降低MTP裝置非計劃停車風險的優化措施

丁文瑤

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降低MTP裝置非計劃停車風險的優化措施

丁文瑤

（神華寧夏煤業集團有限責任公司烯烴一分公司，寧夏 銀川 750411）

分析了影響化工裝置長周期穩定運行的原因，確定了主要影響因素。在總結其他化工裝置運行經驗的基礎上，針對甲醇制丙烯(MTP)裝置運行現狀，通過科學、合理地預判，并采取了一系列優化措施，降低了MTP裝置非計劃停車的風險，確保裝置“安全、平穩、長周期、滿負荷、優化生產”的高效運行。

MTP；非計劃停車；優化措施

MTP裝置是整個甲醇制烯烴項目的核心，其直接影響到丙烯的產量，因此MTP裝置運行周期的長短對企業的生產經營活動和經濟效益具有重大意義。在總結其他化工裝置運行經驗的基礎上，得出造成MTP裝置非計劃停車的主要因素是工藝缺陷、設備缺陷、電儀故障[1-6]。以裝置的薄弱環節為抓手，加強運行管理，通過采取了一系列防范措施，降低了MTP裝置非計劃停車的風險，延長了大檢修的時間間隔，實現常態化的長周期連續運行。

1 優化工藝流程，降低非計劃停車風險

1.1 低壓LPG流程改造

MTP裝置加熱爐的作用是將至MTP反應器的DME、工藝蒸汽加熱至464 ℃。加熱爐設計使用燃料一種為混合燃料氣（精餾工段所產燃料氣與來自界區的天然氣混合使用），另一種為低壓LPG。由于冬季受園區天然氣供應量限制，必要時需使用低壓LPG部分或全部代替天然氣以滿足裝置加熱爐運行需要。原設計流程在冬季氣溫較低時使用LPG作為加熱爐燃料，存在管線帶液、加熱爐長明燈熄滅等風險。通過技術改造，在低壓LPG進裝置管線流量計后開孔配一條管線至天然氣進裝置管線流量計與調節閥之間，與精餾工段所產燃料氣混合經燃料氣緩沖罐進入加熱爐使用，為使加熱爐燃料選用可適應多種工況，此次技改在燃料氣緩沖罐頂部出口壓力表后開孔配一條管線接至低壓LPG進加熱爐管線，低壓LPG總管兩處開孔之間新增一個切斷閥(見圖1，虛線內容為技改流程)。

圖1 低壓LPG技改流程圖

1.2 急冷水分離罐至急冷塔新增氣相平衡線

MTP反應器投料時上線反應器出口輕組分較多，急冷塔塔頂溫度較低，液態烴通過急冷塔急冷水進入急冷水分離罐，在急冷水分離罐中加熱，由于急冷水分離罐至急冷塔原設計的4寸氣相平衡線不能滿足工藝生產要求，導致急冷水分離罐壓力高、液位低。若急冷水分離罐中的急冷水被壓至預急冷塔中，預急冷塔液位超高，會導致反應器產物氣體煙道因進水損害膨脹節而引發裝置停車的風險。其次，急冷水分離罐液位過低，急冷水泵上量不足，預急冷塔和急冷塔返塔水量均降低，烴壓縮機入口溫度高而使得急冷塔頂部壓力調節閥必須打開放火炬，系統才能恢復正常，否則將帶來烴壓縮機入口溫度高高聯鎖而停機的風險。通過技術改造，在急冷水分離罐和急冷塔頂部2個6寸預留口之間增加1條6寸的氣相平衡線，MTP反應器切換時急冷水分離罐壓力、液位均平穩(見圖2，虛線內容為技改流程)。

圖2 急冷水分離罐至急冷塔新增氣相平衡線流程圖

2 設備在線檢修，降低非計劃停車風險

2.1 余熱回收系統增加切斷閥

MTP裝置余熱回收系統由3個反應器產物氣體煙道、甲醇氣化罐和汽包組成，并通過上升管和下降管連通，同時每個反應器產物氣體煙道內各包含2臺內置式換熱器，分別為甲醇蒸發器和中壓蒸汽發生器。MTP反應器底部出口的反應產物經余熱回收系統被副產中壓蒸汽和汽化進料甲醇回收熱量后降溫進入預急冷塔。由于反應器產物氣體煙道和汽包、甲醇氣化罐之間連接的下降、上升管線上無切斷閥，當反應器產物氣體煙道內換熱管束在MTP反應器再生期間發生泄漏時，泄漏的甲醇和再生的空氣混合，易在煙道中形成危險的爆炸環境，且一旦某個換熱管束出現泄漏情況時，無法將其單獨切出，反應工段必須全部停車進行檢修，影響裝置長周期運行。通過技術改造，汽包與中壓蒸汽發生器連接管線、甲醇氣化罐與甲醇蒸發器連接管線間加切斷閥、導淋、盲板，當換熱管束發生泄漏時，可單獨切出檢修，避免了非計劃停車事件的發生(見圖3，虛線內容為技改流程)。

