儀表風露點升高原因分析與措施

牛澤亭(中海煉化惠州煉化分公司 516086)

一、概況

我廠共有三臺空壓機為全廠提供儀表風和工廠風，空壓裝置包括壓縮系統和干燥系統各三套。工藝要求儀表風常壓露點≤-45℃，而實際運作過程中常壓露點一直維持在-35℃到-25℃之間，一直依靠人員頻繁巡檢來確保設備裝置的運行，消耗了大量的人力物力。設備工藝流程如下：自然狀態的空氣經過濾器除塵后，進入壓縮機，經兩級壓縮以后氣壓增至0.8MPa，再經中、后兩級冷卻器降溫，除油器除油，緩沖器緩沖，干燥器干燥，送至空氣球罐，供后系統使用。空氣球罐中的空氣一部分作為成品氣進行使用，另一部分降至常壓后進入另一個空干燥筒，實現干燥劑的再生。

空氣干燥器裝置是根據變壓吸附原理進行工作的，在濕壓縮空氣進入干燥器中進行干燥時，經過干燥床，膠鋁干燥劑吸附空氣中的水分實現對空氣的干燥。從空氣球罐中出來的部分空氣經過降壓升溫實現干燥劑的再生。

二、問題分析

通過工藝流程可知，影響儀表風干燥器露點的要素包括進氣溫度、進氣總量、進氣潔凈度以及干燥劑和干燥器的自身效能。

1.進氣溫度

進氣溫度主要受到外部環境、空壓機排氣溫度和冷卻器三方面影響。首先，外部環境溫度越高，進入壓縮機的壓縮空氣溫度就越高；其次，空壓機的排氣溫度在設計上應該是與干燥器的排氣溫度是一致的，但是隨著壓縮機使用時間的增加，排氣溫度會逐步上升；第三，除進氣溫度和空壓機的排氣溫度之外，冷卻器的冷卻效果下降更是排氣溫度上升的重要原因。就本廠來說，壓縮機在2006年投產以來一直未進行過大修，其排氣溫度時常達到50℃以上，高于干燥器45℃的工作溫度，再加上冷卻器的冷卻效果有所下降，排氣溫度升高，干燥劑負荷加重，露點升高。

2.進氣量

當壓縮空氣進氣量長期大于干燥器的額定處理量時，由于干燥劑長期處于超負荷工作狀態，也將導致儀表風露點升高。我廠的干燥器的設計額定處理氣量為4500Nm3/h，而儀表氣流量近兩年一直在5000Nm3/h以上，使得干燥器一直處于超負荷工作狀態。

3.含水量

含水量包括空氣含水量和再生干燥劑含水量兩部分內容。進入干燥器的儀表風都是飽和濕空氣，在壓力一定的情況下，進氣溫度越高，其含水量越大，再加上中冷器容易內漏進入氣路，導致空氣內水分大量增加，致使干燥劑的工作量也越大。除了空氣存水量增加之外，干燥劑在進行重生時，由于再生溫度不夠，造成干燥劑再生不徹底，干燥效果下降。例如我廠干燥劑的再生熱源為中壓蒸汽，其再生溫度為180℃，而由于全廠蒸汽平衡的原因，換熱后的再生氣溫度僅能達到150℃左右，嚴重影響干燥劑的再生效果。

4.干燥劑污染

由于中冷器、后冷器、緩沖器和除油器的吹除閥容易堵塞或者操作不及時，導致冷凝水、油污等進入干燥器，如果長期如此，管道內的冷凝水很可能腐蝕管道，形成各種雜質，一并帶入干燥器，這不僅加大了干燥劑的工作負擔，同時也讓干燥劑遭到油污以及其他雜質的污染，降低了其活性，進而導致儀表風露點的升高。

5.干燥器老化

廠內的三臺干燥器經過多年使用，其干燥劑床層結構出現了板結現象，干燥劑空隙堵塞，吸附效率下降。并且設備出現自動調節氣動閥門膜片老化的跡象，時常發生程控切換閥不能及時打開或關閉的現象，導致系統漏氣，不能達到工作要求的壓力，進而導致儀表氣露點升高。

三、解決措施

1.控制進氣溫度

統計數據表明，在壓力一定的情況下，進氣溫度每升高5℃，成品氣出口的露點就升高8到10℃，因此，加強溫度控制是解決儀表風干燥器露點升高的一項重要措施。鑒于本廠實際情況，對空壓機進行了徹底的大修，更換了空壓機的氣閥和活塞環等，降低了系統漏氣，對氣缸冷卻水夾套實施徹底的化學清洗，以改善氣缸的冷卻效果，并將中冷卻器和后冷卻器更換為列管式換熱器，不僅能夠最大程度的降低排氣溫度，而且有利于排水排污，防止壓縮空氣中的微小水滴對葉輪的磨損，降低干燥器的工作負荷。

2.安裝與清理過濾器

經過長時間的使用，環境中的各種油污容易進入壓縮機，進而影響除油器正常工作。此外，在每臺干燥器之前安裝精密過濾器，防止設備在運作過程中產生的鐵銹等雜質，以防止干燥器中的干燥劑被污染，提高干燥劑的使用效果和壽命。

3.更換干燥劑，提高干燥劑的吸附能力

干燥劑具有一定的使用壽命，其吸附能力會隨著時間逐漸衰減。鑒于本廠的干燥器的干燥劑近兩年來一直處于超負荷運行過程中，加上干燥器系統前端各種問題對干燥劑本身也造成了較為嚴重的污染，因此實施更換。并從今年7月開始，在風量允許的情況下，實施兩臺干燥器運行并定期切換，將單臺干燥器的負荷減半，以保持和活化干燥器的吸附能力。

四、實施效果

實施以上措施后，裝置從2013年8月到2012年11月共運行了5個月，收集的運行數據顯示三臺干燥機的出口常壓露點在-50℃到-59℃之間，滿足工廠的工藝生產要求。

[1]合成氨一部.一化肥合成氨裝置流程圖冊.中國石油寧夏石化公司,2007.

[2]合成氨一部.生產崗位操作法.中國石油寧夏石化公司,2007,3.