加壓塔再沸器對裝置長周期穩(wěn)定運行的影響

(四川瀘天化綠源醇業(yè)有限責(zé)任公司，四川瀘州，646300)

1 概況

四川瀘天化綠源醇業(yè)有限責(zé)任公司醇醚車間甲醇精餾工藝是天津大學(xué)化學(xué)工程研究所設(shè)計的大型甲醇精餾系統(tǒng)，工藝流程為“3+1”型，即預(yù)塔，加壓塔、常壓塔加回收塔；設(shè)計生產(chǎn)能力為1630t/d，加壓塔主要作用是除去粗甲醇中的水以及高沸點雜質(zhì)(乙醇，丙醇，丁醇等)，是產(chǎn)品精甲醇的采出塔，而加壓塔再沸器(以下簡稱C0405)是加壓塔系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，加壓塔再沸器為碳鋼材質(zhì)的立式管殼列管換熱器，有列管4247根，換熱面積982.8m2，管程走液相甲醇，殼程通0.35MPa低壓蒸汽，通過加熱液相甲醇得到精餾必須的上升甲醇蒸汽流。自2005年12月投產(chǎn)以來，已運行10多年。

2 C0405的運行狀況

2.1 設(shè)計條件

表1 C0405設(shè)計條件

2.2 運行情況

裝置自投產(chǎn)以來C0405運行狀況較為穩(wěn)定，操作溫度、壓力等指標均在設(shè)計指標范圍內(nèi)，一直到2014年9月C0405運行都正常，其蒸汽冷凝液含醇一般在1-3ppm之間，在運行期間嚴格按照壓力容器檢測規(guī)程進行年度檢驗和全面檢驗，未發(fā)現(xiàn)缺陷。

2017年4月1日6:00精餾裝置開車過程中發(fā)現(xiàn)C0405蒸汽冷凝液醇味較重，分析C0405蒸汽冷凝液含醇31200mg/l，確認泄漏且漏量較大，立即停車組織搶修，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)C0405A 1根列管漏，C0405B 2根列管漏。

2017年4月11日3:30精餾裝置開車暖管、排液過程中發(fā)現(xiàn)C0405蒸汽冷凝液含醇，分析含醇2396.18mg/l，確認列管漏，立即停車搶修，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)C0405A 1根列管漏。

2017年4月23日汽提塔出口工藝冷凝液含醇55.72mg/l，進口工藝冷凝液含醇6.14mg/l,初步懷疑C0405漏，分析C0405蒸汽冷凝液含醇4634.34mg/l,確認漏并停精餾搶修，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)C0405B 4根列管漏。

2017年5月中旬發(fā)現(xiàn)C0405蒸汽冷凝液含醇量波動較大，觀察運行，懷疑C0405漏，但漏量不大，至23日分析含醇365.27mg/l, 停精餾搶修，經(jīng)檢查確認C0405A 1根漏，C0405B 4根漏。

2017年6月20日檢查發(fā)現(xiàn)C0405B一根漏。

圖1 2017年5月25日C0405B堵管后的情況

3 C0405現(xiàn)狀對裝置長周期穩(wěn)定運行的影響

3.1 C0405泄漏對系統(tǒng)的影響

C0405列管內(nèi)漏后，精餾系統(tǒng)必須要停車消缺，以最近幾次消缺時間分析，消缺時間最快都在24小時以上，而精餾作為甲醇生產(chǎn)的最后一道工序；停車勢必會造成合成工序生產(chǎn)的粗甲醇大量累積，而中間罐區(qū)粗甲醇儲槽F0408只有5000m3的儲存能力，若C0405發(fā)生泄漏時F0408處于較高液位，裝置就會被迫減負荷運行甚至停車以避免脹庫。而低負荷運行會導(dǎo)致能耗升高，不利于裝置的穩(wěn)定運行。

3.2 C0405泄漏對裝置安全、環(huán)保運行的影響

C0405列管內(nèi)漏后，因甲醇側(cè)操作壓力高于蒸汽側(cè)，致使蒸汽冷凝液帶醇，本系統(tǒng)是將蒸汽冷凝液回收至脫鹽水箱作為裝置鍋爐系統(tǒng)的上水，而這樣一來就會造成整個蒸汽系統(tǒng)被污染。蒸汽作為透平機組的動力源，也會對設(shè)備造成一定的影響。污染了的蒸汽進入到汽提塔也會造成汽提塔出來的工藝冷凝液含醇超標，而工藝冷凝液一般是外排或作為循環(huán)水回收利用，若此時的工藝冷凝液是外排的必然會造成環(huán)境污染，若此時的工藝冷凝液是作為循環(huán)水回收利用，甲醇進入到循環(huán)水系統(tǒng)就會造成循環(huán)水水質(zhì)惡化，進而影響到整個裝置換熱設(shè)備的換熱效率，對裝置的安全、環(huán)保運行有著較大的隱患。

3.3 C0405泄漏堵管后對設(shè)備熱負荷的影響

經(jīng)過4次堵管后，C0405累計堵管14根，占換熱總數(shù)的0.33%，從實際運行效果看，換熱效果沒有太大影響。但從2017年4月1日至2017年5月23日，不到兩個月的時間內(nèi)已發(fā)生了4次泄漏，若照此泄漏，堵管頻率發(fā)展下去，勢必會嚴重影響到裝置的長周期穩(wěn)定運行。

3.4 C0405泄漏后的停車損失

C0405列管泄漏后，必須要停車進行處理，以最近幾次搶修時間進行分析，時間都在24小時以上。精餾以60t/h進料計，一天減少精甲醇產(chǎn)量1150噸。而且在開、停車過程中會消耗大量的物料。所以每次泄漏停車搶修都意味著較大的成本損失。

4 原因分析及應(yīng)對措施

4.1 設(shè)備方面

自2005年12月投產(chǎn)以來，C0405已運行了10多年，設(shè)備本身就存在一定程度的腐蝕，加上2016年9月煤氣開車產(chǎn)出含有多種未知物的粗甲醇，這樣就加劇了C0405的腐蝕程度，以最近幾次檢查情況分析，C0405管板狀態(tài)較好，但列管腐蝕十分嚴重。2017年11月裝置大修已將C0405A/B進行了更換，更換后運行至今狀況良好。

4.2 工藝方面

在精餾過程中要加入適量的NaOH溶液，控制預(yù)處理后粗甲醇呈弱堿性(pH值=7—9),其目的是為了促使胺類及羥基化合物的分解，以及防止粗甲醇中有機酸對設(shè)備的腐蝕，尤其是溫度較高的塔底再沸器。2017年3月甲醇裝置開車以后，C0405連續(xù)發(fā)生泄漏，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)精餾預(yù)后pH值在指標范圍內(nèi)，但加壓塔底pH值卻在5左右，偏低，這也加劇了C0405列管的腐蝕，后經(jīng)調(diào)整取樣點，調(diào)整NaOH加入量，將加壓塔底pH值提到了正常指標范圍內(nèi)。調(diào)整后C0405的泄漏頻率由10天左右一次，降低到30天左右一次，效果明顯?，F(xiàn)要求操作人員加強裝置運行監(jiān)控，確保加壓塔底pH值在指標范圍內(nèi)，一旦超標，及時調(diào)整。

表2 C0405泄漏間隔周期

5 結(jié)束語

經(jīng)過對加壓塔再沸器泄漏原因進行分析，制定出了應(yīng)對措施，通過措施的落實到位，裝置目前的運行狀況良好，有效地保證裝置的長周期穩(wěn)定運行。