芳烴裝置吸附塔格柵修復(fù)的研究

宋杰

摘 要：芳烴裝置吸附塔因?yàn)榇矊訅航底兇?，致使操作困難。拆卸后發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)這些問題進(jìn)行研究并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。改造后，吸附塔操作正常。

關(guān)鍵詞：芳烴裝置吸附塔;格柵;修復(fù)

1 簡(jiǎn)介

芳烴裝置吸附塔床層壓降大，致使無法維持正常負(fù)荷生產(chǎn)，認(rèn)為可能吸附塔格柵損壞嚴(yán)重。為此決定對(duì)吸附塔格柵進(jìn)行修復(fù)，并同時(shí)更換吸附劑。

芳烴裝置吸附塔C-601A的內(nèi)徑為5400mm，塔中心設(shè)有直徑為610mm的中心管，吸附塔中共有13層格柵，可分為頂格柵一層、中間格柵11層、底格柵一層，這樣把吸附塔隔成12個(gè)床層，每個(gè)床層裝填吸附劑。每層格柵有24塊扇形格柵組成，這24塊扇形格柵由中心管和塔壁上的支撐環(huán)來支撐，在中心管與塔壁之間圍成一個(gè)圓環(huán)平面。頂格柵的上表面為一層保護(hù)鐵板，并設(shè)有配管接口，格柵中間為楔型網(wǎng)，楔型網(wǎng)的下面為一層金屬支撐網(wǎng)。中間格柵上、下表面均為楔型網(wǎng)，下表面的中間有一塊金屬濺板。

2 拆卸格柵時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題

頂層格柵及分配管的問題。打開人孔后，發(fā)現(xiàn)頂層格柵表面有水存在，頂格柵與其他格柵不同，在上表面有一層防護(hù)鐵板，二十四塊扇形格柵使用T型條密封焊接而成頂層格柵結(jié)構(gòu)。防護(hù)鐵板已經(jīng)氧化生銹，分配管也存在氧化生銹的問題。在用電弧氣刨進(jìn)行T型條以及密封壓圈的切除時(shí)，格柵的肋板有一些損傷，但并不是十分嚴(yán)重，可以通過焊接修復(fù)。但是，格柵的肋板發(fā)生彎曲變形，據(jù)初步測(cè)量，最大撓度有16mm，其他普遍在12mm左右。分析這種彎曲造成的原因，運(yùn)行過程中，此層格柵不會(huì)承受多大的負(fù)荷，所以使用不會(huì)造成變形。有可能是在安裝頂層格柵時(shí)，由于焊接變形造成的，頂層格柵的密封焊時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，頂層格柵的肋板比較窄，這足以使肋板變形。

格柵腐蝕問題。格柵的腐蝕是一個(gè)比較普遍的問題，有的格柵的肋板、楔型網(wǎng)均不同程度的存在腐蝕（圖1）。UOP的專家一直強(qiáng)調(diào)，楔型網(wǎng)遇到水十分容易發(fā)生氧化，其氧化的速度簡(jiǎn)直難以令人想象。氧化腐蝕的形態(tài)有：團(tuán)狀腐蝕斑、點(diǎn)狀腐蝕斑等，腐蝕面積有大有小。

格柵楔型網(wǎng)堵塞。拆下的格柵發(fā)現(xiàn)有的格柵的楔型網(wǎng)堵塞嚴(yán)重，從縫隙往里看，多數(shù)是粉碎的吸附劑，但從沖洗出的情況來看，也有完整的吸附劑顆粒。抽查部分格柵（第九、十、十一層），有的下表面估計(jì)堵塞達(dá)80%。

楔型網(wǎng)間隙尺寸。抽查部分格柵，均沒有發(fā)現(xiàn)在格柵平面上有尺寸超差和變形的現(xiàn)象，但是在格柵的下表面，楔型網(wǎng)與中間的金屬濺板焊接的焊縫處，間隙尺寸有超差的現(xiàn)象存在，而且還十分普遍，最大的達(dá)到0.5mm。

