1.前言
闭锁料斗是S Zorb装置的关键设备，主要作用是将反应系统的待生剂转入再生器进行再生，之后将再生系统的再生剂转入反应器参加反应，处于一个变压工况，内部介质主要为吸附剂。而闭锁料斗过滤器又是闭锁料斗的核心部件，主要作用是在变压的过程中使吸附剂能够留在闭锁料斗中，避免吸附剂堵塞管线及影响程控阀运行。闭锁料斗过滤器的好坏直接影响装置的正常生产运行。
2.装置概况
S Zorb装置包括进料反应系统、再生系统、吸附剂循环系统及稳定系统四大部分。其中吸附剂循环就是靠闭锁料斗来实现的，为防止在吹烃、吹氧与调压步骤吸附剂被气体带出，造成管线堵塞、阀门磨损，引起吸附剂循环中断，闭锁料斗内部有过滤器。
3.ME102问题介绍
S Zorb装置闭锁料斗过滤器ME102制造商为美国波尔（PALL）公司，由1个封头和13根滤芯组成，滤芯型号为Φ60*660 1.3μm，滤芯为双层结构，由外部滤芯和内部保安滤芯组成。
2018年3月开始，S Zorb装置闭锁料斗烃氧分析仪频繁出现指示异常，仪表维护人员检修时发现仪表引压管内有吸附剂。且闭锁料斗压控阀PIC2401A1/A2阀处长期发现吸附剂，在阀门关闭状态下，闭锁料斗冲压困难，另外在FI2431（闭锁料斗放空处）上有流量显示，证明压控阀内漏严重。通过分析，判断吸附剂从闭锁料斗顶部过滤器泄漏至压控阀，造成阀门磨损内漏，装置随即安排部分停工处理，发现一根滤芯已经脱落。接下来的5月和6月分别又进行了检修，其中5月份的一根滤芯发生了断裂。
4.原因分析
4.1高压气体冲击
闭锁料斗过滤器滤芯处于一个变压变温环境内，30分钟为一个变化周期，其中温度变化范围为100-300℃，压力变化范围为0-2.6MPa；安装结构为单悬臂式，高温环境降低滤芯的机械强度，大范围的压力变化使滤芯本体会沿着中心轴做小幅高频振动，因此长期的变压可能会造成滤芯的疲劳断裂。
4.2吸附剂料位过高
S Zorb装置装置加工负荷60%，原料硫含量1000ppm左右，脱硫负荷高，基本已经达到满负荷，因此闭锁料斗料位控制较高，核料位计满量程100%控制，料位无法被准确监控，这样就导致滤芯的末端被吸附剂浸没。
同时，闭锁料斗在接收D105的待生剂时，待生剂从高压进料口进入闭锁料斗，并在闭锁料斗内形成流动（如图1），从其流线可看出，如果滤芯被淹没，吸附剂会对滤芯产生冲击，尤其以进料口附近的滤芯收到的冲击更为严重，从检修情况来看，每次故障滤芯的方位与判断一致。
图1.待生剂收料示意图
4.3吸附剂细粉含量高
正常情况下，吸附剂的粒径为60-70μm；出现一些异常工况时，会造成吸附剂破碎，粒径减小，导致一部分吸附剂穿过外部滤芯，堵塞保安滤芯，使整根滤芯失效，过滤器整体过滤面积减小，在同等的气体流通量条件下，其他正常运行的滤芯的气体流速加快，受到的冲击力更大，加快了滤芯的磨损。
4.4设计不足
闭锁料斗过滤器滤芯的安装方式为悬臂梁式安装，滤芯与管板的连接方式为螺纹连接，末端无固定支撑。压力温度的频繁变化使得滤芯发生振动，长期的振动会导致滤芯的薄弱环节出现故障，例如断裂、脱落等。
4.5其他
异常工况会导致吸附剂循环系统出现间断，S Zorb装置各系统之间设备相互影响，相互制约。程控阀开关异常、内漏等问题导致闭锁料斗料位无法控制。这些情况都会导致闭锁料斗过滤器滤芯的磨损加剧，缩短使用寿命，影响装置长周期运行。
5.解决办法
针对设备本身安装缺陷的情况，沧州炼化公司考察同类装置运行情况，汲取经验，联系设计单位及厂家咨询意见。最后决定，将滤芯与管板连接螺纹处进行点焊加固处理，每根滤芯点焊三处，同时优化结构，增加定位支架，总体来说，目的是增加滤芯稳定性，增加滤芯的抗冲击能力。
5.1 2018年4月检修
2018年4月，S Zorb装置局部停车处理闭锁料斗过滤器内漏。将过滤器抽出后发现，有1根滤芯脱落，掉入闭锁料斗内部。
处理办法是：更换全部滤芯13根，同时将滤芯与管板的连接螺纹点焊三处加固。由于现场施焊条件困难，无法实现连接部位满焊，焊接质量无法保证，焊接残余应力的存在会加剧滤芯的损坏。
5.2 2018年5月第二次检修
距上次检修过去10天，S Zorb装置进行第二次检修。此次检修发现闭锁料斗过滤器滤芯有1根断裂，包括内部安保滤芯，并且在断裂滤芯周围的两根滤芯也有轻微变形。
处理办法是：更换全部滤芯，除了将管板连接处进行焊接外，同时对滤芯末端采取加固措施，将相邻的两根滤芯分组使用“手联手”的方式绑定加固，增强抗冲击能力。
5.3 2018年6月第三次检修
此次检修为预防性检修，装置进行局部停车。滤芯组件抽出后发现有两根滤芯弯曲严重，且与前几次出现问题的滤芯处于同一方位。
处理办法：在上次的处理基础上更进一步优化结构。管板连接处焊接，同时将滤芯末端的稳固结构优化，所有滤芯采用“手联手”方式连接，之后再焊接固定一个三角支架增加稳定性。
5.4 改进措施
经过几次的优化改进，优化滤芯的固定结构，增加可拆卸式滤芯固定支架，这样既增强了可操作性，同时减少了焊接量，缩短检修周期。
为了满足工艺需要，通过与设计单位沟通，将闭锁料斗的容积由1m3扩大至1.8m3，这样在同等装置负荷的条件下，实现了闭锁料斗料位的降低，减弱了吸附剂对滤芯的冲刷。
6.结论
优化滤芯安装结构，增强滤芯牢固程度及抗磨损能力；严格监控吸附剂内细粉含量；闭锁料斗系统运行尽量减少手动操作，满足工艺生产的前提下，扩大闭锁料斗容积，闭锁料斗料位控制合理，改善过滤器工作环境，对滤芯保护起到良性作用。
闭锁料斗过滤器是影响S Zorb装置长周期运行的关键设备，它的好坏直接影响整套装置的正常平稳运行，因此，基于设备完整性体系管理要求，保证闭锁料斗过滤器的可靠性是S Zorb装置设备管理的重点工作。
参考文献：
［1］ 孙建国.S Zorb装置运行中问题及处理.无机盐工业，第49卷第10期
［2］ 何 龙，杨海河，张瑞妍.S Zorb 装置闭锁料斗阀门的故障分析和处理.石油化工设计，2014，31（4）52~55