圖3 余熱回收系統增加切斷閥流程圖

2.2 丙烯冷凝器丙烯側增加切斷閥

丙烯冷劑為MTP裝置主要的換熱冷劑之一，丙烯壓縮機停機后裝置將無法產出合格的產品。丙烯冷凝器丙烯側進出口設計無切斷閥，換熱器內漏時，無法單獨切除檢修。為了不影響裝置生產且便于換熱器檢修，在丙烯冷凝器丙烯側進、出口管線增加切斷閥，在單臺換熱器出現泄漏時，將換熱器單獨切出檢修，避免壓縮機停車(見圖4，虛線內容為技改流程)。

圖4 丙烯冷凝器丙烯側增加切斷閥流程圖

3 電儀控制改造，降低非計劃停車風險

3.1 烴壓縮機段間罐液位開關改造

MTP裝置烴壓縮機段間罐音叉液位開關通過安裝在段間罐內音叉基座上的一對音叉在一定共振頻率下振動，當音叉與被測介質接觸時，音叉的頻率和振幅將改變而觸發段間罐液位高高聯鎖導致烴壓縮機停機。音叉液位開關在長時間的工藝生產運行中，由于易受到湍流、振動、氣泡、泡沫、固體顆粒、液體粘度、產品組分變化等因素的影響而產生誤報的現象。通過對烴壓縮機一段入口分離罐、一段出口分離罐、二段出口分離罐、三段出口分離罐的液位計進行改造，由單變送器改為三塊變送器，并將各分離罐的液位高高聯鎖由原設計的液位開關改為三重化液位變送器高高聯鎖。

3.2 低壓電機抗晃電再啟動改造

MTP裝置低壓電機設備有精餾塔塔底泵、精餾塔回流泵、壓縮機潤滑油泵、壓縮機凝結水泵、壓縮機排煙風機及各系統的空冷器等，若MTP裝置發生晃電，易引起各低壓電機跳機，影響生產的連續進行，嚴重時將會導致非計劃停車。通過對低壓電機功率及重要性進行分類，對其抗晃電再啟動定值整定，當發生晃電后電壓恢復時電動機分批自起動的辦法，避免大規模電機自起動對裝置供電系統的沖擊，以達到盡快恢復生產的目的。

4 結論

通過對MTP裝置的運行狀況進行分析，針對工藝、設備、電儀薄弱環節采取了一系列防范措施，降低了裝置非計劃停車的風險，確保了裝置“安、穩、長、滿、優”的高效運行。

［1］楊斌，淡立君．減少甲醇裝置非計劃停車的應對措施[J]．化肥工業，2014，41(1)：47-49．

［2］姜巍巍，王曉菡，李榮強．石化裝置非計劃停工防范措施[J]．安全技術，2014，14(11)：16-19．

［3］付靖春．2012年國內外煉化企業非計劃停工分析及對策[J]．事故分析與報道，2013，13(7)：4-6．

［4］嵇勝軍．減少非計劃設備停車增加企業經濟效益[J]．裝備制造技術，2009， (3)：109-110，114.

［5］段付崗，陳冬．影響甲醇裝置長周期連續運行的因素及應對措施[J]．煤炭加工與綜合利用，2017， (6)：13-16，20．

［6］趙曉軍．影響乙烯裝置長周期運行的因素及對策[J]．石油化工，2006，35(6)：575-578．

Optimization Measures for Reducing Non-Planned Shutdown Risk of MTP Plant

（The Olefin No.1 Branch of Shenhua Ningxia Coal Industry Group Co., Ltd., Ningxia Yinchuan 750411, China）

The reasons affecting long period stable operation of chemical plant were analyzed, and the main influence factors of non-planned shutdown were determined. Based on the operation experience of other chemical plants, through scientific and reasonable prejudgment about the operating status of MTP plant, a series of optimization measures were used to reduce the risk of non-planned shutdown, and to make the device run efficiently under the situation of "safety, steady, long period, full load and optimizing production".

MTP; non-planned shutdown; optimization measures

2017-09-14

丁文瑤（1987-），女，助理工程師，碩士研究生，寧夏中衛人，2012年畢業于青島科技大學物理化學專業，研究方向：介孔材料合成及應用，現主要從事甲醇制烯烴技術管理工作。

TQ 221

A

1004-0935（2017）11-1089-03