柴油加氢反冲洗操作规程及原理

该装置所用自动反冲洗过滤器由两个直径28in (711.2mm ) 的容器(即设备SR - 101A、SR- 101B, 见图2)、执行机构和程序控制器三部分组成。该过滤器共有15 个由压缩气体操作的蝶阀或球阀(V 1～V 15)。15 个阀接收安装在各
自阀门组合上的四通电磁阀的气动信号。每一容器有105 个过滤元件(Φ 25.4×1550) , 共有1.158m 2 的过滤面积。设计颗粒排出率为: 大于17Lm 的颗粒去除精度为98%。98% 的去除效率表示使用硬球体作为颗粒在液体中进行试验, 在液体中无滤饼过滤时的去除效率。
整个系统操作有自动模式和手动模式两种模式。控制面板直接固定在过滤器旁。控制系统中可编程逻辑控制器(PLC) 将监测所有过程的传感器, 并自动地排定所有过程阀门的关闭程序。选择器开关、按钮、指示灯固定在控制箱的门上, 操作门可监视和启动过滤器系统的所有操作功能。控制箱上还具有数字显示和整体键盘的操作员接口, 该接口可显示系统状态信息、报警信息、来自传感器的作业变量, 并且允许操作员调节作业参数和报警启动点。
操作时, 操作员将选择开关置于自动模式,按启动钮后, 所有动作将由PLC 控制。先是V 5、V 7 开, 以利原料油进入及排出容器SR -101A 内气体。当液位开关L SH - 3 发出信号后, 表明SR - 101A 内气体排尽, V 13 开, V 5关。当原料油触及与L SH- 1 相连的浮球后, 液位开关L SH- 1 发出信号, V 3 开, V 13 关, SR- 101A 投入正常的过滤操作。
随着过滤器操作的进行, 过滤器压差将增大, 当其压差达到设定值200kPa (推荐值, 可设定) 时, V 6、V 8 开。L SH- 4 发出信号后, V 14开, V 6 关, 等L SH - 2 发出信号后, V 4 开,V 14、V 7、V 3 关, 完成由SR - 101A 到SR -101B 的切换, SR - 101B 即进入过滤过程。SR- 101AöB 完成切换。随后V 1 开, 反冲洗氮气进入SR - 101A , 充压5s 后(可设定, 推荐值) ,V 11 迅速打开, 氮气将过滤容器中原料油及过滤元件表面杂物迅速反冲洗至反冲洗污油罐。反冲洗10s (推荐值, 可设定) 后,V 1、V 11 关闭,SR - 101A 处于备用状态。当SR - 101B 压差达到200kPa 时, 将切换至SR - 101A , 同时反冲洗后处于备用状态(各阀开关顺序与SR -101A 相对应)。

在原设计中, 经过N 次(可设定) 过滤后,将需要一次浸泡过程。例如: 5 次过滤后将要进行SR - 101A 浸泡, 此时, SR - 101B 已投入过滤工作。在SR - 101A 完成反冲洗后, 先是V 9、V 5 开, 浸泡油(航煤或柴油) 进入SR - 101A ,L SH - 3 发出信号后,V 9、V 5 关, SR - 101A 开始进行浸泡。达到浸泡时间后(可设定) , V 1开, 氮气进入SR - 101A , 5s (与反冲洗时充压设定时间一致) 后,V 11 迅速打开, 经过10s (与反冲洗时排放时间一致) , 浸泡油及

