武鋼 李輝 陳峰

（1.中國石油烏魯木齊石化公司設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院 新疆烏魯木齊 830019）

(2.中國石油塔里木油田石化分公司 新疆 庫爾勒 841000)

一、概述

來自合成氨裝置的液氨，經(jīng)液氨過濾器過濾掉從合成帶來的觸媒灰后進(jìn)入氨回收塔并收集在氨受槽，經(jīng)氨升壓泵加壓到2.25MPa(G)，一部分液氨被送到中壓吸收塔，另一部分進(jìn)入高壓合成回路。液氨經(jīng)高壓氨泵加壓到23MPa(G)，經(jīng)氨預(yù)熱器預(yù)熱后作為高壓噴射器抽吸甲銨的動(dòng)力。液氨和甲銨混合后進(jìn)入尿素合成塔底部，在此與CO2壓縮機(jī)送來的15.8MPa（G）二氧化碳反應(yīng)。

由于液氨過濾器選用的是合成纖維濾芯，在試車過程中多次發(fā)生濾芯堵塞液氨流量不足導(dǎo)致高壓氨泵跳車事故。技術(shù)人員經(jīng)過與專利商SNAM技術(shù)人員的溝通，經(jīng)過計(jì)算與重新選型，在辦理了相應(yīng)變更手續(xù)后，對(duì)濾芯進(jìn)行了改造，改造后至今運(yùn)行良好。

二、原液氨過濾器的設(shè)計(jì)、制造及使用情況

按照SNAM工藝包文件的設(shè)計(jì)要求，液氨過濾器的最小過濾粒徑為0.01mm，濾芯阻力壓差清潔時(shí)為0.02MPa，污、臟情況下為0.1MPa。制造廠按照此要求選用的過濾器內(nèi)徑為1200mm，內(nèi)有40根∮57*910的濾芯，為了滿足最小過濾粒徑為0.01mm的要求，濾芯的濾材選用合成纖維多層包扎。

在試車過程中，高壓氨泵多次跳車。經(jīng)過檢查液氨過濾器壓差PDIA 1027指示，當(dāng)時(shí)顯示為滿量程，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求污、臟情況下的0.1MPa，最終判定是液氨過濾器堵塞，進(jìn)入高壓氨泵的液氨量不足，導(dǎo)致泵抽空跳車。打開液氨過濾器后，發(fā)現(xiàn)由氨合成塔來的液氨中含有大量的觸媒灰，這些觸媒灰被濾芯過濾掉的同時(shí)，附著在濾芯的合成纖維濾材表面，嚴(yán)重堵塞液氨的通過，導(dǎo)致高壓氨泵多次跳車。合成纖維濾材上附著的觸媒灰無法清理，并且遇見空氣后自燃導(dǎo)致濾材大量破壞。

同時(shí)，由于濾芯的龍骨選用的是0.75mm厚的304L不銹鋼板卷制而成，當(dāng)外部被堵塞，內(nèi)外壓差導(dǎo)致龍骨嚴(yán)重變形甚至焊縫開裂。造成許多粒徑較大的觸媒灰通過開裂處進(jìn)入氨受槽V-105，最后吸入高壓氨泵入口，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致高壓氨泵葉輪沖蝕、口環(huán)磨損及機(jī)封損壞，甚至由于濾芯堵塞影響液氨通過導(dǎo)致泵抽空后竄軸造成高壓氨泵的嚴(yán)重?fù)p壞。

三、采取的處理措施

發(fā)現(xiàn)問題后，技術(shù)人員與來現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)開車的專利商SNAM公司專家溝通，經(jīng)過充分討論，大家一致認(rèn)為：由于過濾器選型是不帶反沖洗的圓筒過濾器，內(nèi)部的過濾元件是40根濾芯，這造成了該過濾器所過濾的氨合成塔觸媒灰必然集結(jié)在濾芯的外表面并堵塞濾材的內(nèi)部微孔，由于該濾芯不能清洗，不能重復(fù)利用，必須對(duì)濾芯進(jìn)行更換。

1.濾材的選擇

結(jié)合合成氨裝置已運(yùn)行了近一個(gè)月，氨合成塔觸媒層已基本運(yùn)行穩(wěn)定，到S-102的觸媒灰已開始減少，經(jīng)過與專利商SNAM公司專家溝通，最終決定用可以進(jìn)行清理的316L不銹鋼絲網(wǎng)代替不可清理的合成纖維濾芯，經(jīng)查閱《QJ 3309－2008不銹鋼纖維過濾器和濾芯規(guī)范》，最終決定使用600目濾網(wǎng)雙層包扎來制作濾芯，該濾網(wǎng)最小過濾粒徑為0.023mm，基本可以滿足高壓氨泵的要求。

2.龍骨的選擇

鑒于0.75mm厚的304L不銹鋼板卷制濾芯的龍骨大量損壞，經(jīng)過計(jì)算，將龍骨改用3mm厚的304L不銹鋼板卷制，保證了龍骨的強(qiáng)度。

四、使用效果分析

自2010年10月改造完成后，再?zèng)]有因過濾器堵塞而造成停車事故。技術(shù)人員密切關(guān)注過濾器壓差，剛開始運(yùn)行時(shí)壓差為0.005 MPa，至2011年8月，過濾器壓差達(dá)到0.1593 MPa，倒換過濾器后，對(duì)運(yùn)行時(shí)間長的過濾器濾芯進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)濾芯龍骨完好，圓度符合要求，但全部濾芯表面結(jié)上了一層濾餅，影響液氨通過，對(duì)濾芯表面的濾餅進(jìn)行了清理，同時(shí)用高壓水自濾芯內(nèi)向外進(jìn)行了沖洗，清除了堵塞濾芯微孔的觸媒灰，回裝后投入運(yùn)行，壓差為0.012 MPa，效果良好。

結(jié)論

對(duì)于液氨過濾器的選用，不但要考慮過濾的要求，還必須考慮龍骨的強(qiáng)度及過濾后附著在濾材表面的雜質(zhì)的清洗，否則不但起不到過濾的作用，還會(huì)導(dǎo)致機(jī)泵由于抽空造成的嚴(yán)重?fù)p壞。

[1]QJ3309－2008不銹鋼纖維過濾器和濾芯規(guī)范.

[2]JB-T 5240-1991柴油機(jī)柴油濾清器紙質(zhì)濾芯 技術(shù)條件.