在天然氣凈化廠,原料天然氣過濾分離設備的使用效果,直接影響脫硫效果和溶液再生質量。由于凈化廠所屬凈化裝置原有過

濾設備過濾精度低,造成大量硫化鐵粉末等雜質隨原料氣夾帶進入脫硫溶液系統,影響裝置處理量及產品氣凈化度,導致裝置臨時

停產檢修次數增多。為保證凈化裝置的長周期、安全、平穩運行,讓天然氣凈化裝置“兩年一修或三年兩修”的檢修目標具有

可行性,保持脫硫溶液的清潔度,過濾分離器的有效過濾就顯得十分重要。
   

    1　應用前狀況
   

       1.1　過濾設備狀況重慶天然氣凈化總廠共有9套天然氣凈化裝置,處理原料天然氣能力為2480×104ｍ3/ｄ,擔負著向西南

三省一市和“兩湖”地區工農業供氣的重任。天然氣凈化裝置原有原料氣過濾分離系統由一級臥式重力分離器和一級國產仿照

ＰＥＣＯ的過濾分離器構成。通常重力分離器起粗分離的作用,用于分離原料天然氣液態烴、游離水滴和100μｍ以上的固體微

粒;過濾分離器起細過濾分離的作用,用于進一步分離原料氣中液態烴、游離水滴和1μｍ以上的固體微塵。但國內臥式過濾分離

器是20年前從日本引進設備的仿制品,由于國內材料和制造的原因,濾芯過濾精度不高、設備的密封性能也不好,造成只能攔截大

于5μｍ以上的固體微塵。
   

     1.2　氣質情況

       近年來,由于氣礦輸送到凈化廠的原料氣改為干氣及干濕氣混合輸送后,對原料氣輸送管線多次清管,大量的硫化鐵等粉塵雜

質隨原料氣夾帶進入凈化廠,經過重力分離和過濾分離,大顆粒雜質和游離水被分離,但大量呈細小顆粒狀、難以聚集的雜質穿透

過濾器,進入脫硫系統使溶液污染變質,嚴重影響了溶液的活性,同時設備腐蝕狀況加劇。大量雜質在溶液流速相對緩慢的吸收塔

塔盤和換熱設備管束中沉積,造成換熱設備堵塞,吸收塔攔液發泡,裝置原料氣有效處理量下降等,甚至產品氣不合格,引起裝置多

次臨時停產檢修,給生產帶來很大的損失。
    

    1.3　影響情況
   

      自2000～2004年來,重慶天然氣凈化總廠凈化裝置受原料氣夾帶雜質,造成溶液被污染攔液、換熱設備堵塞,難以維持裝置正

常生產而引發的非計劃停產共計22次,影響處理能力30428×104ｍ3、涉及處理量30169×104ｍ3,嚴重影響企業的正常生產,

直接影響下游以天然氣為原料的企業生產和居民生活用氣,給企業造成負面的社會影響。2　過濾方式選擇為了解各種濾芯在裝

置實際工況下的過濾分離　　
   

      對現場側線試驗的結果分析,原有過濾效果差的主要原因是過濾管過濾精度不夠,適應不了大處理量工況下過濾大量細微固體

顆粒的需要,同時,原有過濾器中過濾管密封結構不合理也是造成過濾效果差的主要原因之一。因此,更換過濾管,改善過濾管密封

結構是提高過濾效果的主要途徑。經市場調研綜合比較和應用對比后,重慶天然氣凈化總廠選用一級臥式ＰＥＣＯ過濾分離器+

一級ＰＡＬＬ臥式過濾器的原料氣過濾改造方式。首先在渠縣分廠增加兩臺頗爾過濾器有限公司的高效過濾器,采用ＭＣＣ

1401-Ｅ100濾芯用于原料氣過濾的工業化試用,后根據使用效果在重慶天然氣凈化總廠全面推廣。
 

   3　ＰＡＬＬ過濾器的應用
 

     頗爾過濾器有限公司廠商選擇的ＭＣＣ1401濾芯特別適用于天然氣過濾,保證對0.3μｍ及以上固體雜質的去除效率在

99.98%以上,其耐用性、大過濾面積和高容污量已證明在同類過濾器中是最有效的。
    

   3.1　ＰＡＬＬ過濾器特點
 

      ＰＡＬＬ高效過濾器的結構原理和通用原料氣過濾分離器大致相同,不同之處是采用的材料和密封方式不同,通用原料氣過濾

分離器的濾芯與濾芯座密封是面密封,而ＰＡＬＬ過濾器的濾芯與濾芯座是線密封(即“Ｏ”型密封圈密封),避免了因加工精度

效果,在現有一級重力分離器和一級仿照ＰＥＣＯ過濾分離器的基礎上,總廠與科研單位在引進分廠80×104ｍ3/ｄ原料天然氣

