潤滑油加氫裝置反沖洗過濾器的改造應用

田 建 軍

（中海油能源發展股份有限公司惠州石化分公司，廣東 惠州 516086）

某公司潤滑油加氫廠現有進料反沖洗過濾器為手動反沖洗形式，人工操作較為繁瑣且工作量大，且常常因手動反沖洗不徹底，導致剛投用的過濾器壓差快速增高，如此不僅需要頻繁切換過濾器，而且切換過程中易導致雜質、顆粒、鐵銹、多環芳烴等串入后路，進而對高壓進料泵組件、反應器床層壓降及催化劑活性、壽命等造成負面影響[1]；再者，手動反沖洗時，若操作不及時，還可能帶來罐區原料油泵憋壓，甚至裝置進料被迫中斷及緊急停工等風險。為徹底解決好上述問題，該廠經研究、論證后，決定改造進料手動反沖洗過濾器。

1 改造前情況

該潤滑油加氫廠的原料油進料中含有稠環芳烴、蠟和鐵銹及雜質等，易造成進料過濾器壓差過大或濾芯堵塞，而目前所用原料油進裝置反沖洗過濾器不能實現自動反沖洗，按該廠之前的生產工況，平均每八個小時即需人為手動反沖洗一次，平均一次反沖洗所排放的污油量約為1 t，而手動反沖洗存在種種隱患或弊端。反沖洗過濾器改造前的進料尾油性質見表1。現有反沖洗過濾器的流程簡圖見圖1。

表1 進料尾油性質Table 1 Feed properties

另一方面，隨裝置的不斷運行，設備、管線、附件材料等會不斷老化、腐蝕、生銹、結焦等，再加上施工質量、停工檢修及開工吹掃、油運等因素，不排除將有鐵銹、焊渣、老化或腐蝕材料及其它雜質等沉降在減壓塔底，進而影響主產品重質潤滑油基礎油的產品質量等現象存在。

圖1 改造前反沖洗過濾器流程簡圖Fig.1 Backwashing filter flow chart before improvement

2 自動反沖洗過濾器的改造應用

2.1 目標

采用自動控制程序并兼備手動控制功能的形式，在進料管線上改設自動反沖洗過濾器[2,3]，消除人為手動反沖洗的種種隱患或弊端。

另一方面，稍改流程將原進料反沖洗過濾器SR-101A/B作為重質潤滑油基礎油產品過濾器，消除該產品出裝置時可能帶有的雜質、顆粒等，避免產品質量事故的發生，產品過濾精度為25μm （≥25μm顆粒去除率≮98% (wt)）。

2.2 主要改造內容

按照物料處理量、物料特性、固體顆粒特性等工藝參數，確定自動反沖洗過濾器的型號，利用輔助流體氮氣進行反吹，以達到最佳的清洗效果。整套裝置由兩臺過濾器及相應的儀表、閥門等部分組成并采用自動控制程序及兼備手動控制功能：過濾器 A處于工作狀態時，過濾器 B備用，現場PLC程序控制器隨時監控過濾系統的壓差、液位、閥門的工作情況，當過濾器A的壓差達到設定值后，首先投用備用的B罐；然后將A罐切出系統，清洗后備用；當B罐達到設定壓差后，再投用A罐。由于蠟油的粘度較高，設定固定周期通柴油（利用自產3#白油）對濾芯進行浸泡，以充分去除附著在濾芯表面的污染物，柴油浸泡后再次通氮氣進行反沖洗。此外，當過濾器初始壓差[4]升高到設定值時，通入高溫蒸汽對濾芯進行強化反吹并通氮氣進行干燥，以充分恢復濾芯過濾性能。當操作需要采用手動模式時，現場PLC觸摸屏上設有手動按鈕，在需要沖洗時，按動手動按鈕，即可強制啟動程序控制器，完成上述壓差信號輸出時的清洗工作；或通過調整PLC系統的壓差來啟動反沖洗。過濾器采用 316L不銹鋼絲網濾芯，并按處理量，選取合適的過濾面積來保證最佳的表面流速，以有效地將固體雜質截留在濾芯的外表面，形成松散且均勻分布的濾餅，利用氣體輔助液體進行反吹去除。改造后的自動反沖洗過濾器[5]流程簡圖見圖2。