过滤元件表面可能存在附着物被反冲洗至
反冲洗污油罐。SR - 101A 处于备用状态。当SR - 101B 差压超过200kPa 时, 自动切换至SR- 101A。SR -101B 同样先是进行反冲洗, 接着完成浸泡, 再进行反冲洗。对应阀的动作与SR - 101A 一致。
虽然可以选择手动模式操作, 但这种方式可能出现过滤器压差超过200kPa, 而未能及时进行切换, 甚至压差超过400kPa 时都未能及时发现, 导致过滤器元件的损坏(在自动模式运行时, 若出现p差 > 400kPa, V 15 将自动打开,而其它所有阀都将自动关闭)。因此, 手动模式只用于维护情况和过程失常时使用。
3　反冲洗过滤器的特点
自动反冲洗过滤器与国内同类型装置采用的过滤器相比, 具有一定的先进性, 主要表现在以下几个方面:
(1) 自动化程度高
由于在自动模式下操作时, 所有阀门的动作都由PLC 控制, 同时, 报警参数的设定可保证在正常压力、温度范围内工作, 从而保证了过滤器的无人安全操作。即使是在手动模式下操作, 各阀动作仍是由控制箱面板上按钮决定开关状态, 因此大大减少了操作人员的工作量。
(2) 过滤精度高
老式过滤器的过滤效果不是很好, 而自动反冲洗过滤器的过滤精度是很高的。在运行3个月后, 我们进行了初步分析(当时装置负荷为100t/h , 即满负荷运行) , 原料中固体颗粒去除率为90% 左右。但该装置首次开工自1999 年6月12 日至9 月18 日停工, 共开工96 天, 加工原油164387t, 加氢精制反应器第一床层压差仅由0.034M Pa 上升到0.039M Pa。至2003 年4 月该反应器压差仅上升至0.17M Pa (处理量均为70t/h ) , 在同类装置中加氢精制反应器压差上升较慢, 延长了工作时间, 避免了催化剂失效事故的提前发生。
(3) 无污染的冲洗介质
自动反冲洗过滤器采用的是氮气反冲洗,这样可以避免老式过滤器采用装置下游产蜡油、柴油或蒸汽对过滤后原料的污染, 同时也避免铁锈等其它固体颗粒的带入(浸泡油虽是下游产航煤, 但因使用频率较低, 因此污染大大减少)。
(4) 高效的反冲洗过程
反冲洗过程采用氮气充压后, 过滤器底部阀门V 1 或V 2 迅速打开, 瞬间爆破力作用可把过滤器元件表面的固体颗粒及胶质反吹干净。
(5) 独特的浸泡反冲洗过程
为了防止反冲洗的效果不佳及长时间运行后过滤元件表面附着细小颗粒或胶质, 自动反冲洗过滤器还具备浸泡反冲洗过程功能(其工作过程如前所述)。这样可以进一步使过滤元件保持洁净, 从而保证过滤器的长周期正常使用。
(6) 提供多种反冲洗功能
该过滤器共提供三种反冲洗功能, 即自动反冲洗功能、定时反冲洗功能和强制反冲洗功能。
4　使用中出现的问题

在自动反冲洗过滤器调试和使用过程中也出现了一些问题, 主要有:
(1) 过滤器下
排气出口与液位计上引出口为同一引出口, 导致液位虚报这种设计造成原料油进入过滤器时, 液位计中浮球上下乱窜, 各阀动作失灵, 过滤器无法正常使用。后来临时改为先由上排气排出过滤器中大部分气体后, 再由下排气排出过滤器管板下残存气体, 从而保证了自动反冲洗过滤器的按时投用。
(2) 反冲洗氮气压力控制阀性能不好按使用要求, 反冲洗氮气压力应控制在0155M Pa, 但随机带来的2 个调压阀在调试时即损坏, 随后送来的2 个减压阀则明显控制不住压力, 在过滤过程中氮气压力即慢慢上升, 使过滤器切换时间被迫大大减短(可通过控制箱上的操作员接口, 调节作业参数中的超越时间,从而使进出口差压未达到设定的200kPa 而过滤时间达到超越时间时过滤器即进行切换) , 而且这两个减压阀在使用一段时间后也先后失灵, 于是只得采用国产减压阀代替, 但同样不能控制住压力的上升。
5　结束语
自动反冲洗过滤器在我厂加氢裂化装置的使用中虽然也出现了一些问题, 但因是首次使用, 瑕不掩瑜, 排除购置费用较高的缺点, 从自动反冲洗过滤器优良的过滤性能看, 它对加氢裂化装置催化剂和设备起到了较为明显的保护作用。



自动反冲洗过滤器技术规程
1.1过滤器简介
1.1.1 工艺介绍
自动反冲洗过滤器能自动控制被过滤原料中需去除固体杂质进入生产工序，有效地过滤机械杂质，提高输出产品质量；并能在系统设备不停车的情况下对过滤元件进行自动清洗，从而避免采用固定式过滤器因杂质堆积过多压损过大时，需频繁拆卸过滤器冲洗元件而带来经济损失。该过滤器采用多组过滤单元组合的方法以达到较大流量，控制器采取分组过滤的方法进行，以保证原料连续供给。
2.1 加氢装置中自动反冲洗过滤器的特点
2.1.1 目前在大多数加氢装置中自动反冲洗过滤器都具有如下特点：
1、工艺过程连续：不停车自动反冲洗；
2、防爆性好：利用气动控制或PLC程序控制（正压防爆）；
3、设置功能完备：手动(强制)自动(差压)；
4、自动控制配置：直接进入DCS系统，显示流量状况、差压动态、动作时间、反冲次数、液位状态等；
5、现场操纵方便：自动控制，减轻劳动强度。
2.2.1 工艺流程说明
过滤器通过进出口汇管连接到生产设备原料进出口管道上，当流体经过过滤元件表面时，超过过滤精度直径的固体颗粒被阻隔在过滤元件的一侧，形成堆积。使进出口两端的压差逐渐增加，当压差达到预设值或工艺规定冲洗值时或人为进

