仪表空气露点上升原因分析及处理
弓定振
（中海石油建滔化工有限公司，海南 东方572600）
［摘 要］结合800 kt/a甲醇装置仪表空气干燥器的应用情况，分析与排查仪表空气露点上升的原因，最终确认为干燥器加热器总电源三相开关处有一相断路。更换开关后，仪表空气露点恢复正常。
［关键词］仪表空气；露点；干燥器；原因分析；处理
［中图分类号］ TH 863+6 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2016）01-0075-03
中海石油化学股份有限公司800 kt/a甲醇装置于2010年10月建成投产。装置采用FCS控制系统，由于现场使用了大量的气动调节阀，要求仪表空气不能夹带粉尘、液体，因此仪表空气露点的控制在整个生产过程中显得极为重要。以下介绍一起仪表空气露点出现异常上升的案例，通过分析装置中影响露点变化的多种因素，找到了问题所在，最终使仪表空气露点恢复正常。
1 仪表空气系统运行情况
中海石油化学股份有限公司仪表空气干燥器由国内某净化设备公司生产，属于SLAD系列微热再生吸附式压缩空气干燥机，采用孔径与水分子直径相近的活性氧化铝为干燥剂，通过变温变压吸附脱除水分，干燥剂经过“吸附—再生—吸附”的过程循环使用。
仪表空气系统工艺流程如图1。通过1台两段螺杆式无油水冷式空气压缩机生产出压力0.70～0.77 MPa、流量1 200 m3/h的工厂空气，经工厂空气储罐缓冲并排水后，送入仪表空气干燥器脱水，干燥器前、后均设置过滤器，露点达到要求的空气送入仪表空气储罐，最后进入仪表空气管网，供甲醇装置使用。
仪表空气干燥器为两塔交替运行，一塔吸附运行时，另一塔用4%～6%的成品气进行再生。两塔切换周期为2 h，切换过程通过PLC自动完成。仪表空气露点要求小于-40 ℃。实际运行中，仪表空气干燥器再生塔加热温度可达120 ℃以上，仪表空气露点可达-60 ℃。2014年5月，发现干燥器出口仪表空气露点上升到-25 ℃，且还有上升趋势，该值已明显偏离正常控制指标，必须找到仪表空气露点高的原因，并进行有针对性的检修处理。
图1仪表空气系统工艺流程简图
2 仪表空气露点高的原因分析及排查
2.1 干燥器进气流量、温度过高及压力低
干燥器进气流量、温度过高以及进气压力低，均会导致工厂空气的含水量增加，使得干燥器处理气量过大和吸附效果下降，造成仪表空气露点上升［1］。通过查看FCS趋势图发现，上述参数均在正常控制范围，故进气流量、温度过高以及进气压力低等造成仪表空气露点上升的因素可以排除。
2.2 干燥器进气水含量过高
进气水含量是指进干燥器的压缩空气的饱和含水量。进气含水量高的可能原因有：① 空气压缩机一段（中冷器）内漏造成冷却水漏入气路，导致工厂空气中带有大量水分；② 工厂空气储罐排液不及时，积液带入下游管线中［2］；③ 前置过滤器积液。
通过检查空气压缩机后冷却器，观察空气压缩机系统排污情况，并对比其历史运行记录，发现空气压缩机运行工况良好，工厂空气储罐每天也定时进行排污。故干燥器进气水含量过高这一因素可以排除。
2.3 干燥剂变质或失效
干燥剂变质或失效后，干燥能力下降甚至失去作用，也会导致仪表空气露点上升。而干燥剂变质或失效的原因主要是油污染、结块、粉碎严重和干燥剂质量差等。该干燥剂未到寿命更换周期，出口气体中也没有发现粉尘；进气由无油螺杆式空气压缩机提供，进气中带油的可能性很小，且在前置过滤器和工厂空气储罐的导淋排污中也都没有发现油迹。故干燥剂变质或失效这一因素可以排除。
2.4 露点仪出问题
干燥器出口配有在线露点仪，为确认露点仪读数是否真实可靠，通过手动取样测得仪表空气的露点为-60～-70 ℃，这与露点仪的读数相差很大。结合2次测量结果分析，判断存在露点仪工作异常的可能。
2.5 吸附塔再生效果差
吸附塔是循环再生设备，如果再生效果差，水分脱除不彻底，随着时间的推移，仪表空气露点就会上升［3］。吸附塔再生效果差的原因如下。
（1）温度控制器故障或设定温度值太低。经检查，控制器设定值没有变化，温度控制器工作良好。为了排除系统故障的原因，干燥器断电重新启动，其后工况并没有改观。
（2）温度传感器故障。使用红外测温枪检查加热器运行时外壁温度为70 ℃，手感温度也并不高，排除了温度传感器有问题的可能。
（3）加热器故障。因加热器实际加热温度仅有70 ℃，加热器工作效率低的可能性最大。但该干燥器使用PLC微电脑控制，无法查看到内部的控制逻辑，所以到底是露点低影响到加热温度还是加热器自身出了故障，还需作进一步的确认。
3 处理过程
基于上述分析，初步推断，仪表空气露点异常最可能的原因是露点仪工作异常或干燥器加热系统出现故障。
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