低溫甲醇洗原料氣再沸器熱負荷不夠的改造

2012年12月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(chǎng)低溫甲醇洗裝置高負荷生產(chǎn)時(shí),不能提供足夠的熱負荷,需要投用開(kāi)車(chē)再沸器才能保證熱再生塔的再生效果,導致裝置能耗增加分析原料氣再沸器熱負荷不夠的原因,提出相應的改造措施。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(chǎng)煤代油原料路換熱面積減小,這是導致再沸器熱負荷不夠的另線(xiàn)調整配套建設的生產(chǎn)單元,用來(lái)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)。對再沸器進(jìn)、出口管道壓降進(jìn)行核算,設甲醇蒸氣對熱再生塔中富含HS的甲醇進(jìn)行汽提計流量下甲醇循環(huán)系統管系總壓降約為7.0kPa再生。由△P→gh=7.0kPa可得h=997mm(p為甲醇密度裝置建成后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運行,暴露出高16.6kg/m2,g為重力加速度,h為熱再生塔塔釜與負荷生產(chǎn)時(shí),原料氣再沸器不能提供足夠的熱負原料氣再沸器殼程之間的液位差)。計算結果表荷,需要投用開(kāi)車(chē)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(kāi)車(chē)再沸器需要消耗低壓蒸汽,導致位差不能低于997mm,否則,甲醇的循環(huán)量就達不裝置能耗增加。到設計值。而原設計兩者之間的最大液位差僅為400mm,因此,造成再沸器熱負荷不夠的另一個(gè)主1原因分析要原因是甲醇循環(huán)回路管道壓降偏大,導致甲醇1.1換熱管外表面結垢循環(huán)量減少。原料氣再沸器在抽芯檢修過(guò)程中,發(fā)現換熱管外表面結垢嚴重,對污垢進(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從針對上述原因分析,結合裝置實(shí)際運行情況原設計的0.17m2K/kW改為0.26m2·KkW,其他分別從設備結構、設備布置及管道布置等方面對設計參數不變,重新對再沸器換熱面積進(jìn)行核算,原設計進(jìn)行了優(yōu)化。結果顯示,再沸器換熱面積富余量由19%下降到2.1設備結構優(yōu)化6.1%。根據計算結果初步判斷,換熱管外表面結垢經(jīng)過(guò)分析論證后,最終的改造方案確定為重導致傳熱效率降低是原料氣再沸器熱負荷不夠的新設計一臺再沸器,新設計的再沸器仍布置在原主要原因?？蚣苌?。1.2換熱面積減小為了減少改造工程量、降低改造費用,新再沸在裝置正常運行時(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荷會(huì )有所收稿日期:2012-05-04;收到修改稿日期:2012-09-04。作者簡(jiǎn)介:吳艷波,男,T程師,2002年畢業(yè)于鄭州大學(xué)化學(xué)工增加。根據該現象判斷,再沸器在正常液位下操作程與T藝專(zhuān)業(yè),現在中石化寧波T程有限公司從事化工管道設計時(shí),部分換熱管沒(méi)有完全被甲醇淹沒(méi),實(shí)際使用的T作。聯(lián)系電話(huà):057487974676:E-mil:wuyispec@sinopec.com3882012年第35卷器的結構形式、管殼程直徑、換熱管規格和數量、鞍座間距及高度等參數均維持原設計不變。換熱面積計算過(guò)程中,考慮換熱管的結垢問(wèn)題,將換熱管外表面污垢系數從原設計的017m2K/kW改為0.26m2K/kW,將換熱管的長(cháng)度由原設計的3000mm加長(cháng)至3700mm,換熱面積由1573m2增加到207.7m2,同時(shí),將殼程內溢流板高度由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計的50mm增加到100mm,確保裝置在高負荷改造前改造后運行時(shí)換熱管能夠完全被甲醇淹沒(méi)。圖2改造前后再沸器甲醇進(jìn)口管道安裝22設備布置優(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),新再沸器各項生產(chǎn)指標均達到預期的改造環(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(kāi)車(chē)再沸器。裝置因停用開(kāi)車(chē)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)節省低壓蒸汽約10t,年運行時(shí)間按差400mm不變。330d計,每年可節省低壓蒸汽約79200t,低壓蒸優(yōu)化后的流程簡(jiǎn)圖如圖1所示。汽價(jià)格按160元∧t計,每年因節省低壓蒸汽可降低操作費用約1267萬(wàn)元,節能降耗效果顯著(zhù)。