前冷系統壓降大的原因及解決措施

摘 要：前冷系統的降壓會導致外送氫氣壓力過低，從而會降低氫氣的純度，促使壓縮機出口的壓力增高，嚴重影響裝置生產的負荷。現階段，制冷壓縮機操作出現波動、干燥粉劑以及物料露點過高是造成前冷系統壓降大的主要原因。本文通過對強冷系統壓降大的原因進行分析，探討了前冷系統壓降大的解決措施。

關鍵詞：前冷系統；壓降大；解決措施

大慶石化新建E3裝置年產60萬噸聚合級乙烯，主要采用了前乙炔加氫反應器和前托丙烷的工藝，能夠降低壓縮機的負荷，最終減少丁二烯的聚合，減少投資設備的使用和操作的費用。前加氫脫乙炔反應器中乙炔選擇性加氫，能夠增加額外的乙烯產量。此外，乙烯分離采用先進的科學技術還能夠提高乙烯和乙烷的揮發度，最終降低設備的投資，降低生產成本。

一、前冷系統壓降大的原因

（一）系統的波動

在前冷系統運行的工程中，丙烯制冷壓縮機和乙烯制冷壓縮機能夠為分離的部分提供分離時所需要的冷量，當兩臺壓縮機任意一臺出現波動，就可能會造成冷量的失衡。造成的結果是前冷系統溫度的直線上升，從而導致重組分進入到下游的深冷系統當中，并可能在低溫下形成凍凝，最終導致相關設備的堵塞。

圖1 前冷系統流程示意圖

（二）干燥劑的粉化

在裂解氣干燥期的內部裝有3A條形狀的干燥劑，當這些干燥劑使用的時間超出標準范圍內使用時間就可能會出現粉化[1]。同時，如果工作人員對裂解氣干燥器的操作出現違規或操作不當時，也會出現干燥劑粉化的現象。干燥劑粉化的直接后果就可能導致干燥劑床層壓降增大。被粉化的干燥劑還可能會隨著前冷系統運行過程中出現的物料直接進入至E264。E264為前冷系統中的板翅換熱器，一旦干燥劑粉末進入板翅換熱器既可能會造成翅片通道的堵塞，最終造成E264壓降的升高。

（三）物料露點過高

如果在裂解氣壓縮機系統中增加注水系統，就能夠降低裂解氣壓縮系統在運行過程中裂解氣的溫度，從而減少雙烯烴聚合結垢，最終導致裂解氣壓縮系統中的水含量大幅增加。一般而言，裂解氣在進入分離系統時能夠將溫度控制在14℃。如果裂解氣壓縮系統裝置在運行的過程中出現波動，就可能會造成溫度的大幅提升，從而使裂解氣中的水達到飽和量，達到飽和量的水存在將干燥器擊穿的可能性。此外，如果過量的水進入分離系統，當前冷系統處于低溫或自身凝固結冰就可能造成設備的堵塞，從而導致前冷系統壓降的增加。

二、前冷系統壓降大的解決措施

（一）提高前冷系統的冷箱溫度

前冷系統在正常的運行狀態下，最低的溫度可能會達到-164℃。過低的溫度可能導致設備發生凍堵的現象，工作人員也無法對設備中產生的凍堵現象進行及時的處理。在停車時，前冷系統主要利用氮氣來進行溫度的升高，并且將系統中所有溫度測量點的溫度都升至10℃以上[2]。此外，工作人員還會在系統的低點排放物料，將設備中出現凍堵的物料通過加熱進行液化來排除系統。這不僅能夠減少設備凍堵現象的發生，還能夠實際證明在系統地點的確能夠排放裂解汽油。

（二）及時更換干燥劑

裂解氣干燥器干燥劑的粉化可能導致E264翅片通道的堵塞，因此可以將E264進行單獨切除，并使用氮氣進行沖壓，并在E264物料的入口處進行爆破，最終將堵塞在設備中粉化的干燥劑吹出來。此外，對于容易進行粉化的干燥劑，還可以進行干燥劑的及時更換。

（三）拆除前冷系統中的過濾網

在前冷系統中，裝載有多個過濾器，且每個過濾器中都配備有過濾網。過濾網裝載的主要目的是保證前冷系統在運行和改造的過程中防止冷箱堵塞問題的產生。現階段，前冷系統的內部已經不再需要過濾網進行物料的過濾，只需要在裂解氣口中安裝過濾網進行保護即可。

（四）對部分管線和設備進行改造

現階段，前冷系統中的部分管線較小，裂解氣無法直接通過。因此，需要技術人員對前冷系統壓力降進行反復核算，最終核算出需要進行擴徑的管線。此外，前冷系統中的設備也需要進行及時的更換，確保前冷系統的安全穩定運行。同時，對丙烯制冷壓縮機和乙烯制冷壓縮機控制系統進行改造，配備控制系統，保護機組的運行。在丙烯制冷壓縮機和乙烯制冷壓縮機控制系統運行的過程中，常常發生振閥全開的現象，這些現象的發生最終導致裝置操作難度的增加，因此可以采用防喘振閥來控制機組穩定運行。

四、效果對比

因此，從表1來看，裝置檢修改造后R213、E264、前冷系統的壓降均有大幅度降低。

結語：

綜上所述，前冷系統的工藝裝置復雜，工藝流程繁瑣，系統的波動、干燥劑的粉化以及物料露點過高都可能導致前冷降壓系統增大。針對前冷系統運行過程中出現的問題，提出相應的解決措施，并最終使前冷系統的裝置順利運行和平穩操作奠定基礎。

參考文獻

[1] 張世杰，吳秀章，關豐忠，等. 甲醇制烯烴工業裝置水系統問題分析及解決方案探討[J]. 化工進展，2017，36（b11）：553-559.

[2] 王皓. 中央空調冷卻水系統常見問題及分析[J]. 農家參謀，2017（17）：146-146.

作者簡介：劉先峰，男，1976.9.15，在大慶石化公司化工一廠裂解裝置分離崗位工作，車間操作工。