行手动清洗时，控制器被启动，自动进行一个循环的反冲洗，本装置自动反冲洗过滤器采用内冲洗形式，即采用已经过滤的清
洁流体，通过控制反向冲洗过滤堆积在过滤元件表面的杂质，反冲洗时逐组切断过滤单元的流体入口同时打开排污回收通道。在流体反向压力的作用下，堆积杂质迅速被清除。当压差低于预设值时，自动恢复到正常过滤状态。并且可根据要求调整冲洗时间，以达到最佳冲洗效果。因冲洗是逐组进行，当其中一组进行冲洗时，其余均在正常工作，因此在冲洗时不影响原料正常供给。
1、工艺流程图


2.3.1操作指南
1、自动反冲洗的正常控制
（1）控制范围：反冲洗差压不大于0.2MPa
（2）控制目标：五组过滤器差压控制在指标范围内
（3）相关参数：进出口之间的压差
（4）控制方式：自动和手动两种方式来进行
2、正常调整：
（1）在用的反冲洗过滤器每班手动吹扫一次，反应外操、班长做好记录，注明过滤器各组的冲洗情况、存在的问题（在交接班日志中体现出来），及时向车间汇报解决。
（2）反应内操要密切监控反冲洗过滤器的压差情况，若冲洗频次较高（每班冲洗3次以上），及时汇报并根据实际情况确定是否切换过滤器。
（3）外操在手动冲洗过滤器前，一定要通知班长及内操，内操注意观察污油罐液面上涨情况，污油泵运转情况，防止跑油。班长全面掌握装置的生产动态，协调好各岗位之间的关系。
3、异常处理
原因 处理方法
差压突然变小 通知仪表及维修队检查
手动冲洗响声异常 切除后进行蒸汽吹扫
气源压力不够，使得控制气缸工作不正常 检查总气源压力
气缸二腔室有串气，使得控制气缸工作不正常 调换活塞上的密封件
金属软管损坏，使得控制气缸工作不正常 更换软管
主控阀泄漏 更换密封元件及修理调换主控阀
电磁阀无输入信号，使得手动正常而自动失灵 检查控制柜继电器、DCS控制系统、差压变送器、电磁阀是否正常
2.4.1 自动反冲洗过滤器正常投用步骤
1、在过滤器使用前进行气密，气密合格后班长确认旁路阀处于关闭状态。
2、反应外操将过滤器的入口阀分三次缓慢的全部打开，中间间隔半小时，缓慢将过滤器升温至操作温度。
3、入口阀全部打开后将出口阀缓慢的全部打开，将油品全部投入到过滤器内。
4、观察过滤器顶部的压力表，当达到工作压力时，对过滤器是否存在泄漏进行进一步监控，并作为本班巡检的重点部位进行检查。
2.5.1停用步骤
1、备用过滤器投用后，外操关闭出口阀、

入口阀及确认旁路阀关闭和排污阀打开。
2、外操将切除的过滤器时手动冲洗1-2次，
3、将存油冲净（现场压力表回零），在通蒸汽，每小时冲洗1次，冲
洗3-5天（视冲洗情况而定）后关闭蒸汽，
4、缓慢开启开过滤器出口阀充油，冲洗2次后，以做备用。
5、冬季生产时要详细检查伴热投用状况。
6、冬季生产时，蒸汽吹扫线的排凝要少量排放，防止冻凝。
2.6.1 切换步骤
1、在用的反冲洗过滤器每班手动吹扫一次，反应外操、班长做好记录，注明过滤器各组的冲洗情况、存在的问题（在交接班日志中体现出来），及时向车间汇报解决。
2、反应内操要密切监控反冲洗过滤器的压差情况，若冲洗频次较高（每班冲洗3次以上），及时汇报并根据实际情况确定是否切换过滤器。
3、外操在切换过滤器前，一定要通知班长及内操，内操注意观察污油罐液面上涨情况，污油泵运转情况，防止跑油。班长全面掌握装置的生产动态，协调好各岗位之间的关系。防止出现由于切换过滤器造成的生产波动。
4、在备用过滤器使用前进行气密，气密合格后班长确认旁路阀处于关闭状态。
5、反应外操将过滤器的入口阀分三次缓慢的全部打开，中间间隔半小时，缓慢将过滤器升温至操作温度。
6、入口阀全部打开后将出口阀缓慢的全部打开，将油品全部投入到过滤器内。
7、观察过滤器顶部的压力表，当达到工作压力时，对过滤器是否存在泄漏进行进一步监控，并作为本班巡检的重点部位进行检查。
8、备用过滤器投用后，外操将切除的过滤器时手动冲洗1-2次，将存油冲净（现场压力表回零），在通蒸汽，每小时冲洗1次，冲洗3-5天（视冲洗情况而定）后关闭蒸汽，开过滤器出口阀充油，冲洗2次后，以做备用。
2.7.1注意事项
1、为防止原料串入蒸汽线，在蒸汽吹扫时必须要求蒸汽压力大于原料出口压力。
2、为防止原料串入蒸汽线，在开过滤器出口阀之前，要确认好蒸汽阀已关死（两道阀），必要时，吹扫蒸汽总阀也要关死，然后过滤器充油冲洗。
3、为防止换热后的温度引入过滤器过快造成温度急升，过滤器发生泄漏事故，在投用及切换过程中必须入口阀缓慢开启，将过滤器缓慢升温至操作温度。
4、过滤器进行冲洗时，反应外操必须到现场观察滑阀动作情况，防止滑阀不复位造成跑油，一旦发现滑阀不复位必须马上关闭去污油罐阀门，联系仪表进行处理，视差压上升情况切换过滤器。

