng)運(yùn)行的工程中，丙烯制冷壓縮機(jī)和乙烯制冷壓縮機(jī)能夠?yàn)榉蛛x的部分提供分離時(shí)所需要的冷量，當(dāng)兩臺(tái)壓縮機(jī)任意一臺(tái)出現(xiàn)波動(dòng)，就可能會(huì)造成冷量的失衡。造成的結(jié)果是前冷系統(tǒng)溫度的直線上升，從而導(dǎo)致重組分進(jìn)入到下游的深冷系統(tǒng)當(dāng)中，并可能在低溫下形成凍凝，最終導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備的堵塞。

圖1前冷系統(tǒng)流程示意圖

（二）干燥劑的粉化

在裂解氣干燥期的內(nèi)部裝有3A條形狀的干燥劑，當(dāng)這些干燥劑使用的時(shí)間超出標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)使用時(shí)間就可能會(huì)出現(xiàn)粉化[1]。同時(shí)，如果工作人員對(duì)裂解氣干燥器的操作出現(xiàn)違規(guī)或操作不當(dāng)時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)干燥劑粉化的現(xiàn)象。干燥劑粉化的直接后果就可能導(dǎo)致干燥劑床層壓降增大。被粉化的干燥劑還可能會(huì)隨著前冷系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的物料直接進(jìn)入至E264。E264為前冷系統(tǒng)中的板翅換熱器，一旦干燥劑粉末進(jìn)入板翅換熱器既可能會(huì)造成翅片通道的堵塞，最終造成E264壓降的升高。

（三）物料露點(diǎn)過(guò)高

如果在裂解氣壓縮機(jī)系統(tǒng)中增加注水系統(tǒng)，就能夠降低裂解氣壓縮系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中裂解氣的溫度，從而減少雙烯烴聚合結(jié)垢，最終導(dǎo)致裂解氣壓縮系統(tǒng)中的水含量大幅增加。一般而言，裂解氣在進(jìn)入分離系統(tǒng)時(shí)能夠?qū)囟瓤刂圃?4℃。如果裂解氣壓縮系統(tǒng)裝置在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)波動(dòng)，就可能會(huì)造成溫度的大幅提升，從而使裂解氣中的水達(dá)到飽和量，達(dá)到飽和量的水存在將干燥器擊穿的可能性。此外，如果過(guò)量的水進(jìn)入分離系統(tǒng)，當(dāng)前冷系統(tǒng)處于低溫或自身凝固結(jié)冰就可能造成設(shè)備的堵塞，從而導(dǎo)致前冷系統(tǒng)壓降的增加。

二、前冷系統(tǒng)壓降大的解決措施

（一）提高前冷系統(tǒng)的冷箱溫度

前冷系統(tǒng)在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，最低的溫度可能會(huì)達(dá)到-164℃。過(guò)低的溫度可能導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生凍堵的現(xiàn)象，工作人員也無(wú)法對(duì)設(shè)備中產(chǎn)生的凍堵現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)的處理。在停車時(shí)，前冷系統(tǒng)主要利用氮?dú)鈦?lái)進(jìn)行溫度的升高，并且將系統(tǒng)中所有溫度測(cè)量點(diǎn)的溫度都升至10℃以上[2]。此外，工作人員還會(huì)在系統(tǒng)的低點(diǎn)排放物料，將設(shè)備中出現(xiàn)凍堵的物料通過(guò)加熱進(jìn)行液化來(lái)排除系統(tǒng)。這不僅能夠減少設(shè)備凍堵現(xiàn)象的發(fā)生，還能夠?qū)嶋H證明在系統(tǒng)地點(diǎn)的確能夠排放裂解汽油。

（二）及時(shí)更換干燥劑

裂解氣干燥器干燥劑的粉化可能導(dǎo)致E264翅片通道的堵塞，因此可以將E264進(jìn)行單獨(dú)切除，并使用氮?dú)膺M(jìn)行沖壓，并在E264物料的入口處進(jìn)行爆破，最終將堵塞在設(shè)備中粉化的干燥劑吹出來(lái)。此外，對(duì)于容易進(jìn)行粉化的干燥劑，還可以進(jìn)行干燥劑的及時(shí)更換。

（三）拆除前冷系統(tǒng)中的過(guò)濾網(wǎng)

在前冷系統(tǒng)中，裝載有多個(gè)過(guò)濾器，且每個(gè)過(guò)濾器中都配備有過(guò)濾網(wǎng)。過(guò)濾網(wǎng)裝載的主要目的是保證前冷系統(tǒng)在運(yùn)行和改造的過(guò)程中防止冷箱堵塞問(wèn)題的產(chǎn)生。現(xiàn)階段，前冷系統(tǒng)的內(nèi)部已經(jīng)不再需要過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行物料的過(guò)濾，只需要在裂解氣口中安裝過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)即可。

（四）對(duì)部分管線和設(shè)備進(jìn)行改造

現(xiàn)階段，前冷系統(tǒng)中的部分管線較小，裂解氣無(wú)法直接通過(guò)。因此，需要技術(shù)人員對(duì)前冷系統(tǒng)壓力降進(jìn)行反復(fù)核算，最終核算出需要進(jìn)行擴(kuò)徑的管線。此外，前冷系統(tǒng)中的設(shè)備也需要進(jìn)行及時(shí)的更換，確保前冷系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，對(duì)丙烯制冷壓縮機(jī)和乙烯制冷壓縮機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，配備控制系統(tǒng)，保護(hù)機(jī)組的運(yùn)行。在丙烯制冷壓縮機(jī)和乙烯制冷壓縮機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，常常發(fā)生振閥全開(kāi)的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的發(fā)生最終導(dǎo)致裝置操作難度的增加，因此可以采用防喘振閥來(lái)控制機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

四、效果對(duì)比

因此，從表1來(lái)看，裝置檢修改造后R213、E264、前冷系統(tǒng)的壓降均有大幅度降低。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，前冷系統(tǒng)的工藝裝置復(fù)雜，工藝流程繁