過濾裝置上進行了側線試驗,綜合現有過濾設備存在的問題考慮,共選擇了五種過濾元件進行現場側線試驗或安裝不正,導致濾芯

短路不能有效過濾。在原料天然氣等高壓氣流過濾中,ＰＡＬＬ過濾器ＭＣＣ1401濾芯具有極高的精度,和溶劑、烴類等許多液

體都相容,提供經濟可靠的過濾技術,對氣流中的懸浮固體顆粒及液滴有良好的攔截效果,從而獲得優質流體。
   

      3.1.1　持久優良的液體質量絕對過濾精度:ＭＣＣ1401濾芯采用絕對精度衡量其過濾效率,可保證對超過精度的顆粒定量去

除。由于采用的濾芯纖維直徑很細、強度高,濾芯過濾介質的打褶結構使其在很小的柱狀體積下具有高效的過濾面積,增加了空

隙體積和空隙率。與傳統的聚結器或其它過濾分離技術相比,其過濾面積超出10倍以上,容污量更高、持久性更強、使用壽命更

長。能夠提供更高的聚結效率、更大的處理容量及更佳的去污能力。.
  

    3.1.2　操作的可靠性
  

      濾芯介質是一種樹脂浸泡固結的醋酸纖維,利用樹脂浸泡技術鎖定纖維,防止彎曲和移動,避免由此引起所流動通道尺寸改變

而使得去除效率降低的問題。纖維中固定過濾孔的網狀結構位置固定,使得孔的尺寸在流速改變、壓力波動、機械振動甚至壓

降升高時都不會變大,濾芯結構也不易損壞。因而濾出的液滴和顆粒不會卸載或釋放到下游,去除效率保持一致不變。
   

    3.1.3　經濟有效的過濾系統
 

       濾殼在選材上充分考慮硫化氫對設備的腐蝕,采用天然氣工業普遍采用的快開盲板結構,保證能快捷安全地更換濾芯;ＭＣＣ

1401濾芯與濾殼的連接采用內“Ｏ”型圈密封方式,每支濾芯都是通過鋼端蓋中的一個內“Ｏ”型圈正向密封在濾殼管板上,可

以防止流體溝流,保證對污染物的去除精度;不需要昂貴的內部硬件,快開盲板和單個內“Ｏ”型圈的設計,可滿足濾芯迅速簡易的

更換要求,降低維修費用,使操作維護時間縮短,減少了系統停車時間。原有過濾器和增設ＰＡＬＬ過濾器的密封方式。
  

  3.2　ＰＡＬＬ過濾器的試用情況
   

    由于原料氣夾帶雜質嚴重污染溶液系統,僅通過過濾貧富液中的雜質不能徹底解決該問題,造成多次非計劃停車清洗溶液系統,

影響凈化裝置的平穩運行。為保證裝置長周期正常運行,針對原料氣夾帶雜質污染溶液系統等關鍵具體問題,重慶天然氣凈化總

廠決定采用一種切實可行的過濾分離系統改造方案,重點考慮從原料氣過濾設備的控制解決問題。在組織相關人員和企業院校

進行仔細分析,確定固體雜質主要為硫化亞鐵顆粒,同時對天然氣過濾分離技術的現狀進行調研、分析,在現場濾芯側線試驗的基

礎上,對濾芯選擇及密封方式作了進一步的考證。
  

     在過濾器經科研試驗和選型對比后,中國石油西南油氣田分公司決定在渠縣分廠增加兩臺頗爾過濾器有限公司的高效過濾器,

采用ＭＣＣ1401-Ｅ100濾芯用于原料氣過濾的工業化試用。
    

   2003年10月兩臺高效過濾分離器投運,用于渠縣分廠原料氣過濾分離系統,從含硫天然氣中去除固體顆粒物,以保證脫硫塔高效

穩定運行。過濾器經投運后測試,在系統正常運行情況下,效率為92.2%(ｍ),在系統粉塵含量較高的情況下,其除塵效率達到

98.7%(ｍ)。
  

     2003年11月13日下午,將Ｂ臺過濾器切換到Ａ臺。Ｂ臺經泄壓放空和氮氣置換后,打開排污閥,從過濾器底部排放口排出少量

黑水。打開快開盲板,在過濾器下部積累了一些灰黑色的顆粒和粉末;
    

    抽出部分濾芯檢測,在靠近密封面一端有些黑色的污漬;濾芯幾何尺寸沒有變化,外保護罩完好,輕輕敲擊濾芯,從過濾管的褶皺

纖維中抖出少許黑色粉末。過濾器濾芯回裝并關閉快開盲板,經試壓合格后繼續使用。
   

     由于頗爾過濾器有限公司原料氣高效過濾器在渠縣分廠有良好的應用效果,2004年,重慶天然氣凈化總廠陸續在長壽分廠、

引進分廠和墊江分廠大修時投運ＰＡＬＬ原料氣高效過濾器。