降低MTP裝置非計(jì)劃停車(chē)風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)化措施

丁文瑤

?

降低MTP裝置非計(jì)劃停車(chē)風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)化措施

丁文瑤

（神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司烯烴一分公司，寧夏 銀川 750411）

分析了影響化工裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的原因，確定了主要影響因素。在總結(jié)其他化工裝置運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)甲醇制丙烯(MTP)裝置運(yùn)行現(xiàn)狀，通過(guò)科學(xué)、合理地預(yù)判，并采取了一系列優(yōu)化措施，降低了MTP裝置非計(jì)劃停車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)，確保裝置“安全、平穩(wěn)、長(zhǎng)周期、滿(mǎn)負(fù)荷、優(yōu)化生產(chǎn)”的高效運(yùn)行。

MTP；非計(jì)劃停車(chē)；優(yōu)化措施

MTP裝置是整個(gè)甲醇制烯烴項(xiàng)目的核心，其直接影響到丙烯的產(chǎn)量，因此MTP裝置運(yùn)行周期的長(zhǎng)短對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)效益具有重大意義。在總結(jié)其他化工裝置運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，得出造成MTP裝置非計(jì)劃停車(chē)的主要因素是工藝缺陷、設(shè)備缺陷、電儀故障[1-6]。以裝置的薄弱環(huán)節(jié)為抓手，加強(qiáng)運(yùn)行管理，通過(guò)采取了一系列防范措施，降低了MTP裝置非計(jì)劃停車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)了大檢修的時(shí)間間隔，實(shí)現(xiàn)常態(tài)化的長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行。

1 優(yōu)化工藝流程，降低非計(jì)劃停車(chē)風(fēng)險(xiǎn)

1.1 低壓LPG流程改造

MTP裝置加熱爐的作用是將至MTP反應(yīng)器的DME、工藝蒸汽加熱至464 ℃。加熱爐設(shè)計(jì)使用燃料一種為混合燃料氣（精餾工段所產(chǎn)燃料氣與來(lái)自界區(qū)的天然氣混合使用），另一種為低壓LPG。由于冬季受園區(qū)天然氣供應(yīng)量限制，必要時(shí)需使用低壓LPG部分或全部代替天然氣以滿(mǎn)足裝置加熱爐運(yùn)行需要。原設(shè)計(jì)流程在冬季氣溫較低時(shí)使用LPG作為加熱爐燃料，存在管線(xiàn)帶液、加熱爐長(zhǎng)明燈熄滅等風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)技術(shù)改造，在低壓LPG進(jìn)裝置管線(xiàn)流量計(jì)后開(kāi)孔配一條管線(xiàn)至天然氣進(jìn)裝置管線(xiàn)流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥之間，與精餾工段所產(chǎn)燃料氣混合經(jīng)燃料氣緩沖罐進(jìn)入加熱爐使用，為使加熱爐燃料選用可適應(yīng)多種工況，此次技改在燃料氣緩沖罐頂部出口壓力表后開(kāi)孔配一條管線(xiàn)接至低壓LPG進(jìn)加熱爐管線(xiàn)，低壓LPG總管兩處開(kāi)孔之間新增一個(gè)切斷閥(見(jiàn)圖1，虛線(xiàn)內(nèi)容為技改流程)。

圖1 低壓LPG技改流程圖

1.2 急冷水分離罐至急冷塔新增氣相平衡線(xiàn)

MTP反應(yīng)器投料時(shí)上線(xiàn)反應(yīng)器出口輕組分較多，急冷塔塔頂溫度較低，液態(tài)烴通過(guò)急冷塔急冷水進(jìn)入急冷水分離罐，在急冷水分離罐中加熱，由于急冷水分離罐至急冷塔原設(shè)計(jì)的4寸氣相平衡線(xiàn)不能滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)要求，導(dǎo)致急冷水分離罐壓力高、液位低。若急冷水分離罐中的急冷水被壓至預(yù)急冷塔中，預(yù)急冷塔液位超高，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器產(chǎn)物氣體煙道因進(jìn)水損害膨脹節(jié)而引發(fā)裝置停車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)。其次，急冷水分離罐液位過(guò)低，急冷水泵上量不足，預(yù)急冷塔和急冷塔返塔水量均降低，烴壓縮機(jī)入口溫度高而使得急冷塔頂部壓力調(diào)節(jié)閥必須打開(kāi)放火炬，系統(tǒng)才能恢復(fù)正常，否則將帶來(lái)烴壓縮機(jī)入口溫度高高聯(lián)鎖而停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)技術(shù)改造，在急冷水分離罐和急冷塔頂部2個(gè)6寸預(yù)留口之間增加1條6寸的氣相平衡線(xiàn)，MTP反應(yīng)器切換時(shí)急冷水分離罐壓力、液位均平穩(wěn)(見(jiàn)圖2，虛線(xiàn)內(nèi)容為技改流程)。

