2012年12月頭氫Dec.2012第35卷第6期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol 35 No 6低溫甲醇洗原料氣再沸器熱負(fù)荷不夠的改造吳艷波,余攀(中石化寧波工程有限公司,浙江寧波315103)摘要:某合成氨廠低溫甲醇洗裝置高負(fù)荷生產(chǎn)時(shí),不能提供足夠的熱負(fù)荷,需要投用開車再沸器才能保證熱再生塔的再生效果,導(dǎo)致裝置能耗增加。分析原料氣再沸器熱負(fù)荷不夠的原因,提出相應(yīng)的改造措施。關(guān)鍵詞:低溫甲醇洗再沸器熱再生塔低溫甲醇洗裝置是某合成氨廠煤代油原料路換熱面積減小,這是導(dǎo)致再沸器熱負(fù)荷不夠的另線調(diào)整配套建設(shè)的生產(chǎn)單元,用來脫除變換氣中個(gè)原因。的CO2和HS,采用德國Lurg公司的技術(shù)其中,1.3甲醇循環(huán)回路管道壓降偏大原料氣再沸器是利用一氧化碳變換單元1冷凝液原料氣再沸器殼程甲醇采用自然循環(huán)方式進(jìn)分離器出口變換氣作為熱源加熱殼程甲醇,利用行生產(chǎn)。對(duì)再沸器進(jìn)、出口管道壓降進(jìn)行核算,設(shè)甲醇蒸氣對(duì)熱再生塔中富含H2S的甲醇進(jìn)行汽提計(jì)流量下甲醇循環(huán)系統(tǒng)管系總壓降約為70kPa,再生。由△Pph=7.0kPa可得h=997mm(p為甲醇密度裝置建成后,經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行,暴露出高7166kg/m3,g為重力加速度,h為熱再生塔塔釜與負(fù)荷生產(chǎn)時(shí),原料氣再沸器不能提供足夠的熱負(fù)原料氣再沸器殼程之間的液位差)。計(jì)算結(jié)果表荷,需要投用開車再沸器才能保證熱再生塔的再明:熱再生塔塔釜與原料氣再沸器殼程之間的液生效果。投用開車再沸器需要消耗低壓蒸汽,導(dǎo)致位差不能低于997mm,否則,甲醇的循環(huán)量就達(dá)不裝置能耗增加。到設(shè)計(jì)值。而原設(shè)計(jì)兩者之間的最大液位差僅為400mm,因此,造成再沸器熱負(fù)荷不夠的另一個(gè)主1原因分析要原因是甲醇循環(huán)回路管道壓降偏大,導(dǎo)致甲醇1.1換熱管外表面結(jié)垢循環(huán)量減少。原料氣再沸器在抽芯檢修過程中,發(fā)現(xiàn)換熱管外表面結(jié)垢嚴(yán)重,對(duì)污垢進(jìn)行處理后再次投用,2改造措施換熱效果明顯改善。將換熱管外表面污垢系數(shù)從針對(duì)上述原因分析,結(jié)合裝置實(shí)際運(yùn)行情況原設(shè)計(jì)的0.17m2K/kW改為0.26m2…K/kW,其他分別從設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置及管道布置等方面對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)不變,重新對(duì)再沸器換熱面積進(jìn)行核算,原設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果顯示,再沸器換熱面積富余量由192%下降到21設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化6.1%根據(jù)計(jì)算結(jié)果初步判斷,換熱管外表面結(jié)垢經(jīng)過分析論證后,最終的改造方案確定為重導(dǎo)致傳熱效率降低是原料氣再沸器熱負(fù)荷不夠的新設(shè)計(jì)一臺(tái)再沸器,新設(shè)計(jì)的再沸器仍布置在原主要原因。框架上。1.2換熱面積減小為了減少改造工程量、降低改造費(fèi)用,新再沸在裝置正常運(yùn)行時(shí),將熱再生塔塔釜液位從45%升高到55%,原料氣再沸器的熱負(fù)荷會(huì)有所收日rV匯中國煤化工鄭州大學(xué)化學(xué)工增加。根據(jù)該現(xiàn)象判斷,再沸器在正常液位下操作程與工藝專業(yè)CNMHG從事化T管道設(shè)計(jì)時(shí),部分換熱管沒有完全被甲醇淹沒,實(shí)際使用的作。聯(lián)系電話0574-87974676;E- mail: wuyi, spec@ Sinopecco3882012年第35卷器的結(jié)構(gòu)形式、管殼程直徑、換熱管規(guī)格和數(shù)量鞍座間距及高度等參數(shù)均維持原設(shè)計(jì)不變。