前冷系统压降大的原因及解决措施

摘 要：前冷系统的降压会导致外送氢气压力过低，从而会降低氢气的纯度，促使压缩机出口的压力增高，严重影响装置生产的负荷。现阶段，制冷压缩机操作出现波动、干燥粉剂以及物料露点过高是造成前冷系统压降大的主要原因。本文通过对强冷系统壓降大的原因进行分析，探讨了前冷系统压降大的解决措施。

关键词：前冷系统；压降大；解决措施

大庆石化新建E3装置年产60万吨聚合级乙烯，主要采用了前乙炔加氢反应器和前托丙烷的工艺，能够降低压缩机的负荷，最终减少丁二烯的聚合，减少投资设备的使用和操作的费用。前加氢脱乙炔反应器中乙炔选择性加氢，能够增加额外的乙烯产量。此外，乙烯分离采用先进的科学技术还能够提高乙烯和乙烷的挥发度，最终降低设备的投资，降低生产成本。

一、前冷系统压降大的原因

（一）系统的波动

在前冷系统运行的工程中，丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机能够为分离的部分提供分离时所需要的冷量，当两台压缩机任意一台出现波动，就可能会造成冷量的失衡。造成的结果是前冷系统温度的直线上升，从而导致重组分进入到下游的深冷系统当中，并可能在低温下形成冻凝，最终导致相关设备的堵塞。

图1 前冷系统流程示意图

（二）干燥剂的粉化

在裂解气干燥期的内部装有3A条形状的干燥剂，当这些干燥剂使用的时间超出标准范围内使用时间就可能会出现粉化[1]。同时，如果工作人员对裂解气干燥器的操作出现违规或操作不当时，也会出现干燥剂粉化的现象。干燥剂粉化的直接后果就可能导致干燥剂床层压降增大。被粉化的干燥剂还可能会随着前冷系统运行过程中出现的物料直接进入至E264。E264为前冷系统中的板翅换热器，一旦干燥剂粉末进入板翅换热器既可能会造成翅片通道的堵塞，最终造成E264压降的升高。

（三）物料露点过高

如果在裂解气压缩机系统中增加注水系统，就能够降低裂解气压缩系统在运行过程中裂解气的温度，从而减少双烯烃聚合结垢，最终导致裂解气压缩系统中的水含量大幅增加。一般而言，裂解气在进入分离系统时能够将温度控制在14℃。如果裂解气压缩系统装置在运行的过程中出现波动，就可能会造成温度的大幅提升，从而使裂解气中的水达到饱和量，达到饱和量的水存在将干燥器击穿的可能性。此外，如果过量的水进入分离系统，当前冷系统处于低温或自身凝固结冰就可能造成设备的堵塞，从而导致前冷系统压降的增加。

二、前冷系统压降大的解决措施

（一）提高前冷系统的冷箱温度

前冷系统在正常的运行状态下，最低的温度可能会达到-164℃。过低的温度可能导致设备发生冻堵的现象，工作人员也无法对设备中产生的冻堵现象进行及时的处理。在停车时，前冷系统主要利用氮气来进行温度的升高，并且将系统中所有温度测量点的温度都升至10℃以上[2]。此外，工作人员还会在系统的低点排放物料，将设备中出现冻堵的物料通过加热进行液化来排除系统。这不仅能够减少设备冻堵现象的发生，还能够实际证明在系统地点的确能够排放裂解汽油。

（二）及时更换干燥剂

裂解气干燥器干燥剂的粉化可能导致E264翅片通道的堵塞，因此可以将E264进行单独切除，并使用氮气进行冲压，并在E264物料的入口处进行爆破，最终将堵塞在设备中粉化的干燥剂吹出来。此外，对于容易进行粉化的干燥剂，还可以进行干燥剂的及时更换。

（三）拆除前冷系统中的过滤网

在前冷系统中，装载有多个过滤器，且每个过滤器中都配备有过滤网。过滤网装载的主要目的是保证前冷系统在运行和改造的过程中防止冷箱堵塞问题的产生。现阶段，前冷系统的内部已经不再需要过滤网进行物料的过滤，只需要在裂解气口中安装过滤网进行保护即可。

（四）对部分管线和设备进行改造

现阶段，前冷系统中的部分管线较小，裂解气无法直接通过。因此，需要技术人员对前冷系统压力降进行反复核算，最终核算出需要进行扩径的管线。此外，前冷系统中的设备也需要进行及时的更换，确保前冷系统的安全稳定运行。同时，对丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机控制系统进行改造，配备控制系统，保护机组的运行。在丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机控制系统运行的过程中，常常发生振阀全开的现象，这些现象的发生最终导致装置操作难度的增加，因此可以采用防喘振阀来控制机组稳定运行。

四、效果对比

因此，从表1来看，装置检修改造后R213、E264、前冷系统的压降均有大幅度降低。

结语：

综上所述，前冷系统的工艺装置复杂，工艺流程繁琐，系统的波动、干燥剂的粉化以及物料露点过高都可能导致前冷降压系统增大。针对前冷系统运行过程中出现的问题，提出相应的解决措施，并最终使前冷系统的装置顺利运行和平稳操作奠定基础。

参考文献

[1] 张世杰，吴秀章，关丰忠，等. 甲醇制烯烃工业装置水系统问题分析及解决方案探讨[J]. 化工进展，2017，36（b11）：553-559.

[2] 王皓. 中央空调冷却水系统常见问题及分析[J]. 农家参谋，2017（17）：146-146.

作者简介：刘先峰，男，1976.9.15，在大庆石化公司化工一厂裂解装置分离岗位工作，车间操作工。