合成氣壓縮機防喘振冷卻器泄漏原因分析及技改措施

周濟民，崔文麗(河南龍宇煤化工有限公司　河南永城　476600)

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合成氣壓縮機防喘振冷卻器泄漏原因分析及技改措施

周濟民，崔文麗
(河南龍宇煤化工有限公司河南永城476600)

摘要由于工況頻繁波動，甲醇合成裝置的合成氣壓縮機防喘振冷卻器的管板間應力變化較大，加之循環水水質較差，導致該設備頻繁泄漏。為此，采取了相應的技改措施，徹底解決了該設備的泄漏問題，降低了生產運行成本。

關鍵詞防喘振冷卻器泄漏原因分析技改措施

Analysis of Causes for Leakage of Anti-Surge Cooler of Syngas Compressor and Technological Transformation Measures

Zhou Jimin，Cui Wenli
(Henan Longyu Coal Chemical Co.，Ltd.Henan Yongcheng 476600)

Abstract Because of frequent fluctuations of the operating conditions，the stresses between tube sheets of anti-surge cooler of syngas compressor in methanol synthesis plant have a greater change，in addition，the quality of circulating water is poor，these often cause the equipment to leak.Therefore，relevant technological transformation measures are taken，the leakage problem of the equipment is solved thoroughly，and the operation and running cost is reduced.

Keywords anti-surge cooler leakage analysis of causes technological transformation measures

1　工藝簡介

來自低溫甲醇洗裝置的凈化氣和氫回收裝置的富氫氣(3.15 MPa，30℃)經新鮮氣分離器分離液相甲醇、壓縮機6級壓縮(7.54 MPa，163℃)后，與來自循環氣分離器的合成循環氣在壓縮機缸體內混合壓縮(8.20 MPa，71℃) ;壓縮后的氣體分成2股，一股去甲醇合成裝置，另一股作為防喘振氣先進入防喘振冷卻器的管程，被殼程的循環水冷卻至40℃左右，然后分別進入新鮮氣分離器和循環氣分離器。壓縮機系統工藝流程見圖1。

2　存在問題

防喘振冷卻器管程介質為合成氣，設計壓力8.7 MPa;殼程介質為循環水，設計壓力0.7 MPa。該冷卻器自投運以來，先后多次發生換熱器管板和列管泄漏問題。泄漏初期，對循環水回水管線進行水質分析，結果含CO質量分數為200× 10－6、含甲醇質量分數超過60×10－6。運行后期，每天因防喘振冷卻器泄漏而造成的經濟損失巨大，有時甚至被迫停車處理。運行6個月后，該設備制造企業對管板焊接存在的問題進行了修復，但重新投入運行8個月后，又出現內漏，且有持續擴大趨勢。

3　泄漏造成的危害

防喘振冷卻器的泄漏不僅導致大量有效氣和甲醇的損失，而且造成循環水系統大量微生物滋生，引起循環水水質惡化。為保證循環水水質達標，需向循環水系統投加大量的殺菌劑，進而造成循環水濁度升高，增加了循環水排污量，提高了生產成本。另外，由于循環水系統中CO和甲醇大量富集，造成循環水冷卻設備出現腐蝕、堵塞等現象，影響設備換熱效率及使用壽命，同時增加了檢修工作量。

圖1　壓縮機系統工藝流程

4　泄漏原因分析

河南龍宇煤化工有限公司設計水源為礦井涌水，水中堿度、硬度含量較高，循環水水質差，易在換熱器表面形成垢物，造成垢下腐蝕。加之防喘振冷卻器為高低壓換熱設備，壓差高達8.0 MPa，工況波動頻繁時，管板間的應力變化較大，易造成其泄漏。

5　技改措施

將防喘振冷卻器的進口和出口用管線連接，即不再投用該設備。防喘振冷卻器旁路后，防喘振回路氣體溫度上升至壓縮機出口溫度，勢必造成壓縮機整體壓縮熱平衡惡化，進而影響機組的正常運行。為避免此類情況發生，把壓縮機和合成系統放在一個大系統內進行考慮，將甲醇合成裝置的甲醇水冷器作為壓縮機系統的冷卻器，從而解決熱平衡問題。為此，從甲醇合成裝置的甲醇分離器出口氣相管引1根管線至壓縮機入口，用作冷線喘振回路。技改后新鮮氣分離器入口工藝流程見圖2。

圖2　新鮮氣分離器入口工藝流程

6　改造后運行情況

改造后，壓縮機一段冷線防喘振回路氣體溫度控制在30～40℃，壓縮氣量在880 000 m3/h(標態)，完全能夠滿足壓縮熱平衡要求。

冷線防喘振未投用時，壓縮機一段入口氣體溫度超過設計要求(50℃)，影響機組正常壓縮量;冷線防喘振投用后，壓縮機一段入口氣體溫度控制在40℃以下，出口氣體溫度不超過155℃，完全滿足工藝設計要求。技改后，在前工序出現異常情況時，機組能夠達到平穩調整的要求。

7　結語

本次技改徹底消除了由于機組防喘振冷卻器頻繁泄漏所造成的安全隱患，大大減免了防喘振冷卻器日常檢修維護費用，改善了現有的循環水水質，減少了循環水藥劑的使用量，降低了生產成本。

(收到修改稿日期2015-03-09)

作者簡介:周濟民(1981—)，男，助理工程師，從事煤化工生產技術管理工作; xiet1983@163.com。

中圖分類號:TQ223.121

文獻標識碼:B

文章編號:1006-7779(2016) 01-0049-02