乙烯裂解急冷油系统智能自清洗过滤器电气升级

恒力石化 80 万吨 / 年乙烯裂解装置急冷油循环管路介质流量 800m³/h，介质内含 0.5–50μm 高粘附性焦粉杂质，原有传统篮式过滤器依靠人工巡检压差判断堵塞，每 72 小时必须停产开盖人工清渣，单次清理耗时 4 小时以上。频繁启停造成裂解炉工况波动，炉体结焦速率加快，下游急冷油泵长期高负载运行，电耗居高不下。同时现场属于甲类防爆高危区域，人工开盖作业存在火灾、热油烫伤安全隐患，每班配置 2 名专职运维人员值守过滤工段，人工成本常年偏高。原有设备无电气自动化控制系统，阀门、反吹装置全部手动操作，无运行数据记录、故障报警、远程调控能力，滤芯损耗、堵塞故障只能事后处置，每年因过滤器堵塞造成装置非计划停工 3–4 次，乙烯产能损耗、设备检修综合损失超 2000 万元。企业急需对整套过滤单元进行电气智能化整体改造，实现无人值守、预判清洗、连续稳定运行。

整体采用 “硬件换新 + 电气自控集成 + AI 算法部署” 一体化定制方案。拆除老旧篮式过滤器，整体替换 KPS-800 防爆型智能自清洗过滤主机，进出口、腔体、排污管路全部加装防爆型压差、温度、流量高精度传感器，信号接入本安型 PLC 防爆控制柜。配套搭建双回路气动脉冲反吹执行机构，电气阀门全部配备远程电动执行器，取消全部手动闸阀。边缘计算网关采集实时运行数据，部署 LSTM 深度学习堵塞预测模型，依托历史压差、温度、流量时序数据训练模型，可提前 4–6 小时预判滤芯堵塞趋势，自动匹配脉冲反吹清洗逻辑，单次清洗 90 秒完成，清洗废水变频调节回收。整套电气系统通过 OPC UA 接入厂区 DCS 集散控制系统，中控室上位机实现实时画面监控、参数组态、故障声光报警、历史曲线存储、报表自动导出。针对防爆场景做电气回路隔爆处理，电机、传感器、接线箱全部 Ex d IIC T6 防爆等级，设置断电保护、超压联锁停机、应急旁通自动切换电气逻辑，保留本地手动控制模式用于检修调试。配套移动端小程序，实现手机远程告警推送、状态查看。

改造完成后实现过滤工段 7×24 小时零人工值守，撤销 2 名固定运维岗位，每年节约人工成本 18 万元。AI 预判式自动清洗杜绝紧急堵料停机，裂解炉结焦周期延长 12 天，年增产乙烯 1.8 万吨，直接产值增收超 5000 万元。急冷油泵在稳定管路压差工况下负载下降，整体节电 420 万度 / 年，电费节约 250 万元以上。反吹清洗水耗降低 60%，循环水使用成本大幅缩减。设备非计划停机次数由年均 3–4 次降至 0，高危开盖清渣作业彻底取消，安全生产零事故。电气全流程数据可追溯，满足石化行业安全生产审计、能耗核查数据溯源要求。滤芯受平稳清洗保护，使用寿命延长 45%，滤芯备件采购费用年降低 65 万元。整套智能系统兼容厂区现有 DCS 系统，无需改造主控架构，改造施工在装置大修窗口期完成，停产施工仅 72 小时，对主线生产影响极小。方案可复制应用于乙烯、PX、炼油等石化高温油浆过滤场景，国产化智能过滤装备对比进口设备整体投资降低 35%，运维配件采购周期缩短 70%。