反冲洗过滤器原理
一、自动反冲洗
当水通过过滤机的粗滤网后进入细过滤室，脏物在细滤网上逐渐堆积形成一层滤饼。于

是在细网的内部与外部产生压力差，当此压力差达到预先设定值，反冲洗控制器控制液压阀和液压缸活塞，水从液压马达室经液压阀流出。当液压阀打开时，马达室内、收集器以及吸嘴内的压力
降至极低点。这样就引起细网外侧面(清水)和与吸嘴相对的细网内侧面(浊水)之间产生一个压力梯度。靠这种压力梯产生的反冲运动就清洗净了与吸嘴相对的滤网区域。当水及脏物经过液压马达时会转动收集器，同时液压缸中的活塞也被驱动带动收集器作轴向运动。吸嘴的轴向运动和旋转使吸嘴能扫到滤网每一处,可以使滤网整个清洗干净。当滤网上的脏物冲洗掉后,压力差消失了，冲洗控制器关闭液压阀，活塞回到它原来的位置，此时整个系统回到原来位置等待下一个清洗循环。
二、反冲洗原理
需过滤的介质从内向外流过反冲洗过滤器的线隙式滤芯。同时固体颗粒截留在滤芯内侧。随着污染物的增多，过滤器污染侧和清洁侧之间的压差增大。若压差达到设置的触发压差便开始自动反冲洗。若反冲洗开始进行，则反冲洗过滤器开始更新滤芯。
反冲洗循环
?齿轮电动机转动欲清洗滤芯下面的冲洗臂。进入欲反冲洗滤芯的受污染液流被中断。
?反冲洗阀开启。
?滤液侧和反冲洗管路之间的压降把一小部分滤液逆向冲入欲清洗的滤芯。聚积在滤芯内侧的污染颗粒物被松开并通过冲洗臂冲进反冲洗管路。
?“每个滤芯的反冲洗时间”一过，反冲洗阀立即关闭。
这样所有滤芯被依次清洗。所有滤芯都被清洗后，反冲洗循环结束。
迅速开启气动反冲洗阀，从而在滤芯开口处产生压力冲击（循环脉冲），这也有助于反冲洗的清洗效果。


清洗步骤：
1、将滤芯放入炉内，升温只427℃保持两个小时，然后让滤芯在空气中自然冷却，认真监控炉温，避免超温，当过量的碳[wiki]氢[/wiki]化合物存在于滤芯上时，应提前冲洗一下，将多余的碳氢化合物去除，因为碳氢化合物的燃烧，可能会导致炉温飞速上升，造成滤芯的损伤；
2、调解20％的碱溶液（需要控制Cl-），将滤芯放入溶液中加热至接近[wiki]沸点[/wiki]，保持1～1.5小时，可以根据需要补充水；
3、用经过20μm甚至以上的过滤水冲洗滤芯，洗掉碱液及杂质；
4、用3公斤左右的过滤水反向冲洗滤芯5s，接着用过滤后的动力风反向吹扫5s，去除水渍；
5、将滤芯放入20％的磷酸或硝酸溶液中，加热至66℃，保持1个小时，后用过滤水冲洗干净；
6、用3公斤左右的过滤水反向冲洗滤芯5s，接着用过滤后的动力风反向吹扫5s，去除水渍；
7、用干燥的空气或干燥炉烘干滤芯；
8、

用放大镜观察滤芯是否清洗干净。