裝置運行存在問題及處理

凌鵬翔

冷箱裝置自2014年試車以來，由于各種因素導致的停車次數(shù)共計17次。因外部因素導致停車次數(shù)為4次，占總停車次數(shù)比例23.53%；由于壓縮機汽機和換熱器差壓高停車復熱次數(shù)為10次，占總停車次數(shù)比例58.82%；廠部安排計劃停車次數(shù)為3次，占總停車次數(shù)比例17.65%。

從統(tǒng)計分析，冷箱單次運行最長時間為172天，雖然運行時間較長，但是遠低于設計的年運行8000小時。冷箱復熱后平均運行周期為3個月，平均運行周期短。頻繁的復熱對氣化廠全廠的安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)的運行理念產(chǎn)生了較大影響。

一、冷箱試車以來運行問題總結

從冷箱試車以來停車原因上看，目前制約冷箱裝置長周期、高負荷運行主要兩大因素為壓縮機軸溫高和冷箱差壓持續(xù)升高。壓縮機的軸溫可以根據(jù)廠家的建議進行對壓縮機改造。換熱器壓差上漲多數(shù)都是在指標未出現(xiàn)明顯異常超標情況下一直緩慢上漲。對于該上漲問題，分廠從影響換熱器差壓的各種因素入手，通過對引起冷箱換熱器差壓的因素進行梳理，分別在2016年7月、2016年10月、2017年5月，對低溫甲醇洗和冷箱裝置進行排查。主要從復熱程度是否徹底、吸附器分子篩吸附效果、在線分析表準確性、吸附器凈煤氣液體甲醇夾帶、低溫甲醇洗和冷箱裝置異常管線連通方面入手排查，未發(fā)現(xiàn)有明顯異常問題。

針對2017年換熱器差壓快速上升問題，分廠除了對常規(guī)排查項目進行檢查外，由廠部協(xié)調(diào)外單位對吸附器出口凈煤氣和進冷箱凈煤氣總微量甲醇分析，用于實時監(jiān)測進冷箱凈煤氣二氧化碳含量，目前仍在分析排查中，未找到導致?lián)Q熱器差壓持續(xù)升高的根本原因。

換熱器壓差上漲，導致冷箱停車復熱開車到產(chǎn)品氣合格外送的時間147小時，平時醋酸每小時16噸，每噸價格3800元（利潤200萬）；甲烷每小時18000方，每方2元（利潤130萬）；以及所用氮氣，蒸汽（費用50萬）。期間總共損失380萬元，所以我們務必找出解決的方法。

二、換熱器壓差高的改造方法

從魯奇氣化爐中的副反應中我們可以得到，該反應會得到一些重烴（C5以上），雖然數(shù)量級很小，但是這部分不容易被分子篩吸附，從而進入冷箱裝置。

（一）重烴脫除的必要性

各烷烴在常壓下的熔沸點

重烴（C5）以上由于熔沸點低，在進入冷箱液化過程中，先于煤氣液化，該熔沸點較高，將會在冷箱中凝固，再嚴重時甚至造成凍堵，堵塞管道，造成換熱器壓差變高，影響煤氣的進量以及換熱器各管道之間的換熱。因此，必須在冷凝之前將其分離脫除。

（二）重烴脫除的方法

1.活性炭吸附法

活性炭吸附法是利用活性炭分子吸附選擇能力強以及低壓下的高吸附特性對重烴進行的吸附進行去除。采用活性炭、耐水硅膠混合物層等吸附劑的復合床層脫除原料氣中的重烴，且采用三塔等壓吸附流程脫重烴塔的再生氣來自原料氣。但是，該工藝受到固體吸附劑飽和度、吸附容度及再生程度的限制，不適于大處理量以及重烴含量高的裝置；

2.洗滌法

洗滌法是利用重烴在C2～1-C5具有較高的溶解度，而到達脫除重烴的一種方法。該方法采用原料氣自身冷凝出重烴來洗滌原料氣中的重烴。但是，由于洗滌法脫除重烴，受原料氣組分影響較大，當原料氣組分中C2～1-C5較少時，洗滌法效果不理想，并不能徹底脫除重烴。

3.吸附劑及低溫分離相結合的脫重烴工藝

吸附劑及低溫分離相結合的脫重烴工藝即采用吸附劑及低溫分離相結合的脫重烴工藝，合成氣在脫重烴塔吸附劑床層中脫除氣體中大部分重烴，再進入低溫分離脫除剩余重烴，煤氣中重烴組分脫除至煤氣可溶解的程度，可使再生氣體完成再生返回工藝氣體中時不會攜帶過多重烴，解決了再生氣體的來源及去向問題，且本方法凈化效果好，各部分操作指標更加清晰明了、易控。

（三）以上三種方法比較

（四）重烴脫除方法選擇

由于經(jīng)過吸附器吸附的凈煤氣中得重烴含量較少。由上可得，我們可以選擇活性炭吸附法來進行對凈煤氣中重烴的脫除，活性炭吸附法可分為3個階段，吸附，加熱再生以及冷卻。采用2臺一組，工作流程如下：第一臺吸附時，另一臺加熱再生及冷卻。

活性炭吸附法還是一種廣泛使用于除甲醇以及二氧化碳產(chǎn)品，由于內(nèi)部結構的原因，具有強力的吸附能力，還可以吸附?jīng)]有被吸附A/B沒完全吸收掉的甲醇以及二氧化碳，還可以吸收分子篩泄漏出去的粉末。

三、結語

活性炭吸附法雖然較為簡單、易操作，但是冷箱凍堵的因素不僅僅有來自內(nèi)部的因素，也有來自外部的因素，只有掌握了凍堵因素（進入冷箱各項指標），積極采取有效的防范措施，深刻汲取國內(nèi)外同行業(yè)的事故教訓，加強操作和管理人員的培訓，提升專業(yè)管理水平，一定會避冷箱的凍堵事故，為裝置長周期穩(wěn)定運行提供有力的技術保障。