甲醛回收塔再沸器改造應(yīng)用

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(開封龍宇化工有限公司 開封市聚甲醛基新材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ， 河南 開封 475200)

?生產(chǎn)與實(shí)踐?

甲醛回收塔再沸器改造應(yīng)用

冷棟云，劉繼亮，韓元培*

(開封龍宇化工有限公司開封市聚甲醛基新材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南開封475200)

為消除甲醛回收塔再沸器泄漏對(duì)生產(chǎn)的影響，縮短工程周期，降低改造費(fèi)用，滿足生產(chǎn)需要，通過利用現(xiàn)有閑置換熱器管箱，并量身定制上下封頭的方案，解決了再沸器的更換問題，滿足了改造要求，項(xiàng)目完成后創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

甲醛 ； 再沸器 ； 封頭 ； 支架 ； 基礎(chǔ)

0 前言

甲醛回收塔是聚甲醛生產(chǎn)中最為關(guān)鍵設(shè)備之一，其主要功能是將未參加反應(yīng)的低濃度的甲醛溶液，經(jīng)甲醛回收塔進(jìn)行有效的精餾分離，在一定的壓力下，經(jīng)蒸汽加熱后的氣相上升，與經(jīng)回流泵打回的液相，進(jìn)行傳質(zhì)傳熱交換，易揮發(fā)組分上升，難揮發(fā)組分下降，從而將塔頂易揮發(fā)組分甲醛水溶液濃縮至40%左右，進(jìn)行原料回收再利用[1-2]。

甲醛回收塔塔頂工況為0.5 MPa、155 ℃，塔底工況為0.52 MPa、160 ℃。塔底物料的組成為甲醛1 000×10-6、甲醇10×10-6、甲酸1.0%，pH值為2.9。甲醛回收塔再沸器作為甲醛回收塔塔釜的主要換熱設(shè)備，共兩臺(tái)，型式為熱虹吸式，采用材質(zhì)為：換熱管SB622-N10276、殼體Q345R、管板16Mn(Ⅲ)+SB575-N10276、膨脹節(jié)0Cr18Ni9。

甲醛回收塔塔底物料中甲酸含量較高，對(duì)不銹鋼材質(zhì)有腐蝕作用。雖然甲醛回收塔再沸器材質(zhì)耐腐蝕性較強(qiáng)，由于介質(zhì)壓力和溫度高、腐蝕性強(qiáng)，在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)該換熱器經(jīng)常出現(xiàn)列管腐蝕泄漏情況，列管泄漏率在10%以上，造成高壓側(cè)(殼程)蒸汽進(jìn)入低壓側(cè)(管程)，使甲醛回收塔系統(tǒng)中水含量較大，降低了塔的有效處理能力，限制了生產(chǎn)負(fù)荷的進(jìn)一步提升，同時(shí)增大了污水排放量，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

1 甲醛回收塔再沸器改造措施

由于甲醛回收塔再沸器設(shè)備凈質(zhì)量約20 t，采取更換方案的話，采購周期長(zhǎng)、造價(jià)高，生產(chǎn)上不允許，而且產(chǎn)生的影響大，會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)公司研究，決定采用閑置的其他設(shè)備，用同等材質(zhì)換熱器管箱，其換熱面積能夠滿足需要，質(zhì)量和直徑均較原管箱大，因此需要重新制作兩側(cè)封頭并對(duì)再沸器支架及基礎(chǔ)進(jìn)行改造加固，此方案將大大縮短安裝施工周期，而且費(fèi)用相對(duì)較低，并能夠保證在計(jì)劃的生產(chǎn)裝置檢修時(shí)間段內(nèi)完成。

1.1 對(duì)上下封頭進(jìn)行重新設(shè)計(jì)制作

采用閑置再沸器管箱，聯(lián)系設(shè)備廠家重新制作上下封頭，新的封頭規(guī)格尺寸滿足更換后管箱及甲醛回收塔的連接要求(法蘭、管口等)。改造后的再沸器與原再沸器總高度(上下封頭水平段中心距)一致，滿足安裝使用條件。整個(gè)設(shè)備的壓力等級(jí)、材質(zhì)等符合要求。

