探討DMTO工藝設計技術中干式空冷器的改造

張　松，王秀敏（中煤陜西榆林能源化工有限公司，陜西榆林 719000）

探討DMTO工藝設計技術中干式空冷器的改造

張松，王秀敏
（中煤陜西榆林能源化工有限公司，陜西榆林 719000）

大連化物所設計的DMTO空冷器有42臺，冬季生產運行時，因水中固態催化劑含量高，介質在底部三排管束中流速慢而沉積，導致空冷器管束堵塞凍裂，或在空冷器切出后不能及時清洗造成凍裂。針對這種工藝技術設計在寒冷地區運行的缺陷，提出了改造空冷器安裝角度和排渣管徑的想法，將空冷器入口側管箱整體抬高200mm，并增大排渣管徑，靠重力及壓差將催化劑帶走，來達到定期切換清理出口側固態催化劑的目的，從而改進該工藝技術存在的設計缺陷。

干式空冷器；DMTO工藝技術；急冷水；凈化水

目前在國內外DMTO工藝設計中，180萬t/a甲醇制烯烴規模項目，均采用42臺空冷器模式，其中急冷水空冷14臺，水洗水20臺，凈化水6臺，凝結水2臺，在冬季運行時均存在大量的管束堵塞凍裂現象，該空冷器管束由276根翅片式高效換熱管組成，冬季損壞情況如下：急冷水空冷共計14臺中凍裂的有AE1201M、N、E、F、K5臺，損壞嚴重的是AE1201F，管束損壞數量達到41根，其余損壞程度也在20根左右；水洗水空冷共計20臺中經過維修的有AE1202A、C、E、F、N5臺，管束凍裂均達到14根；凈化水空冷共計6臺中經過堵管的有3臺，其中嚴重的一臺是AE1204C，83根管束損壞，幾乎達到報廢更新的程度，成為DMTO工藝生產必須攻關的技術難題。

1　空冷器的設計參數

DMTO技術設計時調研了當地環境，年平均氣溫9.13℃，最熱月平均溫度24℃，最冷月平均溫度-8.5℃，極端最高氣溫39℃，極端最冷氣溫-32.7℃，LOEC在干式空冷器結構方面選擇了蘭州長征機械有限公司的碳鋼制換熱器，因工藝介質易結垢或腐蝕性強，LOEC設計圖紙要求管束內或管箱內需要進行防腐處理，防腐涂料采用SHY/99HL-2，從設計圖紙上看完全符合國家壓力容器設計標準，但是從設備使用環境上分析，設備基座零度水平安裝不利于介質在管束內的流通，另外管箱排渣管徑為DN40，管徑太小不利于排渣。

2　空冷器的改造方案

根據空冷器基座和排渣線的設計缺陷及DMTO技術特點，在不改變空冷器主體結構的情況下，將空冷器AE1201E與AE1201F基座中間連接鋼板切開，讓相鄰兩臺隔離出來逐臺改造，譬如將AE1201E出口線垂直段截除200mm，移植到AE1201E入口線垂直段位置，重新配置出入口法蘭，將空冷器入口側管箱基座用工字鋼墊高200mm，入口側和中間段5處支撐滿焊固定，并對焊接處做防腐處理，固定本體和基座防止空冷器移位，同時將管箱排渣口DN40改造為DN100，加大排渣管徑便于定時排除沉積的固態催化劑，圖1是空冷器改造后的效果圖。按照此方案改造后，當管束有固態催化劑時，可以立刻切除隔離，大多數管束沉積的固態催化劑靠重力及壓差被帶走，員工按操作規程在空冷器入口接工業水，將管束內的殘余催化劑排出，同時在管線出入口法蘭加盲板，能夠徹底解決空冷器堵塞凍裂的問題，大大降低空冷器的維修費用。

圖1　空冷器改進后的側視圖

3　空冷器改造成本和經濟效益

依據上述的改造方案，空冷器改造需要的材料和工具詳見表1，從表1可以了解所需要的材料費少，改造一臺空冷器費用成本在1萬元左右，DMTO裝置42臺空冷器需要共計42萬元。通過改造，降低了空冷器故障率，促進生產平穩運行，給企業生產每天帶來400萬元的經濟效益，加上節省空冷器堵塞凍裂的日常維修費用，經濟效益顯而易見。

4 結語

通過實施改變空冷器安裝角度和排渣管徑的方案，定期切換吹掃清理出口側固態催化劑，達到了固態催化劑靠重力及壓差被帶走的目的，從而改進了工藝技術存在的設計缺陷，解決了空冷器在寒冷地域運行的難題。

[1] LOEC.DMTO工藝基礎設計[D].洛陽石化設計院，2013.

[2] 成大先.機械設計手冊[M].第五版.北京：機械工業出版社，2014.

Discussion on the Process Design TechnologyTransformation DMTO Dry Air Coole

Zhang Song，Wang Xiu-min

Dalian compound designed DMTO 42 units，air cooler winter production runs，due to high water solid catalyst content，medium in the bottom three rows of tube bundle in the flow velocity is slow and deposition，lead to air cooler bundle block frost crack. Or cut in air cooler after a frosty cannot be timely cleaning，operation for this technology design in cold area of defects，we put forward the reform idea of air cooler installation Angle and the sludge discharge pipe diameter，overall the air cooler inlet side tube box up to 200 mm，and increase the discharge pipe diameter，by gravity and pressure difference will be the catalyst to take，to achieve the purpose of switch regularly clean up the export side solid catalyst，thereby improving the technology design of the existence of defects.

dry air coolers；DMTO technology；quench water；water purification

TQ051.5

B

1003-6490（2016）03-0111-01

2016-02-29

張松（1981—），男，湖北利川人，工程師，主要研究方向為化工機械。