圖2 急冷水分離罐至急冷塔新增氣相平衡線(xiàn)流程圖

2 設(shè)備在線(xiàn)檢修，降低非計(jì)劃停車(chē)風(fēng)險(xiǎn)

2.1 余熱回收系統(tǒng)增加切斷閥

MTP裝置余熱回收系統(tǒng)由3個(gè)反應(yīng)器產(chǎn)物氣體煙道、甲醇?xì)饣藓推M成，并通過(guò)上升管和下降管連通，同時(shí)每個(gè)反應(yīng)器產(chǎn)物氣體煙道內(nèi)各包含2臺(tái)內(nèi)置式換熱器，分別為甲醇蒸發(fā)器和中壓蒸汽發(fā)生器。MTP反應(yīng)器底部出口的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)余熱回收系統(tǒng)被副產(chǎn)中壓蒸汽和汽化進(jìn)料甲醇回收熱量后降溫進(jìn)入預(yù)急冷塔。由于反應(yīng)器產(chǎn)物氣體煙道和汽包、甲醇?xì)饣拗g連接的下降、上升管線(xiàn)上無(wú)切斷閥，當(dāng)反應(yīng)器產(chǎn)物氣體煙道內(nèi)換熱管束在MTP反應(yīng)器再生期間發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏的甲醇和再生的空氣混合，易在煙道中形成危險(xiǎn)的爆炸環(huán)境，且一旦某個(gè)換熱管束出現(xiàn)泄漏情況時(shí)，無(wú)法將其單獨(dú)切出，反應(yīng)工段必須全部停車(chē)進(jìn)行檢修，影響裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。通過(guò)技術(shù)改造，汽包與中壓蒸汽發(fā)生器連接管線(xiàn)、甲醇?xì)饣夼c甲醇蒸發(fā)器連接管線(xiàn)間加切斷閥、導(dǎo)淋、盲板，當(dāng)換熱管束發(fā)生泄漏時(shí)，可單獨(dú)切出檢修，避免了非計(jì)劃停車(chē)事件的發(fā)生(見(jiàn)圖3，虛線(xiàn)內(nèi)容為技改流程)。

圖3 余熱回收系統(tǒng)增加切斷閥流程圖

2.2 丙烯冷凝器丙烯側(cè)增加切斷閥

丙烯冷劑為MTP裝置主要的換熱冷劑之一，丙烯壓縮機(jī)停機(jī)后裝置將無(wú)法產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。丙烯冷凝器丙烯側(cè)進(jìn)出口設(shè)計(jì)無(wú)切斷閥，換熱器內(nèi)漏時(shí)，無(wú)法單獨(dú)切除檢修。為了不影響裝置生產(chǎn)且便于換熱器檢修，在丙烯冷凝器丙烯側(cè)進(jìn)、出口管線(xiàn)增加切斷閥，在單臺(tái)換熱器出現(xiàn)泄漏時(shí)，將換熱器單獨(dú)切出檢修，避免壓縮機(jī)停車(chē)(見(jiàn)圖4，虛線(xiàn)內(nèi)容為技改流程)。

圖4 丙烯冷凝器丙烯側(cè)增加切斷閥流程圖

3 電儀控制改造，降低非計(jì)劃停車(chē)風(fēng)險(xiǎn)

