裝置運(yùn)行存在問題及處理

凌鵬翔

冷箱裝置自2014年試車以來，由于各種因素導(dǎo)致的停車次數(shù)共計17次。因外部因素導(dǎo)致停車次數(shù)為4次，占總停車次數(shù)比例23.53%；由于壓縮機(jī)汽機(jī)和換熱器差壓高停車復(fù)熱次數(shù)為10次，占總停車次數(shù)比例58.82%；廠部安排計劃停車次數(shù)為3次，占總停車次數(shù)比例17.65%。

從統(tǒng)計分析，冷箱單次運(yùn)行最長時間為172天，雖然運(yùn)行時間較長，但是遠(yuǎn)低于設(shè)計的年運(yùn)行8000小時。冷箱復(fù)熱后平均運(yùn)行周期為3個月，平均運(yùn)行周期短。頻繁的復(fù)熱對氣化廠全廠的安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)的運(yùn)行理念產(chǎn)生了較大影響。

一、冷箱試車以來運(yùn)行問題總結(jié)

從冷箱試車以來停車原因上看，目前制約冷箱裝置長周期、高負(fù)荷運(yùn)行主要兩大因素為壓縮機(jī)軸溫高和冷箱差壓持續(xù)升高。壓縮機(jī)的軸溫可以根據(jù)廠家的建議進(jìn)行對壓縮機(jī)改造。換熱器壓差上漲多數(shù)都是在指標(biāo)未出現(xiàn)明顯異常超標(biāo)情況下一直緩慢上漲。對于該上漲問題，分廠從影響換熱器差壓的各種因素入手，通過對引起冷箱換熱器差壓的因素進(jìn)行梳理，分別在2016年7月、2016年10月、2017年5月，對低溫甲醇洗和冷箱裝置進(jìn)行排查。主要從復(fù)熱程度是否徹底、吸附器分子篩吸附效果、在線分析表準(zhǔn)確性、吸附器凈煤氣液體甲醇夾帶、低溫甲醇洗和冷箱裝置異常管線連通方面入手排查，未發(fā)現(xiàn)有明顯異常問題。

針對2017年換熱器差壓快速上升問題，分廠除了對常規(guī)排查項目進(jìn)行檢查外，由廠部協(xié)調(diào)外單位對吸附器出口凈煤氣和進(jìn)冷箱凈煤氣總微量甲醇分析，用于實時監(jiān)測進(jìn)冷箱凈煤氣二氧化碳含量，目前仍在分析排查中，未找到導(dǎo)致?lián)Q熱器差壓持續(xù)升高的根本原因。

換熱器壓差上漲，導(dǎo)致冷箱停車復(fù)熱開車到產(chǎn)品氣合格外送的時間147小時，平時醋酸每小時16噸，每噸價格3800元（利潤200萬）；甲烷每小時18000方，每方2元（利潤130萬）；以及所用氮?dú)猓羝ㄙM(fèi)用50萬）。期間總共損失380萬元，所以我們務(wù)必找出解決的方法。

二、換熱器壓差高的改造方法

從魯奇氣化爐中的副反應(yīng)中我們可以得到，該反應(yīng)會得到一些重?zé)N（C5以上），雖然數(shù)量級很小，但是這部分不容易被分子篩吸附，從而進(jìn)入冷箱裝置。

（一）重?zé)N脫除的必要性

各烷烴在常壓下的熔沸點(diǎn)

重?zé)N（C5）以上由于熔沸點(diǎn)低，在進(jìn)入冷箱液化過程中，先于煤氣液化，該熔沸點(diǎn)較高，將會在冷箱中凝固，再嚴(yán)重時甚至造成凍堵，堵塞管道，造成換熱器壓差變高，影響煤氣的進(jìn)量以及換熱器各管道之間的換熱。因此，必須在冷凝之前將其分離脫除。

（二）重?zé)N脫除的方法

1.活性炭吸附法

活性炭吸附法是利用活性炭分子吸附選擇能力強(qiáng)以及低壓下的高吸附特性對重?zé)N進(jìn)行的吸附進(jìn)行去除。采用活性炭、耐水硅膠混合物層等吸附劑的復(fù)合床層脫除原料氣中的重?zé)N，且采用三塔等壓吸附流程脫重?zé)N塔的再生氣來自原料氣。但是，該工藝受到固體吸附劑飽和度、吸附容度及再生程度的限制，不適于大處理量以及重?zé)N含量高的裝置；

2.洗滌法

洗滌法是利用重?zé)N在C2～1-C5具有較高的溶解度，而到達(dá)脫除重?zé)N的一種方法。該方法采用原料氣自身冷凝出重?zé)N來洗滌原料氣中的重?zé)N。但是，由于洗滌法脫除重?zé)N，受原料氣組分影響較大，當(dāng)原料氣組分中C2～1-C5較少時，洗滌法效果不理想，并不能徹底脫除重?zé)N。

3.吸附劑及低溫分離相結(jié)合的脫重?zé)N工藝

吸附劑及低溫分離相結(jié)合的脫重?zé)N工藝即采用吸附劑及低溫分離相結(jié)合的脫重?zé)N工藝，合成氣在脫重?zé)N塔吸附劑床層中脫除氣體中大部分重?zé)N，再進(jìn)入低溫分離脫除剩余重?zé)N，煤氣中重?zé)N組分脫除至煤氣可溶解的程度，可使再生氣體完成再生返回工藝氣體中時不會攜帶過多重?zé)N，解決了再生氣體的來源及去向問題，且本方法凈化效果好，各部分操作指標(biāo)更加清晰明了、易控。

（三）以上三種方法比較

（四）重?zé)N脫除方法選擇

由于經(jīng)過吸附器吸附的凈煤氣中得重?zé)N含量較少。由上可得，我們可以選擇活性炭吸附法來進(jìn)行對凈煤氣中重?zé)N的脫除，活性炭吸附法可分為3個階段，吸附，加熱再生以及冷卻。采用2臺一組，工作流程如下：第一臺吸附時，另一臺加熱再生及冷卻。

活性炭吸附法還是一種廣泛使用于除甲醇以及二氧化碳產(chǎn)品，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原因，具有強(qiáng)力的吸附能力，還可以吸附?jīng)]有被吸附A/B沒完全吸收掉的甲醇以及二氧化碳，還可以吸收分子篩泄漏出去的粉末。

三、結(jié)語

活性炭吸附法雖然較為簡單、易操作，但是冷箱凍堵的因素不僅僅有來自內(nèi)部的因素，也有來自外部的因素，只有掌握了凍堵因素（進(jìn)入冷箱各項指標(biāo)），積極采取有效的防范措施，深刻汲取國內(nèi)外同行業(yè)的事故教訓(xùn)，加強(qiáng)操作和管理人員的培訓(xùn)，提升專業(yè)管理水平，一定會避冷箱的凍堵事故，為裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的技術(shù)保障。