1.2 對(duì)支架進(jìn)行改造

改造前后再沸器管箱高度均為4 000 mm，但再沸器上支耳的位置高度不同，再沸器直徑也不同，需要對(duì)再沸器支架高度及長(zhǎng)寬進(jìn)行改造以滿足新的再沸器的需要。新管箱支耳距離管箱上法蘭的距離為1 848.5 mm，原管箱支耳距離管箱上法蘭的距離為1 120 mm，二者支座高差為728.5 mm，即需要將再沸器支架高度降低728.5 mm，支架制作需等封頭制作完成后，根據(jù)具體尺寸實(shí)測(cè)后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整對(duì)接。

1.3 對(duì)支架基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)整加固

原再沸器凈質(zhì)量18 700 kg，操作質(zhì)量24 500 kg，由于設(shè)備更換后支架及基礎(chǔ)承重增加10 t左右，需要對(duì)基礎(chǔ)、支架進(jìn)行加固改造以滿足使用要求，同時(shí)對(duì)彈簧支座進(jìn)行重新選型更換。

由于基礎(chǔ)加固時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，為保證項(xiàng)目如期完成，需在再沸器停運(yùn)交出前開展土方開挖及基礎(chǔ)加固工作，時(shí)間控制在10 d。為保證施工期間的安全，采取以下措施：①基坑開挖前應(yīng)增設(shè)水平支撐(采用型鋼連接至原鋼結(jié)構(gòu)支架柱腳)；②原混凝土地面切割分離，地面混凝土破碎后，土方開挖至原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)頂；③因施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地有限，且設(shè)備一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，為避免較大的振動(dòng)，所有土方均采用人工方式開挖；④整個(gè)施工過程中，按照裝置防爆要求，采取有效措施保證不會(huì)引起可能發(fā)生的易燃易爆氣體的泄漏燃燒和爆炸。

1.3.1基礎(chǔ)加固施工流程

原混凝土地面切割→搭設(shè)防護(hù)棚→原混凝土柱支護(hù)→土方開挖→ 基礎(chǔ)植筋→綁扎鋼筋→安裝模板→原柱墩增大截面→拆?！孛婊謴?fù)。

1.3.2植筋施工流程

彈線定位→鉆孔→洗孔→鋼筋處理→注膠→植筋→固化養(yǎng)護(hù)。

1.3.3柱墩加大截面施工流程(見圖1)

圖1 柱墩加大截面施工流程

2 改造后效果

甲醛回收塔再沸器改造應(yīng)用項(xiàng)目完成后，經(jīng)過試壓及試運(yùn)行，完全滿足生產(chǎn)使用要求，整體工期控制在25 d，與檢修計(jì)劃安排一致，達(dá)到了預(yù)期效果。改造投入由1 000萬元降至100萬元，甲醛回收塔處理能力增加20%，甲醛回收塔塔頂甲醛濃度由30%提高至40%，塔底廢水排放量減少5 m3/h，減輕了污水處理壓力，同時(shí)產(chǎn)品月產(chǎn)量提高超過500 t，月增加經(jīng)濟(jì)效益500余萬元，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

[1] 劉鳳群,王雪鋒,曹志奎,等.降低甲醛回收塔廢水中甲醛含量研究[J].廣州化工,2013,41(18):129-130.

[2] 潘景福,李 琦,王彥輝,等.甲醛回收塔防腐蝕材質(zhì)優(yōu)化分析與研究[J].中國科技縱橫,2015(2):67-69.

TQ050.2

B

1003-3467(2017)08-0036-02

2017-04-27

冷棟云(1985-)，女，工程師，從事聚甲醛的生產(chǎn)管理工作，電話：0371-22277877，E-mail:lengdongyun1986@163.com；聯(lián)系人：韓元培(1985-)，男，工程師，從事聚甲醛的技術(shù)開發(fā)與管理工作，電話：0371-22277867，E-mail:hanyuanpei@126.com。