Печеные металлические фильтры для высокотемпературной газовой фильтрации в производстве этилена

Проблемы и решения фильтрации в производстве этилена

На заводах по производству этилена высокотемпературный газ (обычно 500-800°C), выходящий из растрескивающей печи, несет большое количество частиц катализатора, коксового порошка и оксида металла. Если эти примеси попадают в нисходящую масляную систему, компрессоры и разделительные блоки, они приведут к износу оборудования, снижению эффективности теплообмена, отравлению катализатором и снижению чистоты продукта. Традиционные керамические фильтрующие элементы, будучи высокотемпературно устойчивыми, являются хрупкими и имеют плохое сопротивление тепловому удару; с другой стороны, мешки для фильтров ткани не могут выдерживать такие высокие температуры.

Наш разработанный фильтр градиентной поровой структуры спекаемого металлического порошка изготовлен из металлических порошков, таких как 316L, титан 0 степени, 904L и Hastelloy, с использованием изостатического прессования, высокотемпературного вакуумного спекания и процессов сварки. Этот фильтрующий элемент имеет трехмерную взаимосвязанную поровую структуру с пористостью 35-45%, а точность фильтрации может контролироваться в пределах 1-80 мкм в соответствии с требованиями, сохраняя при этом отличную высокотемпературную прочность и сопротивление тепловому удару. В практических применениях фильтрующий элемент может стабильно работать при 900°C, выдерживать изменения температуры, превышающие 100°C в час, и достигать долгосрочной стабильной работы через онлайн-систему обратной промывки.

Дело о применении турецкой нефтехимической компании

В 2023 году крупный нефтехимический комплекс в турецкой Мраморной области модернизировал свой завод по производству этилена мощностью 800 000 тонн в год. В системе масла для гашения растрескавшегося газа на заводе высокотемпературный газ (приблизительно 640 ° C) должен был эффективно удалять частицы кокса и катализатора перед входом в масляную башню для предотвращения засорения лоток и масляных теплообменников. Ранее используемые керамические фильтры часто испытывали хрупкие трещины, что приводило к незапланированным остановкам и ежегодным потерям, превышающим 2 миллиона долларов США.

· Анализ рабочего состояния на месте

Посредством инспекции на месте технической командой клиента и нашей связи и анализа было обнаружено, что устройство использует процесс растрескивания смешанной нафты и сжиженного нефтяного газа. Растрескавшийся газ имеет высокое содержание коксового порошка (концентрация на входе около 800 мг/нм3), значительные колебания температуры (580-660°С), а также содержит следовые количества кислых компонентов. Фильтрующий элемент устанавливается на магистральном технологическом трубопроводе перед гашением масляной вышки, с рабочим давлением 0,3-0,5 МПа, и должен работать непрерывно не менее 18 месяцев.

· индивидуальные решения

Для этого конкретного условия работы наша команда предлагает следующие решения:

1. Оптимизация материалов: использование порошка нержавеющей стали 310S для повышения высокотемпературной стойкости к окислению и коррозионной стойкости.

2. Структурная конструкция: использование асимметричной градиентной поровой структуры с точным слоем 10 мкм на входной стороне воздушного потока и точным слоем 5 мкм на выходной стороне воздушного потока, обеспечивающим как высокую пылеемкость, так и точность окончательной фильтрации.

3.Схема установки: проектирование модульной фильтровальной установки, каждая из которых содержит 36 фильтрующих элементов (φ60×1000 мм), для простой установки и обслуживания.

4. Поддерживающая система: обеспечение интеллектуальной системы управления сзади, которая автоматически регулирует частоту и интенсивность сзади на основе изменений разности давлений.

· Результаты реализации

Система фильтрации была введена в эксплуатацию в феврале 2024 года. После 3 месяцев мониторинга результат показал:

Эффективность фильтрации оставалась стабильной на уровне более 99,97%, а содержание пыли в выпускном газе было ниже 2 мг/нм3.

Первоначальное падение давления составило всего 0,08 МПа, а через 3 месяца работы стабилизировалось в диапазоне 0,15-0,22 МПа.

Согласно последним данным по состоянию на декабрь 2025 года, система фильтрации работает непрерывно в течение 22 месяцев и по-прежнему работает в пределах диапазона падения давления. Расчеты клиентов показывают, что система экономит около 1,8 миллиона долларов в год просто за счет сокращения незапланированных простоев и затрат на техническое обслуживание.

Купить путеводитель

1. Материал: Для обычных сред без сильной коррозии предпочтительным выбором является 316L; для высокотемпературных сред расщепления газа, содержащих хлор и представляющих высокий риск карбюрации, следует рассмотреть сплав Инконел 625 или интерметаллические соединения железо-алюминий.

2.Точность: Для защиты компрессора следует выбирать абсолютную точность 5-10 мкм.

3. Структура: Должна быть выбрана надежная конструкция, подходящая для промывки импульсов высокого давления и использования уплотнения металл-металл.

4.Для целей проектирования: Пожалуйста, предоставьте подробные условия эксплуатации и обсудите с нами техническое решение.

Перспективы отрасли

С глобальной тенденцией к более легкому и разнообразному этиленовому сырью и спросом на более крупные заводы технология высокотемпературной фильтрации газа сталкивается с новыми проблемами. В настоящее время мы разработали материалы фильтрующих элементов, подходящие для более высоких температур (900°C) в устройствах для растрескивания этана.

Как профессиональный производитель спеченного металлического порошкового фильтра, мы твердо верим, что только глубокое понимание требований процесса и тесная интеграция с реалиями на месте могут обеспечить действительно ценные решения. За каждым фильтрующим элементом стоит приверженность безопасной эксплуатации завода и обещание эффективности производства наших клиентов. Мы будем продолжать тесно сотрудничать с мировыми производителями этилена, чтобы совместно продвигать технологию высокотемпературной фильтрации и способствовать высококачественному развитию нефтехимической промышленности.