3.1 烴壓縮機(jī)段間罐液位開(kāi)關(guān)改造

MTP裝置烴壓縮機(jī)段間罐音叉液位開(kāi)關(guān)通過(guò)安裝在段間罐內(nèi)音叉基座上的一對(duì)音叉在一定共振頻率下振動(dòng)，當(dāng)音叉與被測(cè)介質(zhì)接觸時(shí)，音叉的頻率和振幅將改變而觸發(fā)段間罐液位高高聯(lián)鎖導(dǎo)致烴壓縮機(jī)停機(jī)。音叉液位開(kāi)關(guān)在長(zhǎng)時(shí)間的工藝生產(chǎn)運(yùn)行中，由于易受到湍流、振動(dòng)、氣泡、泡沫、固體顆粒、液體粘度、產(chǎn)品組分變化等因素的影響而產(chǎn)生誤報(bào)的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)烴壓縮機(jī)一段入口分離罐、一段出口分離罐、二段出口分離罐、三段出口分離罐的液位計(jì)進(jìn)行改造，由單變送器改為三塊變送器，并將各分離罐的液位高高聯(lián)鎖由原設(shè)計(jì)的液位開(kāi)關(guān)改為三重化液位變送器高高聯(lián)鎖。

3.2 低壓電機(jī)抗晃電再啟動(dòng)改造

MTP裝置低壓電機(jī)設(shè)備有精餾塔塔底泵、精餾塔回流泵、壓縮機(jī)潤(rùn)滑油泵、壓縮機(jī)凝結(jié)水泵、壓縮機(jī)排煙風(fēng)機(jī)及各系統(tǒng)的空冷器等，若MTP裝置發(fā)生晃電，易引起各低壓電機(jī)跳機(jī)，影響生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)導(dǎo)致非計(jì)劃停車(chē)。通過(guò)對(duì)低壓電機(jī)功率及重要性進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)其抗晃電再啟動(dòng)定值整定，當(dāng)發(fā)生晃電后電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)分批自起動(dòng)的辦法，避免大規(guī)模電機(jī)自起動(dòng)對(duì)裝置供電系統(tǒng)的沖擊，以達(dá)到盡快恢復(fù)生產(chǎn)的目的。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)MTP裝置的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，針對(duì)工藝、設(shè)備、電儀薄弱環(huán)節(jié)采取了一系列防范措施，降低了裝置非計(jì)劃停車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)，確保了裝置“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿(mǎn)、優(yōu)”的高效運(yùn)行。

［1］楊斌，淡立君．減少甲醇裝置非計(jì)劃停車(chē)的應(yīng)對(duì)措施[J]．化肥工業(yè)，2014，41(1)：47-49．

［2］姜巍巍，王曉菡，李榮強(qiáng)．石化裝置非計(jì)劃停工防范措施[J]．安全技術(shù)，2014，14(11)：16-19．

［3］付靖春．2012年國(guó)內(nèi)外煉化企業(yè)非計(jì)劃停工分析及對(duì)策[J]．事故分析與報(bào)道，2013，13(7)：4-6．

［4］嵇勝軍．減少非計(jì)劃設(shè)備停車(chē)增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[J]．裝備制造技術(shù)，2009， (3)：109-110，114.

［5］段付崗，陳冬．影響甲醇裝置長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行的因素及應(yīng)對(duì)措施[J]．煤炭加工與綜合利用，2017， (6)：13-16，20．

［6］趙曉軍．影響乙烯裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的因素及對(duì)策[J]．石油化工，2006，35(6)：575-578．

Optimization Measures for Reducing Non-Planned Shutdown Risk of MTP Plant

（The Olefin No.1 Branch of Shenhua Ningxia Coal Industry Group Co., Ltd., Ningxia Yinchuan 750411, China）

The reasons affecting long period stable operation of chemical plant were analyzed, and the main influence factors of non-planned shutdown were determined. Based on the operation experience of other chemical plants, through scientific and reasonable prejudgment about the operating status of MTP plant, a series of optimization measures were used to reduce the risk of non-planned shutdown, and to make the device run efficiently under the situation of "safety, steady, long period, full load and optimizing production".

MTP; non-planned shutdown; optimization measures

2017-09-14

丁文瑤（1987-），女，助理工程師，碩士研究生，寧夏中衛(wèi)人，2012年畢業(yè)于青島科技大學(xué)物理化學(xué)專(zhuān)業(yè)，研究方向：介孔材料合成及應(yīng)用，現(xiàn)主要從事甲醇制烯烴技術(shù)管理工作。

TQ 221

A

1004-0935（2017）11-1089-03