龐善超，劉金麗

(1.山東兗礦國際焦化有限公司，山東 濟寧 272100；2.兗礦煤化工程有限公司，山東 鄒城 273500)

附有甲醇副產(chǎn)系統(tǒng)的焦化企業(yè)均采用方箱式加熱爐給介質加熱。焦爐煤氣從壓縮機后入轉化爐前的氣體成分中含有大量的萘、焦油、粉塵、壓縮機油等，容易造成加熱爐爐管嚴重阻塞，平均運行半年系統(tǒng)需停產(chǎn)清理一次。介質經(jīng)常阻塞爐管，無法保證化工系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

1 項目的必要性分析

為保障壓縮機后系統(tǒng)，包括加熱爐、干法脫硫、轉化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，在壓縮機后加過濾器，分離入爐前焦爐氣中雜質，是非常必要的，能有效防止焦爐煤氣中焦油、煤粉、萘、水等焦質狀雜質堵塞加熱爐管道。目前，大部分焦化企業(yè)化產(chǎn)工段除雜質效果并不理想，導致氣柜后端電捕效果較差，大量焦油、煤粉、萘帶入后序工段，氣體中雜質質量濃度高達48～80 mg/m3。由介質特性決定，會在低溫下堵塞設備管道及污染后序工段催化劑，造成生產(chǎn)事故或安全事故，給企業(yè)生產(chǎn)帶來損失。并且，管道阻塞造成系統(tǒng)阻力增大，需要短期停車消除阻力，浪費大量人力、物力，并造成產(chǎn)品產(chǎn)量降低，生產(chǎn)成本增大。

2 過濾部分初步設計[1]

參考國內多個過濾器制造企業(yè)的產(chǎn)品，初步設計過濾器由進氣機械分離組件、高效機械絲網(wǎng)分離器、高精密濾芯構成。

2.1 機械分離

焦爐煤氣進入設備內部后，順著管壁向下旋轉，在離心力作用下，較大的雜質將被甩至管壁，從而分離出介質中大于150 μm左右的大顆粒雜質。

2.2 絲網(wǎng)分離

當帶有粉塵、焦油、萘的氣體以一定的速度上升通過絲網(wǎng)時，由于上升的慣性作用，介質與細絲網(wǎng)相互碰撞而被附著在細絲表面，隨著附著介質的增多、擴散，其自重力大于上升力，雜質就從絲網(wǎng)上分離下落，實現(xiàn)分離。該絲網(wǎng)采用高精度不銹鋼材質，可有效攔截介質中粒徑大于50～100 μm的雜質。

2.3 濾芯分離

該步驟主要是過濾分離氣體中粒徑大于10～50 μm的雜質。該濾芯應采用特殊不銹鋼纖維膜，能專門針對焦爐煤氣中介質的特殊性，有效攔截介質中焦粉、焦油、萘、水等介質。濾芯表面需經(jīng)過特殊處理，使攔截在濾芯表面的濾餅容易脫落，確保濾芯長周期運行。

2.4 再生

初始投入系統(tǒng)阻力約為0.002 MPa，隨著過濾的進行，精密濾芯及絲網(wǎng)上附著的固體顆粒濾餅層不斷增厚，過濾器的過濾阻力會逐漸增大。當設備壓差達到0.12 MPa時(此處需根據(jù)系統(tǒng)整體壓力而定)，需要對濾芯及絲網(wǎng)進行清洗再生。具體步驟如下：

(1)降壓：過濾器進出口壓降達到設定值后，將設備切出系統(tǒng)，關閉進出口，準備進行反吹操作，絲網(wǎng)和濾芯分開且分區(qū)清洗，先對濾芯進行反吹洗后，再對絲網(wǎng)進行清洗。

(2)濾芯部分：由于焦爐氣中介質的特殊性，造成濾芯不易清理。為提高濾芯的恢復率，將濾芯分為多個獨立的工作區(qū)及反吹區(qū)域。該部位總共設置相應個數(shù)的反吹口，每個反吹口控制一個區(qū)域內濾芯。當設備壓差達到反吹條件時，濾芯數(shù)個區(qū)域逐個打開反吹口，進行反吹。

(3)絲網(wǎng)部分：絲網(wǎng)包括上下兩部分，上下各有數(shù)個反吹口。根據(jù)絲網(wǎng)厚度，設置上下反吹口的位置。為確保反吹清洗效果，分區(qū)域及上下設反吹口。

(4)反吹操作：當設備壓差達到反吹條件后，將設備切出系統(tǒng)，關閉進出口，引入2.0MPa壓力蒸氣，打開濾芯區(qū)域數(shù)個反吹口其中一個，采用憋壓的方式，即在反吹氣達到0.5 MPa壓力時，快速打開底部排污口。當泄壓完成后，關閉排渣口，繼續(xù)加壓。重復此操作30 min。完成一個區(qū)域反洗流程。剩余3個濾芯區(qū)域同樣采用此操作。當濾芯所有區(qū)域全部反吹完畢后，關閉濾芯所有反吹口。打開絲網(wǎng)位置一側反吹后，繼續(xù)通過加壓反吹0.5 h。完成后，關閉一側的反吹口，打開另一側的反吹口，同樣操作0.5 h。

(5)經(jīng)過一段時間使用后(一般情況是系統(tǒng)停車檢修時)，要打開入孔，拆出濾芯，對濾芯進行徹底清洗。同時對絲網(wǎng)進行檢修清洗，絲網(wǎng)可用清水進行沖洗。在清洗過程中，沉積在罐體底部的渣和廢水由排渣口排出。

3 技術經(jīng)濟分析

經(jīng)過在加熱爐前加兩臺過濾器，采取并聯(lián)方式，能有效過濾入加熱爐前雜質，防止焦爐煤氣中焦油、煤粉、萘、水等焦質狀雜質堵塞加熱爐管道。