熱再生塔原料氣再沸器4結束語(yǔ)換氣導致原料氣再沸器熱負荷不夠的一個(gè)主要原氐壓蒸因是換熱管外表面結垢嚴重,而換熱管結垢主要一蒸汽凝液是由于設備腐蝕,前系統帶入的催化劑粉塵等因F車(chē)再沸器素污染了甲醇口,在甲醇蒸發(fā)過(guò)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2.3管道布置優(yōu)化然短期內可以有效解決再沸器熱負荷不夠的問(wèn)為了降低殼程甲醇循環(huán)系統管系總壓降,將題,但如果不從根本上解決換熱管的結垢問(wèn)題,隨新再沸器殼程甲醇進(jìn)口管線(xiàn)管徑和管口均由D著(zhù)時(shí)間的推移,再沸器熱負荷不夠的問(wèn)題可能會(huì )100mm擴徑至DN150mm,同時(shí)對管道布置進(jìn)行再次出現。目前,解決再沸器換熱管結垢問(wèn)題的方優(yōu)化優(yōu)化后,甲醇循環(huán)系統管系總壓降由改造前法主要有2種:①定期對再沸器進(jìn)行清洗;②在再的70kPa減小為26kPa,由ph=26kPa可得h=沸器殼程增加排污裝置,定期將再沸器內的雜質(zhì)排出。370mm,滿(mǎn)足設計要求。參考文獻改造前后再沸器甲醇進(jìn)口管道安裝圖如圖]張紅兵,合成氨裝置低溫甲醇洗系統改造總結[J.大氮肥,所示。TRANSFORMATION OF INSUFFICIENT HEAT LOADIN RECTISOL FEED-GAS REBOILERWu Yanbo Yu pan(SINOPEC Ningbo Engineering Co, Ltd, Ningbo 315103)(下轉第391頁(yè))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),冰機自動(dòng)啟動(dòng)。8:50開(kāi)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(kāi)大氨罐底部人孔,使用軸流風(fēng)機向人孔升較慢,通過(guò)調整冷凝液截止閥基本處于可控狀內鼓風(fēng),在頂部人孔排放。態(tài),壓力從34kPa均勻上升至5.3kPa,后期逐漸35人工清罐底開(kāi)大水閥,壓力上升較快,最高至66kPa,現場(chǎng)將由于罐底面積較大且表面不是十分平整,因水閥關(guān)死,當壓力下降至3.8kPa后重新開(kāi)注水閥,此罐底存有水油的混合物需要進(jìn)行清理。8月31緩慢調整,使大氨罐壓力穩定緩慢上升?？偪貚徫蝗?4-·0開(kāi)始淸理,用時(shí)51h,期間共淘油44(實(shí)密切監視大氨罐壓力,及時(shí)調整注水量,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4.5-50kPa24日7:00停止注水,切換將氨罐交付檢修。流程后,開(kāi)臨時(shí)泵向尿素氨水罐送氨水。24日21:00氨罐內氨水抽凈,停臨時(shí)泵后充氮氣保微正壓。4結束語(yǔ)此過(guò)程回收氨水約400t,用時(shí)61h氨罐檢修前期工藝處理共用20d,處理時(shí)間偏3.3氮氣置換長(cháng),主要原因是初次使用小功率臨時(shí)泵,經(jīng)驗欠氨罐下人孔為焊接,需要動(dòng)火才能打開(kāi),因此缺,導致在降低氨罐液位和水洗過(guò)程中耗費大量必須對罐內進(jìn)行氮氣置換。8月25日9:00將大氨時(shí)間。通過(guò)對氨罐工藝處理過(guò)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液相引后檢修時(shí)間至少能夠節省5d氨罐檢修前工藝處壓點(diǎn)處接膠帶充氮氣置換,在頂部呼吸閥處排放,理中,在氨罐出口線(xiàn)加小功率臨時(shí)泵,將污染環(huán)境同時(shí)給氨罐系統加盲板?？偪貚徫粐烂鼙O視大氨的廢氨回收利用,并對氨罐系統水洗、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(mǎn)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(kāi)。實(shí)現了安全環(huán)保作業(yè)。PROCESS HANDLING FOR MAINTENANCEOF LARGE AMMONIA TANKZhao Chunji, Sun JingdongDaging Petrochemical Fertilizer Works of Petro China, Daging 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, environ-ment-friendly operationKey words: ammonia tank; delivered for maintenance; process disposaltesoseseceseoowoooescevcveseseeceececesese///.c(上接第388頁(yè))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聲明本刊現已被(中國學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版)》全文收入,同時(shí)加入“中國期刊網(wǎng)”,作者稿酬在支付《大氮肥》稿酬時(shí)已一次付清如不同意上網(wǎng),請來(lái)函聲明,本刊將做適當處理。本刊