有热再生干燥器在乌石化炼油厂中的应用

有热再生干燥器在乌石化炼油厂中的应用

丁雅洁

乌鲁木齐石化公司炼油厂公用二车间

摘要：通过对建南空压装置有热再生干燥器操作的调整和优化， 延长了有热再生干燥器中干燥剂的使用时间，使有热再生干燥器的运行周期加长，确保了全厂风系统的平稳运行。

关键词：有热再生 干燥器 优化操作 平稳 风损

乌鲁木齐石化公司炼油厂建南空分装置引进美国Cooper公司设计和制造的JOY—TA48M30压缩机，2000年元月投入运行。同时配套HRAD-150型有热再生干燥器装置。本吸附式压缩空气干燥装置采用硅胶颗粒干燥剂，根据物理吸附原理，应用加热再生的方法，对压缩空气进行干燥、净化。本设备为各类工业用气提供压缩空气气源的干燥处理，整套装置具备完整自动控制，自动检测功能。近年来由于有热再生干燥系统运行工况的不稳定，造成全厂净化风压力波动，调节频繁，严重影响了炼油厂各生产装置的平稳运行。通过不断对比操作，优化了有热再生干燥器的运行操作，极大的延长了有热再生干燥器的使用周期，确保了全厂各装置的平稳运行。

1 问题的提出：

1.1工艺原理：

空 气经自洁式空气过滤器初步除尘，→经离心式空压机压缩后至压力0.80 MPa(G)，→首先进入非净化风储罐进行缓冲，经缓冲罐稳压并除去部分机械水，→湿饱和压缩空气进入再生干燥装置。湿饱和压缩空气经进气阀门，进入干燥筒下部进口，而后沿筒壁呈切向旋转向上，透过锥孔板上升，当压缩空气通过装有吸附剂的吸附层时，压缩空气中的水份由下而上逐渐被吸收，干燥筒开始工作，效率提高，大部分在很短的时间在第一层吸附剂上吸附，至筒体出口，空气中的水分以降至所要求指标，随着不断的工作，吸附区或沿吸附层气流前进的方向移动，吸附剂开始端完全被水饱和，干燥筒吸附能力逐渐降低，干燥筒出口空气的含水量上升，当出口气流露点到达极限时，干燥筒失去干燥能力，需对其进行再生脱附。干燥剂的脱附过程为吸热过程，要求在较高的温度下进行，再生用的空气是取干燥器出已处理的部分空气量（约10-15％）。经节流板和电加热器加热后，由单向阀经干燥筒顶部再生空气进口，进入干燥筒体内，再生热空气通过吸附剂层后，将吸附剂中水分蒸发后随同再生空气一起由下部排气管排入大气中，干燥器A，B塔交替连续工作，不间断输出经过净化的压缩空气。经过纯化干燥的压缩空气，→经除尘过滤器除油、除尘，→→至建南空压净化风集合管供全厂净化风系统。 跨线至建南空压非净化风集合管供全厂非净化风系统。

1.2全厂实际用风量分析：

建南空压岗位压缩机正常运行时采用的是开三台压缩机供风模式，压缩机实际排气量约36000m³/h，实际外供风量约30000m³/h，而各生产装置的用风量约在32000m³/h左右。实际干燥器内部风量消耗约4200m³/h，内部风量消耗过大，造成外供风量不足，外供风压难以保证。

1.3 有热再生系统存在的问题

1）、再生风量损耗较大

2）、无法按时切换

3）、出口露点波动

2 有热再生干燥器原因分析：

2.1再生风量损耗较大

干燥剂的脱附过程为吸热过程，要求在较高的温度下进行，再生用的空气是取干燥器出已处理的部分空气量（约10％）。经节流板和电加热器加热后，由单向阀经干燥筒顶部再生空气进口，进入干燥筒体内，再生热空气通过吸附剂层后，将吸附剂中水分蒸发后随同再生空气一起由下部排气管排入大气中。

运行过程中再生塔阀门开度过大，气阀密封不严等情况造成再生风量损失过大，约占机组正常运行风量的15%左右。

2.2无法按时切换

当干燥器工作时间延长，再生时间也相对延长，冷吹时间相对变化较小，随着工作时间的延长，空气露点会呈现出缓慢上升的趋势，但总的情况露点的变化较小，供风量与干燥器的工作时间再生时间之间的变化，并没有明显的规律性，调整前后的风量变化计量表变化没有规律，这主要是仪表流量计瞬量量程太大（量程为12000 Nm3/h）以及系统压力变化较大，但从再生合格与冷吹时间从热平衡的角度看，再生及冷吹的热量不变，时间增加了2.5倍，风量理论减少了2.5倍，由原来的1500 Nm3/h减少至600 Nm3/h，减少了900 Nm3/h。

2.3出口露点波动

露点（Dew point），又称露点温度（Dew point temperature），在气象学中是指在固定气压之下，空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度。

当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点。露点越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。

出口露点波动意味着有热再生干燥器工作压力控制波动。

3 操作调节控制

3.1 根据出口露点分析值和再生塔工作压力进行电加热器入口阀门调节。通过对有热再生电加热器入口阀门开度的调节，有热再生出口露点值稳定在-50℃左右，再生塔压力下降至0.07MPa左右，风量损耗由调整前平均损耗约占机组正常运行风量的15%降至调整后约为机组正常运行风量的10%，达到了设计最优值。

3. 2. 根据冬夏两季操作工况的不同，调整了有热再生干燥器再生温度和冷吹合格的温度控制要求，有热再生干燥器由调整前大约10小时切换一次降至调整后8小时切换，切换时间的缩短，大大延长了吸附剂的再生周期，从而延长了有热再生干燥器的使用年限。

3.3对有热再生干燥器切换阀、干燥剂定期检查维修。在有热再生干燥器备用时期检查切换阀密封是否严密、干燥剂是否缺损，及时消除故障，保证干燥器长周期运行。车间制定具体措施严格控制机组放空量、排凝量。冬季将备用机组风罐、后冷排凝全部关闭，减少风损。要求班组人员巡检加强系统漏点，有效地控制了风系统损失。

3.4改造选用PQZ-200/8型微热再生干燥器，一个吸附塔在工作压力下进行吸附干燥，而相应另一个吸附塔从主管路抽取极少量压缩空气经减压、加热过程，作为再生气体对其进行微热再生。加热效率高，耗气量小，最大降低风损。

4 结论

炼油厂有热再生干燥器利用在我厂应用已有十几年。事实证明，有热再生干燥器是节能增效的有效方式，进一步提高企业效益，创造更高收益。