韓鎮(zhèn),李翔
(中國石化濟南分公司,山東 濟南 250101)
潤滑油加氫裝置是潤滑油生產(chǎn)中的重要操作單元,中國石化濟南分公司的30萬t/a潤滑油加氫裝置[1],以減三、減四、輕脫瀝青油經(jīng)糠醛精制后的糠醛精制油(簡稱糠精油)為原料,經(jīng)過高壓加氫工藝改善油品的黏溫性能、光安定性及熱氧化安定性。
潤滑油加氫裝置的核心部分是反應(yīng)器中的催化劑,為了防止雜質(zhì)堵塞催化劑空隙影響反應(yīng)活性,造成催化劑壓降增加過快,裝置設(shè)有自動反沖洗過濾器(SR-101)對原料油進行過濾,濾去原料油中大于25 μm的固體顆粒和雜質(zhì)。
本裝置采用的是Eaton(伊頓)公司的ReactoGard V自動反沖洗過濾器,設(shè)備參數(shù)如表1所示?,F(xiàn)場共安裝4臺過濾器,每臺過濾器安裝濾筒數(shù)分別為4、5、5、5,共19個濾筒,每根濾筒由多根濾芯組成。反沖洗操作共三種模式可選,分別為手動沖洗,時間沖洗,壓差沖洗。在反沖洗時,只有一組處于沖洗狀態(tài),其余三組均處于正常過濾狀態(tài),這能夠保證裝置的正常連續(xù)生產(chǎn),反沖洗過濾器的工作原理見圖1。
圖1 反沖洗過濾器工作原理
圖1左側(cè)為反沖洗過濾器正常過濾模式下的運行狀態(tài),原料油由下往上從濾芯的外側(cè)進入,然后進入濾后原料油罐,雜質(zhì)留在濾芯的外側(cè),形成濾餅,隨著雜質(zhì)的增多,濾餅逐漸增厚,導(dǎo)致過濾器的壓差也逐漸增大,當(dāng)壓差到達一定值時,需要進行反沖洗。在反沖洗狀態(tài)下沖洗B濾芯時,濾后原料油由上往下從濾芯內(nèi)側(cè)往外流出至反沖洗污油罐,沖洗管外壁的雜質(zhì),使反沖洗壓差降低,反沖洗過濾器工藝參數(shù)和要求見表1。
表1 反沖洗過濾器工藝參數(shù)和要求
目前裝置運行到第二生產(chǎn)周期的末期,由于反沖洗過濾器再生效果變差,沉積雜質(zhì)積累過多,反沖洗頻率與上一生產(chǎn)周期相比明顯增多,由第一周期平均4~5天沖洗一次變?yōu)槟壳懊刻鞗_洗4~6次,甚至在原料性質(zhì)變差時,反沖洗的次數(shù)能達到每天十幾次,這使裝置的正常生產(chǎn)受到了嚴重影響,造成了原料油的大量浪費。由于目前沒有可以更換的濾芯,維持裝置正常生產(chǎn)是第一原則,要通過優(yōu)化生產(chǎn)條件,降低反沖洗頻次,故本文對此進行了探討。
針對加氫原料反沖洗過濾器頻繁沖洗,提出了以下幾種措施[6-7]。
反沖洗過濾器沖洗頻率過多,可能是原料中雜質(zhì)含量超載引起的。裝置的原料對反沖洗效果的影響是最直接的,要增加裝置原料油的化驗頻次,對原料的膠質(zhì)、金屬、含水量等指標(biāo)進行重點監(jiān)控,一旦數(shù)據(jù)超標(biāo),要進行及時調(diào)整。目前裝置原料采用糠精油經(jīng)油品罐區(qū)邊收邊付的方式供給,原料的沉降時間與單收單付方式相比要少,若反沖洗頻次過多,需及時地更改收付方式,增加物料的沉降時間,減少原料中的雜質(zhì)。此外,還要對原料油進行適當(dāng)脫水,減少原料油因含水對反沖洗的影響。
此外,上游裝置要保持平穩(wěn)操作。裝置潤滑油生產(chǎn)采取正序方式,潤滑油加氫的原料是減三線、減四線、輕脫瀝青油的糠精油??肪驮谶M入加氫裝置前要進行糠醛的溶劑回收,溶劑回收溫度在210~220 ℃,而糠醛的結(jié)焦溫度是230 ℃,因此在溶劑回收系統(tǒng)中要嚴格按照工藝指標(biāo),避免糠醛的超溫結(jié)焦,減少原料中的雜質(zhì)含量。此外還要控制好精制液汽提塔的液位,防止由于汽提塔液位波動,造成原料帶水引起反沖洗壓降快速增大。
裝置反沖洗采用的是手動沖洗模式,因此操作人員不同的操作習(xí)慣會導(dǎo)致反沖洗效果的差異,在能夠維持裝置正常生產(chǎn)的前提下,建議反沖洗時的壓差不要過高,避免對濾芯產(chǎn)生永久性傷害。裝置所用的沖洗油為濾后原料油,由于反沖洗后污油罐與低瓦系統(tǒng)相連,污油罐的壓力相比濾后原料罐較低,在反沖洗模式下,會有較大量的原料油沖擊濾芯,致使濾芯的堵塞加深,為了避免濾芯不能有效再生,建議此時適當(dāng)降低濾前原料緩沖罐出口閥閥位;為了使原料油能夠較多地流入沖洗中的濾芯,建議反沖洗時,適當(dāng)關(guān)小濾后原料油的入口閥。此外,還可以根據(jù)反沖洗時,過濾壓差的變化,判斷各組濾芯的堵塞情況,對堵塞較嚴重的濾芯進行多次沖洗。圖2為優(yōu)化操作后反沖洗效果對比,由圖可知,通過幾輪的反沖洗優(yōu)化操作后,反沖洗的上升趨勢逐漸變緩,反沖洗時間可以延長至原來沖洗時間的1.5倍,表明通過優(yōu)化反沖洗操作,可以在一定程度上改善反沖洗效果。
圖2 優(yōu)化操作后反沖洗效果對比
反沖洗過濾器的核心部位是濾芯,當(dāng)反沖洗壓差頻繁上壓時,濾芯可能被堵塞,不能進行有效地再生,需要對濾芯進行過熱蒸汽吹掃,清洗濾芯外部的雜質(zhì)。具體效果如表2所示,裝置經(jīng)過蒸汽吹掃后,反沖洗后的壓差與沖洗前相比有了很大的降低,反沖洗頻次也有了很大的改善。
表2 濾芯經(jīng)蒸汽吹掃后反沖洗效果對比
本文通過對反沖洗過濾器效果變差的原因進行分析,提出了加強原料油質(zhì)量的管控、反沖洗操作的優(yōu)化以及對濾芯的吹掃處理等具體措施,裝置反沖洗頻繁上壓的問題得到有效緩解,在一定程度上維持了裝置的正常生產(chǎn),減少原料油的浪費。