精餾再沸器運行總結

兗州煤業(yè)榆林能化有限公司 陜西 榆林 719000

一、現(xiàn)狀分析

兗州煤業(yè)榆林能化甲醇廠甲醇精餾裝置再沸器(預塔再沸器，E2101；加壓塔再沸器，E2105)從2008年10月份開始投入使用至今，因預塔再沸器列管泄漏嚴重，開停車過程中列管內甲醇漏入殼程凝液中，蒸汽凝液帶大量甲醇(E2101凝液中醇含量分析：5.11ppm、8.79ppm、68.39ppm，E2105凝液中醇含量分析：0.8ppm、48.27ppm、218.45ppm)，甲醇污染凝液管網(wǎng)，同時造成甲醇浪費，消耗增加。預塔再沸器于2011年9月更換了新再沸器(列管材質未變)。在之后運行過程中預塔再沸器、加壓塔再沸器列管多次出現(xiàn)列管、管板泄漏，導致精餾裝置被迫停車檢修。

表1 再沸器工藝參數(shù)一覽表

表2 再沸器檢查堵漏統(tǒng)計

二、原因分析

由上表2可知，預塔再沸器E2101檢修次數(shù)多、堵漏率高，其原因如下：

1.精餾預塔再沸器列管材質設計不合適，20#碳鋼材質的列管在蒸汽的沖刷腐蝕下出現(xiàn)泄漏。精餾裝置進料為粗甲醇，其中挾帶有懸浮物，懸浮物沉淀道再沸器列管上將使傳熱的污垢系數(shù)加大，造成傳熱溫差達不到，而呈現(xiàn)傳熱面積不足，預塔底部甲醇水含量10～20%，溶液呈若弱酸性，再沸器碳鋼列管長期浸泡在酸性介質中，出現(xiàn)再沸器碳鋼列管腐蝕減薄內漏。

2009年～2011年間三次檢修，發(fā)現(xiàn)泄漏列管位置主要集中在蒸汽進口部位。因此在2011年10月份將預塔再沸器列管更換為更耐沖刷腐蝕的20G碳鋼，且新再沸器對蒸汽進口防沖刷擋板進行了加固處理。運行過程中仍然出現(xiàn)列管內漏，只是泄漏位置不是集中在蒸汽進口部位，泄漏列管數(shù)量較原再沸器明顯減少，而且在2015年4月份檢修中，預塔再沸器堵漏列管33根，說明該設備再次呈現(xiàn)泄漏加劇擴大趨勢。

2.再沸器列管液擊。原設計中預塔再沸器的凝液與加壓塔再沸器凝液混合后外送至蒸汽凝液管網(wǎng)，因預塔再沸器凝液溫度低于加壓塔再沸器凝液溫度，兩股凝液混合后因溫差導致預塔再沸器列管出現(xiàn)間斷液擊及凝液管道振動現(xiàn)象，設備液擊、振動產生的撕扯張力、應力加劇了再沸器列管泄漏。加壓塔再沸器列管內漏原因主要是液擊沖刷造成泄漏。雖然2012年以后解決了蒸汽進口防沖刷擋板及再沸器列管液擊問題，但是再沸器列管泄漏問題依然沒有得到徹底解決，兩臺再沸器基本上每年都需要檢修堵漏一次。

三、對策實施

針對精餾再沸器列管內漏問題，通過對不同規(guī)模的甲醇精餾裝置再沸器運行情況進行調研，調研情況如下表：

表3 兄弟單位調研情況

通過調研，結合榆林甲醇廠精餾裝置實際情況，提出改造措施如下：

1.預塔再沸器、加壓塔再沸器列管材質由20#碳鋼材質更換為不銹鋼材質，精餾預塔、加壓塔塔釜甲醇水溶液呈現(xiàn)弱酸性，不銹鋼材質對甲醇等弱酸物質具有抗腐蝕性，從而避免了再沸器列管腐蝕。同時對再沸器蒸汽進口防沖刷擋板進行加固。

2.將預塔再沸器蒸汽凝液與加壓塔再沸器蒸汽凝液分開外送，單獨外送至凝液管網(wǎng)，避免兩個再沸器凝液溫度不同，出現(xiàn)液擊打現(xiàn)象。預塔再沸器出口凝液管道重新配管，減少折流段，降低位差高度。

3.甲醇精餾裝置再沸器停車中，及時排出再沸器內殘余的蒸汽凝液以及塔釜甲醇液體，避免裝置停車后弱酸甲醇繼續(xù)腐蝕列管；開車過程中緩慢加減蒸汽量，充分暖管，避免凝液液擊，保持再沸器溫度、壓力運行平穩(wěn)。

四、結論

2016年9月份，甲醇精餾裝置大修期間更換了預塔再沸器(E2101)，將再沸器列管材質由20#碳鋼更換為不銹鋼材質，更換后多次開停車預塔再沸器出口凝液中甲醇含量均為0ppm；2017年4月份，甲醇精餾裝置大修期間更換了加壓塔再沸器(E2105)，將再沸器列管材質由20#碳鋼更換為不銹鋼材質。同時甲醇精餾裝置再沸器凝液管道改造以后，徹底消除了精餾裝置再沸器凝液管道液擊現(xiàn)象。

甲醇精餾裝置再沸器列管材質更換以后，徹底消除了再沸器甲醇泄漏問題，避免了甲醇污染凝液事故，減輕了甲醇廠環(huán)保壓力，且每年能節(jié)約精甲醇消耗200噸左右，延長了再沸器使用周期，年創(chuàng)造經(jīng)濟效益40萬元，保證了甲醇精餾裝置長周期穩(wěn)定運行。