圖2 改造后的自動反沖洗過濾器流程簡圖Fig.2 Backwashing filter flow chart after improvement

此外，將現有進料反沖洗過濾器改為重質潤滑油基礎油產品出裝置過濾器，不做位置上的變動，僅做管線變動以滿足新流程的需要，以充分利舊并攔截主產品重質潤滑油基礎油出裝置時可能帶有的雜質、顆粒等，進而避免發生產品質量事故。

3 改造價值

該改造實施后，大大降低了反沖洗油（尾油進料）和公用工程介質的消耗量，自動反沖洗過濾器改造前后耗量對比見表2。

表2 反沖洗過濾器改造前后指標對比Table 2 Parameter comparison of backwashing filter before and after improvement

按反沖洗油（尾油進料）的密度為0.85 t/m3、反沖洗油的價格為8 500元/t、反沖洗后重污油為3 000元/t改造前每月人為手動反沖洗油為75 t計算，改造后每月所產生的污油量約為24 t，即每年單僅因降低反沖洗油（尾油進料）消耗量一項，而直接節省的費用即為336.6萬元，而每年因改為自動反沖洗以后所節省出來的氮氣、蒸汽消耗量折合人民幣約為5萬元、消耗的3#白油價值約為15萬元，即直接節省費用合計326.6萬元，不到兩年即可回收該系統改造的投資。

另一方面，因及時將進料中的稠環芳烴、鐵銹、雜質顆粒等自動反沖洗下來并轉移走，延長了高壓進料泵過濾器清洗，濾芯、濾網更換及反應器中催化劑撇頭的周期，間接地產生了其它經濟效益，此外，也為生產裝置的安、穩、長運行奠定了基礎，而原有進料反沖洗過濾器改為重質潤滑油基礎油產品出裝置過濾器，為進一步確保主產品質量奠定了相應的基礎。

4 結 論

（1）采用自動反沖洗模式，確保了切換過濾器時生產的平穩運行。

（2）解決現有手動反沖洗過濾器反沖洗頻率高的同時，降低了人工手動沖洗時對人身、反沖洗過濾器濾芯、高壓進料泵組件、反應器床層壓降及催化劑活性、壽命等的負面影響。

（3）消除了人為手動反沖洗時因操作不及時可能帶來的罐區原料油泵憋壓，甚至裝置進料被迫中斷及緊急停工等風險；有效地避免了產生過多污油和使用過多蒸汽或氮氣所造成的不必要的浪費。

（4）設定固定周期通柴油浸泡濾芯的方式，充分去除附著在濾芯表面的污染物，確保了更好的清洗效果。

（5）消除主產品重質潤滑油基礎油出裝置時可能帶有雜質、顆粒等造成產品質量事故的潛在風險。

［1］ 王海生. 自動反沖洗過濾器在石蠟加氫裝置中的應用[J]. 當代化工，2011，40(10)：1024-1026．

［2］肖鋒. 反沖洗過濾器在加氫裂化裝置中的應用[J].化工裝備技術,2003, 24(6): 19-22.

［3］ 姚峰, 張新來, 陳章海,等. 自動反沖洗過濾器在20萬噸航煤加氫裝置的應用. 石油和化工設備[J]. 2009 (10).

［4］ 劉雪垠, 康宏偉. 壓差可調式反沖洗過濾器的應用[J]. 流體傳動與控制, 2009 (6): 42-44.

［5］ 陳坤. 柴油加氫裝置反沖洗控制系統的改造與實現. 石油化工自動化[J]. 2009 (3): 72-74．