裂解气干燥器再生充压/冷吹顺控逻辑改造

李德龙

（中国石油大庆石化公司化工一厂，黑龙江 大庆 163714）

某石化公司60×104t/a乙烯装置共有2台裂解气干燥器ER-3330A/B，主要作用是利用分子筛的吸附选择性将裂解气中水份脱除，避免在精馏低温系统中结冰或形成水合物，堵塞低温系统［1~3］。

正常操作条件下，裂解气干燥器1开1备，1台干燥时另1台再生，循环操作周期为24 h。裂解气干燥器再生操作方式是通入不被分子筛吸附的干燥甲烷气体，甲烷气体通过含水分子筛床层，经过加热和吹扫，将被吸附的水分子解吸出来，进而使分子筛含水量降低，从而恢复了原有的吸附能力。

1 裂解气干燥器的再生过程

（1）裂解气干燥器切换：将再生干燥器切入，与在用干燥器并联运行，将已失活干燥器切出；

（2）失活干燥器卸压，卸压的气体进入急冷水塔；

（3）失活干燥器充压、冷吹；

（4）失活干燥器再生：将失活干燥器加热，以50℃/h的速度加热至230℃，干燥器恒温2~3 h，再生气体和冷却气体来自前冷及脱甲烷塔的尾气；

（5）裂解气干燥器冷却：以50℃/h速度冷却至30~40℃；冷却气体来自前冷及脱甲烷塔尾气；

（6）再生后干燥器充压备用。

2 裂解气干燥器原再生方案

在裂解气再生过程中，干燥器充压主要是通入冷再生气，使干燥器顶部压力PI-330181与燃料气分离罐EV-3332顶部压力PI-330442的偏差（绝对值）在较小压差（0.06 MPa）以内。防止干燥器再生对燃料系统影响过大，进而影响裂解炉的COT温度；冷吹主要是通入冷再生气，逐渐置换裂解气干燥器内部残余裂解气，降低裂解气对燃料气热值影响，为下一步裂解气干燥器加热提前做准备。原充压及冷吹主要通过程序自动实现［4］。

2.1 充压过程

（1）点击“ER3330A再生升压”；

（2）冷再生气阀MOV-330188全开，用冷再生气对ER-3330A干燥器进行充压；

（3）顺序打开XV-330186和MOV-330187；

（4）待2个阀门XV-330186和MOV-330187全开后，在10 min之内将FIC-330181逐步开至15%（1.5%/min）。（注意，再生升压之前，要确认FIC-330181的手操器必须投自动）；

（5）升压至干燥器顶部压力PI-330181与燃料气分离罐EV-3332顶部压力PI-330442的偏差（绝对值）在0.06 MPa以内。

2.2 冷吹过程

（1）点击“ER3330A冷吹启动”；

（2）在10 min以内，将FIC-330181逐步关至0%（1.5%/min）；

（3）当系统确认FIC-330181关至0%后，顺序打开冷再生器返回阀MOV-330183和XV-330182，通过位置开关确认阀门状态；

（4）在1 h之内将FIC-330181逐步开至60%（1%/min，当FIC-330181开至60%后保持30 min）。

原充压及冷吹阀门开度曲线见图1。

图1 原设计充压及冷吹曲线

3 再生过程存在的问题

裂解气干燥器原设计充压及冷吹过程中，燃料气压力、热值、裂解炉COT温度、再生气流量调节阀开度及流量都会发生明显的变化［5，6］。

（1）冷吹充压时间过快，阀门开度大，直接影响燃料气压力波动约为0.32±0.05 MPa，COT温度波动2~3℃。

（2）冷吹过程中，再生气调整流量变化大，对燃料气热值影响明显，在相同的压力调节下，燃烧热量多，造成裂解炉COT温度升高，压力波动约为0.32±0.04 MPa，COT温度波动5~10℃。

（3）再生气流量调节阀为蝶阀，在小开度下，基本无流量，待达到一定开度下，进料量猛增，导致冷吹阀门按照一定阀位调整后，流量无法实现线性增长。

4 裂解气干燥器再生改造方案

结合手动调整的经验及FIC-330181阀门特性，改造充压冷吹曲线见图2。

图2 新设计充压及冷吹曲线

4.1 充压过程

（1）点击“ER3330A再生升压”；

（2）冷再生气阀MOV-330188全开，用冷在生气对ER-3330A干燥器进行充压；

（3）顺序打开XV-330186和MOV-330187阀，2阀全开；

（4）0.5 min内，FIC330181阀门开度开至7%（7%/0.5 min）；

（5）至第4.5 min，FIC330181阀门逐步开至9%（2%/4 min）；

（6）至第9.5 min，FIC330181阀门逐步开至10%（1%/5 min）；

（7）至第11.5 min，FIC330181阀门逐渐开至11%（1%/2 min）；

修改程序模块（粗体字）如下：

（8）保持阀门开度11%，待升压至干燥器顶部压力PI-330181与燃料气分离罐EV-3332顶部压力PI-330442的偏差（绝对值）在0.01 MPa以内，约20 min。

4.2 冷吹过程

（1）点击“ER3330A冷吹启动”；

（2）将FIC-330181关至0%；

（3）当系统确认FIC-330181关至0%后，顺序打开冷再生器返回阀MOV-330183和XV-330182，通过位置开关确认阀门状态；

（4）0.5 min，FIC-330181阀门开至8%（8%/0.5 min）；

（5）至第10.5 min，FIC-330181阀门开至13%（5%/10 min）；

（6）至第31.5 min，FIC-330181阀门开至20%（7%/21 min）；

（7）至第51.5 min，FIC-330181阀门开至30%（10%/20 min）；

（8）至第71.5 min，FIC-330181阀门开至50%（20%/20 min）；

（9）第76.5 min，FIC-330181阀门开至60%（10%/5 min），并保持30 min。

修改的程序模块（粗体字）如下：

5 结束语

通过对裂解气干燥器再生充压及冷吹部分方案进行改造，利用装置停工大检修期间，将改造后裂解气干燥器再生顺控逻辑程序下装至DCS控制系统，并利用数据模拟对控制程序进行修正，装置开工后新的干燥器顺控逻辑运行稳定。

（1）裂解气干燥器由原来操作人员手动小幅度多频次开关阀门，实现了干燥器全自动切换的目的，稳定了再生过程中燃料气的压力、热值，为裂解炉的平稳操作提供了有利条件。

（2）减少了操作人员日常工作量，降低了由于手动控制阀门误动作导致的裂解气压缩机憋压跳车、干燥器翻床、干燥器结块、裂解燃料气等风险。

（3）为全国同类乙烯装置干燥器再生顺控逻辑改造提供了实践依据。