換熱面積計(jì)算過程中,考慮換熱管的結(jié)垢問題,將換熱管外表面污垢系數(shù)從原設(shè)計(jì)的017m2…K/kW改為0.26m2·K/kW,將換熱管的長度由原設(shè)計(jì)的3000mm加長至3700mm,換熱面積由157.3m2增加到207.7m2,同時(shí),將殼程內(nèi)溢流板高度由1000mm加高至1050mm。溢流板高度增加50mm后,正常操作液面到最上部換熱管上表面的間距由原設(shè)計(jì)的50mm增加到100mm,確保裝置在高負(fù)荷改造前改造后運(yùn)行時(shí)換熱管能夠完全被甲醇淹沒。圖2改造前后再沸器甲醇進(jìn)口管道安裝22設(shè)備布置優(yōu)化由于殼程甲醇自循環(huán)的動(dòng)力源是熱再生塔塔3改造效果釜與再沸器之間的液位差產(chǎn)生的靜壓差,在甲醇裝置改造結(jié)束后,于2011年11月再次投料蒸發(fā)空間不受太大影響的前提下,為確保甲醇循生產(chǎn),新再沸器各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期的改造環(huán)有足夠的推動(dòng)力,將再沸器的布置高度降低50目的,不需要再投用開車再沸器。裝置因停用開車mm,維持熱再生塔塔釜和再沸器之間的最大液位再沸器每小時(shí)節(jié)省低壓蒸汽約10t,年運(yùn)行時(shí)間按差400mm不變。330d計(jì),每年可節(jié)省低壓蒸汽約79200t,低壓蒸優(yōu)化后的流程簡圖如圖1所示。汽價(jià)格按160元∧t計(jì),每年因節(jié)省低壓蒸汽可降低操作費(fèi)用約1267萬元,節(jié)能降耗效果顯著。熱再生塔原料氣再沸器4結(jié)束語導(dǎo)致原料氣再沸器熱負(fù)荷不夠的一個(gè)主要原因是換熱管外表面結(jié)垢嚴(yán)重,而換熱管結(jié)垢主要蒸汽凝液是由于設(shè)備腐蝕,前系統(tǒng)帶入的催化劑粉塵等因開車再沸器素污染了甲醇口,在甲醇蒸發(fā)過程中,雜質(zhì)沉積在圖1優(yōu)化后的流程換熱管表面等原因造成。增加再沸器換熱面積,雖23管道布置優(yōu)化然短期內(nèi)可以有效解決再沸器熱負(fù)荷不夠的問為了降低殼程甲醇循環(huán)系統(tǒng)管系總壓降,將題,但如果不從根本上解決換熱管的結(jié)垢問題,隨新再沸器殼程甲醇進(jìn)口管線管徑和管口均由D著時(shí)間的推移,再沸器熱負(fù)荷不夠的問題可能會(huì)100mm擴(kuò)徑至DN150mm,同時(shí)對(duì)管道布置進(jìn)行再次出現(xiàn)。目前,解決再沸器換熱管結(jié)垢問題的方優(yōu)化優(yōu)化后,甲醇循環(huán)系統(tǒng)管系總壓降由改造前法主要有2種:①定期對(duì)再沸器進(jìn)行清洗;②在再沸器殼程增加排污裝置,定期將再沸器內(nèi)的雜質(zhì)的70kPa減小為26kPa,由ph=26kPa可得h=排出。370mm,滿足設(shè)計(jì)要求。參考文獻(xiàn)改造前后再沸器甲醇進(jìn)口管道安裝圖如圖2I]張紅兵.合成氨裝置低溫甲醇洗系統(tǒng)改造總結(jié)[J.大氮肥,所示TRANSFORMATION OF INSUFFICIENT HEAT LOADN RECTISOL FEED-GAS REBOILERWu Yanbo Yu pYH中國煤化工( SINOPEC Ningbo Engineering Co., LtdCNMHG(下轉(zhuǎn)第391頁)第6期趙春吉等.大型氨罐檢修的工藝處理方法391氨罐壓力高于66kPa時(shí),冰機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。8:50開3.4空氣置換冷凝液閥向大氨罐注水,注水初期大氨罐壓力上拆開大氨罐底部人孔,使用軸流風(fēng)機(jī)向人孔升較慢,通過調(diào)整冷凝液截止閥基本處于可控狀內(nèi)鼓風(fēng),在頂部人孔排放。態(tài),壓力從34kPa均勻上升至53kPa,后期逐漸35人工清罐底開大水閥,壓力上升較快,最高至66kPa,現(xiàn)場將由于罐底面積較大且表面不是十分平整,因水閥關(guān)死,當(dāng)壓力下降至3.8kPa后重新開注水閥,此罐底存有水油的混合物需要進(jìn)行清理8月31緩慢調(diào)整,使大氨罐壓力穩(wěn)定緩慢上升。