甲醛回收塔再沸器改造應用

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(開封龍宇化工有限公司 開封市聚甲醛基新材料重點實驗室 ， 河南 開封 475200)

?生產與實踐?

甲醛回收塔再沸器改造應用

冷棟云，劉繼亮，韓元培*

(開封龍宇化工有限公司開封市聚甲醛基新材料重點實驗室，河南開封475200)

為消除甲醛回收塔再沸器泄漏對生產的影響，縮短工程周期，降低改造費用，滿足生產需要，通過利用現有閑置換熱器管箱，并量身定制上下封頭的方案，解決了再沸器的更換問題，滿足了改造要求，項目完成后創造了顯著的經濟和社會效益。

甲醛 ； 再沸器 ； 封頭 ； 支架 ； 基礎

0 前言

甲醛回收塔是聚甲醛生產中最為關鍵設備之一，其主要功能是將未參加反應的低濃度的甲醛溶液，經甲醛回收塔進行有效的精餾分離，在一定的壓力下，經蒸汽加熱后的氣相上升，與經回流泵打回的液相，進行傳質傳熱交換，易揮發組分上升，難揮發組分下降，從而將塔頂易揮發組分甲醛水溶液濃縮至40%左右，進行原料回收再利用[1-2]。

甲醛回收塔塔頂工況為0.5 MPa、155 ℃，塔底工況為0.52 MPa、160 ℃。塔底物料的組成為甲醛1 000×10-6、甲醇10×10-6、甲酸1.0%，pH值為2.9。甲醛回收塔再沸器作為甲醛回收塔塔釜的主要換熱設備，共兩臺，型式為熱虹吸式，采用材質為：換熱管SB622-N10276、殼體Q345R、管板16Mn(Ⅲ)+SB575-N10276、膨脹節0Cr18Ni9。

甲醛回收塔塔底物料中甲酸含量較高，對不銹鋼材質有腐蝕作用。雖然甲醛回收塔再沸器材質耐腐蝕性較強，由于介質壓力和溫度高、腐蝕性強，在實際運行中發現該換熱器經常出現列管腐蝕泄漏情況，列管泄漏率在10%以上，造成高壓側(殼程)蒸汽進入低壓側(管程)，使甲醛回收塔系統中水含量較大，降低了塔的有效處理能力，限制了生產負荷的進一步提升，同時增大了污水排放量，嚴重影響了生產的正常穩定運行。

1 甲醛回收塔再沸器改造措施

由于甲醛回收塔再沸器設備凈質量約20 t，采取更換方案的話，采購周期長、造價高，生產上不允許，而且產生的影響大，會造成較大的經濟損失。經公司研究，決定采用閑置的其他設備，用同等材質換熱器管箱，其換熱面積能夠滿足需要，質量和直徑均較原管箱大，因此需要重新制作兩側封頭并對再沸器支架及基礎進行改造加固，此方案將大大縮短安裝施工周期，而且費用相對較低，并能夠保證在計劃的生產裝置檢修時間段內完成。

1.1 對上下封頭進行重新設計制作

采用閑置再沸器管箱，聯系設備廠家重新制作上下封頭，新的封頭規格尺寸滿足更換后管箱及甲醛回收塔的連接要求(法蘭、管口等)。改造后的再沸器與原再沸器總高度(上下封頭水平段中心距)一致，滿足安裝使用條件。整個設備的壓力等級、材質等符合要求。

1.2 對支架進行改造

改造前后再沸器管箱高度均為4 000 mm，但再沸器上支耳的位置高度不同，再沸器直徑也不同，需要對再沸器支架高度及長寬進行改造以滿足新的再沸器的需要。新管箱支耳距離管箱上法蘭的距離為1 848.5 mm，原管箱支耳距離管箱上法蘭的距離為1 120 mm，二者支座高差為728.5 mm，即需要將再沸器支架高度降低728.5 mm，支架制作需等封頭制作完成后，根據具體尺寸實測后進行現場調整對接。

1.3 對支架基礎進行調整加固

原再沸器凈質量18 700 kg，操作質量24 500 kg，由于設備更換后支架及基礎承重增加10 t左右，需要對基礎、支架進行加固改造以滿足使用要求，同時對彈簧支座進行重新選型更換。

由于基礎加固時間相對較長，為保證項目如期完成，需在再沸器停運交出前開展土方開挖及基礎加固工作，時間控制在10 d。為保證施工期間的安全，采取以下措施：①基坑開挖前應增設水平支撐(采用型鋼連接至原鋼結構支架柱腳)；②原混凝土地面切割分離，地面混凝土破碎后，土方開挖至原結構基礎頂；③因施工現場場地有限，且設備一直處于運轉狀態，為避免較大的振動，所有土方均采用人工方式開挖；④整個施工過程中，按照裝置防爆要求，采取有效措施保證不會引起可能發生的易燃易爆氣體的泄漏燃燒和爆炸。

1.3.1基礎加固施工流程

原混凝土地面切割→搭設防護棚→原混凝土柱支護→土方開挖→ 基礎植筋→綁扎鋼筋→安裝模板→原柱墩增大截面→拆模→地面恢復。

1.3.2植筋施工流程

彈線定位→鉆孔→洗孔→鋼筋處理→注膠→植筋→固化養護。

1.3.3柱墩加大截面施工流程(見圖1)

圖1 柱墩加大截面施工流程

2 改造后效果

甲醛回收塔再沸器改造應用項目完成后，經過試壓及試運行，完全滿足生產使用要求，整體工期控制在25 d，與檢修計劃安排一致，達到了預期效果。改造投入由1 000萬元降至100萬元，甲醛回收塔處理能力增加20%，甲醛回收塔塔頂甲醛濃度由30%提高至40%，塔底廢水排放量減少5 m3/h，減輕了污水處理壓力，同時產品月產量提高超過500 t，月增加經濟效益500余萬元，產生了良好的經濟和社會效益。

[1] 劉鳳群,王雪鋒,曹志奎,等.降低甲醛回收塔廢水中甲醛含量研究[J].廣州化工,2013,41(18):129-130.

[2] 潘景福,李 琦,王彥輝,等.甲醛回收塔防腐蝕材質優化分析與研究[J].中國科技縱橫,2015(2):67-69.

TQ050.2

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1003-3467(2017)08-0036-02

2017-04-27

冷棟云(1985-)，女，工程師，從事聚甲醛的生產管理工作，電話：0371-22277877，E-mail:lengdongyun1986@163.com；聯系人：韓元培(1985-)，男，工程師，從事聚甲醛的技術開發與管理工作，電話：0371-22277867，E-mail:hanyuanpei@126.com。