裂解氣干燥器再生充壓/冷吹順控邏輯改造

李德龍

（中國石油大慶石化公司化工一廠，黑龍江 大慶 163714）

某石化公司60×104t/a乙烯裝置共有2臺裂解氣干燥器ER-3330A/B，主要作用是利用分子篩的吸附選擇性將裂解氣中水份脫除，避免在精餾低溫系統(tǒng)中結(jié)冰或形成水合物，堵塞低溫系統(tǒng)［1~3］。

正常操作條件下，裂解氣干燥器1開1備，1臺干燥時另1臺再生，循環(huán)操作周期為24 h。裂解氣干燥器再生操作方式是通入不被分子篩吸附的干燥甲烷氣體，甲烷氣體通過含水分子篩床層，經(jīng)過加熱和吹掃，將被吸附的水分子解吸出來，進而使分子篩含水量降低，從而恢復了原有的吸附能力。

1 裂解氣干燥器的再生過程

（1）裂解氣干燥器切換：將再生干燥器切入，與在用干燥器并聯(lián)運行，將已失活干燥器切出；

（2）失活干燥器卸壓，卸壓的氣體進入急冷水塔；

（3）失活干燥器充壓、冷吹；

（4）失活干燥器再生：將失活干燥器加熱，以50℃/h的速度加熱至230℃，干燥器恒溫2~3 h，再生氣體和冷卻氣體來自前冷及脫甲烷塔的尾氣；

（5）裂解氣干燥器冷卻：以50℃/h速度冷卻至30~40℃；冷卻氣體來自前冷及脫甲烷塔尾氣；

（6）再生后干燥器充壓備用。

2 裂解氣干燥器原再生方案

在裂解氣再生過程中，干燥器充壓主要是通入冷再生氣，使干燥器頂部壓力PI-330181與燃料氣分離罐EV-3332頂部壓力PI-330442的偏差（絕對值）在較小壓差（0.06 MPa）以內(nèi)。防止干燥器再生對燃料系統(tǒng)影響過大，進而影響裂解爐的COT溫度；冷吹主要是通入冷再生氣，逐漸置換裂解氣干燥器內(nèi)部殘余裂解氣，降低裂解氣對燃料氣熱值影響，為下一步裂解氣干燥器加熱提前做準備。原充壓及冷吹主要通過程序自動實現(xiàn)［4］。

2.1 充壓過程

（1）點擊“ER3330A再生升壓”；

（2）冷再生氣閥MOV-330188全開，用冷再生氣對ER-3330A干燥器進行充壓；

（3）順序打開XV-330186和MOV-330187；

（4）待2個閥門XV-330186和MOV-330187全開后，在10 min之內(nèi)將FIC-330181逐步開至15%（1.5%/min）。（注意，再生升壓之前，要確認FIC-330181的手操器必須投自動）；

（5）升壓至干燥器頂部壓力PI-330181與燃料氣分離罐EV-3332頂部壓力PI-330442的偏差（絕對值）在0.06 MPa以內(nèi)。

2.2 冷吹過程

（1）點擊“ER3330A冷吹啟動”；

（2）在10 min以內(nèi)，將FIC-330181逐步關至0%（1.5%/min）；

（3）當系統(tǒng)確認FIC-330181關至0%后，順序打開冷再生器返回閥MOV-330183和XV-330182，通過位置開關確認閥門狀態(tài)；

（4）在1 h之內(nèi)將FIC-330181逐步開至60%（1%/min，當FIC-330181開至60%后保持30 min）。

原充壓及冷吹閥門開度曲線見圖1。

圖1 原設計充壓及冷吹曲線

3 再生過程存在的問題

裂解氣干燥器原設計充壓及冷吹過程中，燃料氣壓力、熱值、裂解爐COT溫度、再生氣流量調(diào)節(jié)閥開度及流量都會發(fā)生明顯的變化［5，6］。

（1）冷吹充壓時間過快，閥門開度大，直接影響燃料氣壓力波動約為0.32±0.05 MPa，COT溫度波動2~3℃。

（2）冷吹過程中，再生氣調(diào)整流量變化大，對燃料氣熱值影響明顯，在相同的壓力調(diào)節(jié)下，燃燒熱量多，造成裂解爐COT溫度升高，壓力波動約為0.32±0.04 MPa，COT溫度波動5~10℃。

（3）再生氣流量調(diào)節(jié)閥為蝶閥，在小開度下，基本無流量，待達到一定開度下，進料量猛增，導致冷吹閥門按照一定閥位調(diào)整后，流量無法實現(xiàn)線性增長。

4 裂解氣干燥器再生改造方案

結(jié)合手動調(diào)整的經(jīng)驗及FIC-330181閥門特性，改造充壓冷吹曲線見圖2。

圖2 新設計充壓及冷吹曲線

4.1 充壓過程

（1）點擊“ER3330A再生升壓”；

（2）冷再生氣閥MOV-330188全開，用冷在生氣對ER-3330A干燥器進行充壓；

（3）順序打開XV-330186和MOV-330187閥，2閥全開；

（4）0.5 min內(nèi)，F(xiàn)IC330181閥門開度開至7%（7%/0.5 min）；

（5）至第4.5 min，F(xiàn)IC330181閥門逐步開至9%（2%/4 min）；

（6）至第9.5 min，F(xiàn)IC330181閥門逐步開至10%（1%/5 min）；

（7）至第11.5 min，F(xiàn)IC330181閥門逐漸開至11%（1%/2 min）；

修改程序模塊（粗體字）如下：

（8）保持閥門開度11%，待升壓至干燥器頂部壓力PI-330181與燃料氣分離罐EV-3332頂部壓力PI-330442的偏差（絕對值）在0.01 MPa以內(nèi)，約20 min。

4.2 冷吹過程

（1）點擊“ER3330A冷吹啟動”；

（2）將FIC-330181關至0%；

（3）當系統(tǒng)確認FIC-330181關至0%后，順序打開冷再生器返回閥MOV-330183和XV-330182，通過位置開關確認閥門狀態(tài)；

（4）0.5 min，F(xiàn)IC-330181閥門開至8%（8%/0.5 min）；

（5）至第10.5 min，F(xiàn)IC-330181閥門開至13%（5%/10 min）；

（6）至第31.5 min，F(xiàn)IC-330181閥門開至20%（7%/21 min）；

（7）至第51.5 min，F(xiàn)IC-330181閥門開至30%（10%/20 min）；

（8）至第71.5 min，F(xiàn)IC-330181閥門開至50%（20%/20 min）；

（9）第76.5 min，F(xiàn)IC-330181閥門開至60%（10%/5 min），并保持30 min。

修改的程序模塊（粗體字）如下：

5 結(jié)束語

通過對裂解氣干燥器再生充壓及冷吹部分方案進行改造，利用裝置停工大檢修期間，將改造后裂解氣干燥器再生順控邏輯程序下裝至DCS控制系統(tǒng)，并利用數(shù)據(jù)模擬對控制程序進行修正，裝置開工后新的干燥器順控邏輯運行穩(wěn)定。

（1）裂解氣干燥器由原來操作人員手動小幅度多頻次開關閥門，實現(xiàn)了干燥器全自動切換的目的，穩(wěn)定了再生過程中燃料氣的壓力、熱值，為裂解爐的平穩(wěn)操作提供了有利條件。

（2）減少了操作人員日常工作量，降低了由于手動控制閥門誤動作導致的裂解氣壓縮機憋壓跳車、干燥器翻床、干燥器結(jié)塊、裂解燃料氣等風險。

（3）為全國同類乙烯裝置干燥器再生順控邏輯改造提供了實踐依據(jù)。