總控崗位日14:00開始淸理,用時(shí)5lh,期間共淘油4.4(實(shí)密切監(jiān)視大氨罐壓力,及時(shí)調(diào)整注水量,控制大氨為油水混合物,水多油少),淘油完畢后擦拭罐底,罐壓力在4.5-50kPa。24日7:00停止注水,切換將氨罐交付檢修。流程后,開臨時(shí)泵向尿素氨水罐送氨水。24日21:00氨罐內(nèi)氨水抽凈,停臨時(shí)泵后充氮?dú)獗Ｎ⒄龎骸?結(jié)束語此過程回收氨水約400t,用時(shí)61ho氨罐檢修前期工藝處理共用20d,處理時(shí)間偏33氮?dú)庵脫Q長,主要原因是初次使用小功率臨時(shí)泵,經(jīng)驗(yàn)欠氨罐下人孔為焊接,需要?jiǎng)踊鸩拍艽蜷_,因此缺,導(dǎo)致在降低氨罐液位和水洗過程中耗費(fèi)大量必須對(duì)罐內(nèi)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。8月25日9:00將大氨時(shí)間。通過對(duì)氨罐工藝處理過程和方法的摸索,今罐頂部呼吸閥拆除,在大氨罐底部液位計(jì)液相引后檢修時(shí)間至少能夠節(jié)省5d氨罐檢修前工藝處壓點(diǎn)處接膠帶充氮?dú)庵脫Q,在頂部呼吸閥處排放,理中,在氨罐出口線加小功率臨時(shí)泵,將污染環(huán)境同時(shí)給氨罐系統(tǒng)加盲板?？偪貚徫粐?yán)密監(jiān)視大氨的廢氨回收利用,并對(duì)氨罐系統(tǒng)水洗、氣體置換罐壓力,并控制小于60kPa。28日15:00置換合格加盲板等方法滿足了氨罐交付檢修的工藝要求,后用電砂輪打磨底部人孔焊縫,并將人孔打開。實(shí)現(xiàn)了安全環(huán)保作業(yè)。PROCESS HANDLING FOR MAINTENANCEOF LARGE AMMONIA TANKZhao Chunji, Sun JingdongDaging Petrochemical Fertilizer Works of Petro China, Daqing 163714)Abstract: Based on the process conditions of the ammonia tank before the maintenance the difficultiesin maintaining large ammonia tank are analyzed the counter-measures for a safe, environment-friendly mainte-nance of ammonia tank as well as resolutions and treatment procedures are discussed to realize a safe, environment-friendly operationKey words: ammonia tank; delivered for maintenance; process disposal(上接第388頁)Abstract: When the Rectisol unit in an ammonia plant operated at high load can not provide sufficientheat load, in order to ensure the regeneration effect of thermal regeneration tower it is required that a start-upreboiler be put onto stream and this has led to an addition of plant energy consumption. The causes for insufficient heat load in feed-gas reboiler are analyzed and corresponding transformation measures suggestedKey words: Rectisol; reboiler; thermal regeneration tower聲明中國煤化工本刊現(xiàn)已被《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》全文收入,同時(shí)加入“中國期刊網(wǎng)”,CNMHG時(shí)已一次付清。如不同意上網(wǎng),請(qǐng)來函聲明,本刊將做適當(dāng)處理。本刊