袋式除尘器在变压吸附装置CO气体净化中的应用_陈如意.pdf

陈如意 袋式除尘器在变压吸附装置 气体净化中的应用 河南化工，（）：袋式除尘器在变压吸附装置 气体净化中的应用陈如意（安阳化学工业集团有限责任公司，河南 安阳）摘 要：变压吸附装置作为一种较为常见的气体分离提纯装置，通过利用特定吸附剂在不同压力条件下吸附能力的变化，实现对不同气体的分离。由于设备内部压力的不断变化，吸附剂经过长时间运行后，容易出现粉化的情况。介绍了利用袋式除尘器去除变压吸附装置后系统气体中的吸附剂粉尘；解决后系统水冷器堵塞、干气密封损坏、反应器阻力大堵塞等问题；通过去除气体中挟带的粉尘，从而保证了后续生产装置的安全稳定长周期运行。关键词：变压吸附；粉尘挟带；离心机；袋式除尘器；反应器阻力；换热器堵塞中图分类号：文献标识码：文章编号：（）安阳化学工业集团有限责任公司 万 乙二醇生产装置气体净化工序变压吸附装置，采用变压吸附（简称）技术对脱硫变换工序送过来的含有、的净化气进行分离提纯。从半水煤气中提取一氧化碳和氢气，其基本原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择吸附特性和吸附能力随压力变化而呈现差异的特性，实现气体混合物的分离和吸附剂的再生。装置主要分为：变压吸附一段吸附（）、精脱硫工序、变压吸附 制 工序（两套 ）、变压吸附制（）。本文讲述的内容主要涉及变压吸附制 工序，该工序的主要作用是使 进一步与其他组分如、和 等进行分离，得到高纯度的，再经过 离心机进行加压后，作为后续工序的原料气使用。装置运行状况及存在的问题变压吸附制 工序所使用的吸附剂为 型 吸附剂，由于工艺特点及运行需求，吸附塔要不断地进行吸附、连续均压降压、逆向放压、抽空、连续均压升压、产品气对吸附床的最终升压等步骤，从而造成吸附塔内部压力一直处于不断大幅变化的状态。吸附剂经过长时间运行后，容易出现粉化，存在气体挟带吸附剂粉尘现象。随着生产装置的负荷提升，粉尘挟带现象逐渐加重，对其关联工序的真空泵气阀和活塞环运行寿命、离心机一级水冷器换热效果、脱氢入口过滤器阻力、离心机干气密封运行以及乙二醇装置脱氢反应器阻力等造成较大影响。装置运行过程中存在的问题主要有以下几个方面：离心机出口压力超过设计值，设计出口压力为 ，实际运行过程中在系统未达到满负荷的状况下，长期处于 。脱氢反应器堵塞严重，阻力超过设计值，设计指标，在系统未达到满负荷，同时打开反应器副线的情况下反应器压差在 以上。脱氢前过滤器阻力严重超标，设计指标，实际运行过程中已达到 以上。离心机一级水冷器经常性堵塞，换热效果差，二级入口温度偏高，需要每两个月进行停机更换一次换热器内芯。变压吸附装置是向后续乙二醇装置提供合格稳定的 及 产品气的关键装置，因其不能够满足后续系统的满负荷长周期运行，从而造成生产系统需要经常性地停运进行处理或者被迫长时间减负荷运行。每次系统停运造成的损失均高达数百万元，甚至超过 万元，严重制约乙二醇系统长周期、高负荷、稳定生产。因此如何解决该工序 产品气中吸附剂粉尘挟带问题，就成了保证系统高负荷、长周期、稳定运行的关键。收稿日期：作者简介：陈如意（），男，工程师，从事化工设备及机电仪检维修管理工作，电话：，：。第 期 陈如意：袋式除尘器在变压吸附装置 气体净化中的应用DOI:10.14173/ki.hnhg.2023.02.011 吸附剂粉尘挟带问题解决方案为了彻底解决吸附剂粉尘挟带问题，经过对整个系统流程的分析，认为可在变压吸附制 工序后系统中增加除尘装置。通过对气体中的吸附剂粉尘实现连续性的不间断去除，从而降低 离心机出口压力及脱氢反应器阻力，解决水冷器堵塞、换热效果差的问题。改造实施方案经过对各类除尘设备的对比分析，综合考虑，计划选用袋式除尘器。在 离心机一级出口至一级水冷器前，增加一台布袋除尘器；通过布袋除尘器将 产品气中吸附剂粉尘脱除后，经 离心机一级出口水冷器进行冷却，冷却后的气体进入 离心机二级、三级进行加压，送后续工序。袋式除尘系统由除尘、清灰、卸灰、仪电部分组成。喷吹用 气，卸灰置换用氮气，气动阀用仪表空气。氮气置换放空、防爆装置放空接至火炬总管。含有吸附剂粉尘的 气体从布袋除尘器入口进入，经过布袋进行物理过滤；截留粉尘在布袋的外表面，洁净气体穿过布袋后，从除尘器出口流出。整个系统由 控制系统自动控制。正常运行一段时间后，布袋上的粉尘会不断进行累积；当除尘器压差达到设定的阈值时，脉冲阀自动投运；开始使用离心机三级出口的洁净 气体进行反吹清灰，直到压差小于设定值，脉冲电磁阀停运。底部设置收灰舱，当灰仓内积灰达到设定高料位时输灰阀联动开始输灰，将收集到的粉尘密闭输送至底部料斗。袋式除尘器主要参数设备型号，；清灰方式，在线脉冲清灰；灰斗数 个；处理风量 ；设备阻力 ；设计烟气温度 ；入口含尘浓度 ；出口含尘浓度 ；过滤器设计压力 ；过滤精度。袋式除尘系统主要操作指标布袋除尘器压力 ，氮气压力 ，仪表空气压力 ，喷吹用 压力 ，除尘器运行阻力 ，进口、出口气动圆顶阀密封用氮气压力 。改造后运行情况及运行效果袋式除尘器自投运以来，离心机出口压力达到安全指标以下，后续脱氢系统阻力大幅下降，并持续保持平稳，离心机各段水冷器出口温度达到工艺指标要求，真空泵气阀和活塞环运行寿命明显提升，脱氢入口过滤器阻力显著下降、干气密封运行平稳。改造前后具体运行状况对比如表 所示。表 改造前后运行状况对比名称改造前改造后离心机出口压力 脱氢入口过滤器阻力 脱氢反应器压差 注：同等气量情况下对比。根据工艺需求，逐步提升系统负荷进行满负荷测试，离心机出口流量 送界内，送 二段置换，共计 （满负荷），离心机出口压力基本保持在 左右，到达预期目标。经过改造后，水冷器换热效果明显好转。出口温度下降的同时，换热器阻力也明显下降，使用周期也明显增加。之前需要两个月进行停机更换换热器内芯，增加袋式除尘器之后，连续运行两个月，对内芯进行检查，基本上未见有积灰的情况。结论通过在变压吸附装置后 离心机一段出口增加袋式除尘器后，经过三个月的连续运行，通过对各项数据的对比分析，改造前存在的 离心机出口压力及脱氢反应器阻力超过设计值，离心机一段水冷器经常性堵塞、换热效果差等问题均得到了明显改善。通过对系统负荷的逐步提升测试，满足了系统满负荷长周期安全稳定运行的要求。各项指标均达到工艺指标要求并保持稳定，彻底解决了制约系统高负荷、长周期安全稳定运行的瓶颈问题。欢迎使用河南化工在线投稿系统：河南化工 年 第 卷