清洗問題。按照UOP所給出的清洗程序，清洗出大量的吸附劑，對(duì)每塊格柵洗出的吸附劑的總量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)見表1。雖然有的格柵洗出的吸附劑很多，但無法保證將格柵內(nèi)的吸附劑完全洗出。在進(jìn)行最終檢查時(shí)，有的格柵從沖洗孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)吸附劑，然后進(jìn)行了返工。

底層格柵泄漏。把底人孔打開后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存有吸附劑，按正常情況，這里不應(yīng)該有吸附劑，由此可以看出，底層格柵角焊縫出現(xiàn)泄漏。把最后一層吸附劑卸出后，發(fā)現(xiàn)底格柵與中心管的焊接焊縫處發(fā)生開裂，幾乎一周均開裂，吸附劑是從這個(gè)裂縫處泄漏出去的。

3 對(duì)格柵的沖洗、修復(fù)與改進(jìn)

在對(duì)格柵進(jìn)行沖洗之前，先在格柵的肋板上進(jìn)行打孔，一開始定為直徑4毫米，后感覺孔徑偏小，改為6毫米。在大頭端靠近下表面處打兩個(gè)，中間處打一個(gè)。目的是在沖洗時(shí)，格柵內(nèi)的臟物從此處流出來。沖洗分為新鮮水沖洗、高壓水沖洗、蒸汽烘干、壓縮空氣干燥四個(gè)步驟，每個(gè)步驟一開始UOP專家給出限定時(shí)間，但是，因?yàn)槊恳粔K格柵帶有臟物的程度不同，時(shí)間有所調(diào)整。有的格柵銹蝕比較嚴(yán)重，對(duì)此，進(jìn)行了酸洗。頂層格柵利用內(nèi)窺鏡檢查了其內(nèi)部的銹蝕情況，酸洗后，又進(jìn)行了檢查，可以看出，酸洗可以把格柵內(nèi)部的鐵銹除去。

格柵的修復(fù)，主要是針對(duì)格柵的楔形槽的尺寸超差而進(jìn)行的。格柵的楔形網(wǎng)與肋板、接管、濺板等焊接時(shí)，由于熱變形，而使楔形槽的尺寸超差。這次，主要對(duì)這種情況進(jìn)行了修復(fù)。用專用工具，把楔形網(wǎng)的縫隙進(jìn)行調(diào)整，直至符合要求。調(diào)整后的部位用氬弧焊進(jìn)行焊接。一些接管在拆卸的過程中，發(fā)生了破壞，對(duì)此也進(jìn)行了修復(fù)。

格柵的改進(jìn)，UOP專家提出了在格柵的底表面焊接孔板，孔板在焊接前，先將固定塊與楔形網(wǎng)焊接牢固，焊后檢查楔形網(wǎng)是否變形，如發(fā)生變形則進(jìn)行調(diào)整，之后，把孔板用氬弧焊的方法焊接在格柵上。為了能夠在兩塊格柵之間加入陶瓷纖維繩，在格柵的兩端肋板上均焊接固定條，如果拆卸時(shí)測(cè)量?jī)筛駯胖g距離記錄的數(shù)據(jù)大于20毫米，則加雙固定條（如圖2）。

4 結(jié)果與探討

此次吸附劑換劑和格柵檢查是針對(duì)吸附塔床層壓降大、吸附塔無法提高負(fù)荷而進(jìn)行的，根據(jù)最初分析，由于在反沖洗時(shí)沖洗液中帶有吸附劑，認(rèn)為格柵發(fā)生了嚴(yán)重?fù)p壞。拆出后，并沒有發(fā)現(xiàn)像預(yù)計(jì)的那樣嚴(yán)重。但是，楔型網(wǎng)縫隙超差，足以使吸附劑進(jìn)入格柵內(nèi)。

格柵的下表面加焊一層孔板，目的是為了使液體分布更加均勻，距UOP專家講，這種改進(jìn)在其他裝置做過，效果很好。這一方面說明，UOP的原設(shè)計(jì)存在一定的缺陷;另一方面，需要本裝置在運(yùn)行過程中給與關(guān)注，效果是否明顯。