丁雅洁
乌鲁木齐石化公司炼油厂公用二车间
摘要:通过对建南空压装置有热再生干燥器操作的调整和优化, 延长了有热再生干燥器中干燥剂的使用时间,使有热再生干燥器的运行周期加长,确保了全厂风系统的平稳运行。
关键词:有热再生 干燥器 优化操作 平稳 风损
乌鲁木齐石化公司炼油厂建南空分装置引进美国Cooper公司设计和制造的JOY—TA48M30压缩机,2000年元月投入运行。同时配套HRAD-150型有热再生干燥器装置。本吸附式压缩空气干燥装置采用硅胶颗粒干燥剂,根据物理吸附原理,应用加热再生的方法,对压缩空气进行干燥、净化。本设备为各类工业用气提供压缩空气气源的干燥处理,整套装置具备完整自动控制,自动检测功能。近年来由于有热再生干燥系统运行工况的不稳定,造成全厂净化风压力波动,调节频繁,严重影响了炼油厂各生产装置的平稳运行。通过不断对比操作,优化了有热再生干燥器的运行操作,极大的延长了有热再生干燥器的使用周期,确保了全厂各装置的平稳运行。
1 问题的提出:
1.1工艺原理:
空气经自洁式空气过滤器初步除尘,→经离心式空压机压缩后至压力0.80 MPa(G),→首先进入非净化风储罐进行缓冲,经缓冲罐稳压并除去部分机械水,→湿饱和压缩空气进入再生干燥装置。湿饱和压缩空气经进气阀门,进入干燥筒下部进口,而后沿筒壁呈切向旋转向上,透过锥孔板上升,当压缩空气通过装有吸附剂的吸附层时,压缩空气中的水份由下而上逐渐被吸收,干燥筒开始工作,效率提高,大部分在很短的时间在第一层吸附剂上吸附,至筒体出口,空气中的水分以降至所要求指标,随着不断的工作,吸附区或沿吸附层气流前进的方向移动,吸附剂开始端完全被水饱和,干燥筒吸附能力逐渐降低,干燥筒出口空气的含水量上升,当出口气流露点到达极限时,干燥筒失去干燥能力,需对其进行再生脱附。干燥剂的脱附过程为吸热过程,要求在较高的温度下进行,再生用的空气是取干燥器出已处理的部分空气量(约10-15%)。经节流板和电加热器加热后,由单向阀经干燥筒顶部再生空气进口,进入干燥筒体内,再生热空气通过吸附剂层后,将吸附剂中水分蒸发后随同再生空气一起由下部排气管排入大气中,干燥器A,B塔交替连续工作,不间断输出经过净化的压缩空气。经过纯化干燥的压缩空气,→经除尘过滤器除油、除尘,→→至建南空压净化风集合管供全厂净化风系统。 跨线至建南空压非净化风集合管供全厂非净化风系统。
1.2全厂实际用风量分析:
建南空压岗位压缩机正常运行时采用的是开三台压缩机供风模式,压缩机实际排气量约36000m3/h,实际外供风量约30000m3/h,而各生产装置的用风量约在32000m3/h左右。实际干燥器内部风量消耗约4200m3/h,内部风量消耗过大,造成外供风量不足,外供风压难以保证。
1.3 有热再生系统存在的问题
1)、再生风量损耗较大
2)、无法按时切换
3)、出口露点波动
2 有热再生干燥器原因分析:
2.1再生风量损耗较大
干燥剂的脱附过程为吸热过程,要求在较高的温度下进行,再生用的空气是取干燥器出已处理的部分空气量(约10%)。经节流板和电加热器加热后,由单向阀经干燥筒顶部再生空气进口,进入干燥筒体内,再生热空气通过吸附剂层后,将吸附剂中水分蒸发后随同再生空气一起由下部排气管排入大气中。
运行过程中再生塔阀门开度过大,气阀密封不严等情况造成再生风量损失过大,约占机组正常运行风量的15%左右。
2.2无法按时切换
当干燥器工作时间延长,再生时间也相对延长,冷吹时间相对变化较小,随着工作时间的延长,空气露点会呈现出缓慢上升的趋势,但总的情况露点的变化较小,供风量与干燥器的工作时间再生时间之间的变化,并没有明显的规律性,调整前后的风量变化计量表变化没有规律,这主要是仪表流量计瞬量量程太大(量程为12000 Nm3/h)以及系统压力变化较大,但从再生合格与冷吹时间从热平衡的角度看,再生及冷吹的热量不变,时间增加了2.5倍,风量理论减少了2.5倍,由原来的1500 Nm3/h减少至600 Nm3/h,减少了900 Nm3/h。
2.3出口露点波动
露点(Dew point),又称露点温度(Dew point temperature),在气象学中是指在固定气压之下,空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度。
当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时,周围环境的温度就是露点。露点越小于周围环境的温度,结露的可能性就越小,也就意味着空气越干燥,露点不受温度影响,但受压力影响。
出口露点波动意味着有热再生干燥器工作压力控制波动。
3 操作调节控制
3.1 根据出口露点分析值和再生塔工作压力进行电加热器入口阀门调节。通过对有热再生电加热器入口阀门开度的调节,有热再生出口露点值稳定在-50℃左右,再生塔压力下降至0.07MPa左右,风量损耗由调整前平均损耗约占机组正常运行风量的15%降至调整后约为机组正常运行风量的10%,达到了设计最优值。
3.2根据冬夏两季操作工况的不同,调整了有热再生干燥器再生温度和冷吹合格的温度控制要求,有热再生干燥器由调整前大约10小时切换一次降至调整后8小时切换,切换时间的缩短,大大延长了吸附剂的再生周期,从而延长了有热再生干燥器的使用年限。
3.3对有热再生干燥器切换阀、干燥剂定期检查维修。在有热再生干燥器备用时期检查切换阀密封是否严密、干燥剂是否缺损,及时消除故障,保证干燥器长周期运行。车间制定具体措施严格控制机组放空量、排凝量。冬季将备用机组风罐、后冷排凝全部关闭,减少风损。要求班组人员巡检加强系统漏点,有效地控制了风系统损失。
3.4改造选用PQZ-200/8型微热再生干燥器,一个吸附塔在工作压力下进行吸附干燥,而相应另一个吸附塔从主管路抽取极少量压缩空气经减压、加热过程,作为再生气体对其进行微热再生。加热效率高,耗气量小,最大降低风损。
4 结论
炼油厂有热再生干燥器利用在我厂应用已有十几年。事实证明,有热再生干燥器是节能增效的有效方式,进一步提高企业效益,创造更高收益。