郎愛軍
(中海石油天野化工有限公司,內蒙古呼和浩特 010000)
某公司有一套包括年產30萬噸合成氨、52萬噸尿素、20萬噸甲醇的裝置。
公司甲醇裝置是一套由國產設計年產20萬噸甲醇的生產裝置。本裝置設計日產甲醇667 噸,日耗天然氣608500m3。甲醇裝置的主要化工單元包括:配氣站、壓縮、天然氣轉化、甲醇合成、甲醇精餾、MEA 溶液回收CO2、氫氣回收和火炬系統等。其中甲醇精餾采用三塔精餾工藝,利用加壓塔塔頂蒸汽冷凝熱作為常壓塔塔底再沸器熱源,減少蒸汽消耗和冷卻水消耗,利用轉化氣的低位熱作為預塔和加壓塔塔底再沸器的熱源,總能耗降低;甲醇精餾各塔使用規整填料。
2019年4月1日20:00,甲醇精餾崗位主操發現精餾預塔(全回流塔)底部壓力上漲,到4月2日00:00,壓力從0.060MPa上漲至0.085MPa,塔內介質的3個溫度測點(TI01604A/B/C)均上漲了3~5℃。塔釜液位出現波動較大,并且居高不下;塔頂氣相負荷下降,回流量;精餾負荷加不滿,導致消耗增高。
從表1看出,預塔塔底壓力與塔內介質溫度均上漲,塔壓差增大。

表1 主要參數跟蹤
1)第一次排查:調整方向(判斷預塔頂部壓力是否正常,降低塔頂放空設定值)
2019 年4 月1 日22:00,將PV01603 設 定 值 由 原 來 的0.032MPa 下降至0.03MPa,放空閥位在72%~74%;4 月2 日9:00,繼續降低PV01603 設定值至0.024MPa,放空閥位在72%~75%,塔底壓力和放空閥位沒有變化。
排查結果:預塔頂部壓力正常。
2)第二次排查:調整方向(判斷換熱器是否內漏)
2019年4月2日和4月3日,對預塔各換熱器出口粗甲醇水分含量取樣分析,數據如表2。

表2 粗甲醇水分含量統計
從表2看出,4月2日和4月3日,分析的水分含量指標與正常值偏差不大。
排查結果:換熱器不內漏。
3)第三次排查:排查方向(判斷塔底出料泵P01602泵打量下降,預塔滿液,與塔底壓力是否有關)
2019年4月2日,由于塔底出料泵P01602打量下降,造成預塔液位滿,液位淹沒塔底壓力測點,塔底壓力出現上漲。排查引起P01602打量下降的原因,經過清理塔底出料泵P01602泵入口濾網、對照塔底出料泵P01602泵出口調節閥中控和現場正常,雙泵運行將預塔液位降到正常范圍,經儀表排表后,塔底壓力仍高。
排查結果:預塔底部壓力高,不是因為預塔液位高引起的。
4)第四次排查:排查方向(預塔塔底煮塔蒸汽)
2019年4月3日,現場查看預塔塔底煮塔蒸汽閥,確認閥門關閉,且管線測溫為20℃,確認煮鍋蒸汽閥不內漏。
排查結果:預塔煮鍋蒸汽閥不內漏,不是造成預塔壓力上漲的原因。
5)第五次排查:排查方向(預塔底層填料堵塞)
2019年4月4日,預塔整體壓差上漲,塔底出料泵P01602入口溫度TI01606和預塔底部介質溫度測點TI01604C 點較高,判斷預塔下層填料存在堵塞現象,流通面積不足,導致塔底憋壓,壓力升高,溫度上漲,塔壓差增大。
排查結果:預塔填料堵塞是造成塔底壓力上漲的原因。
由上述預精餾塔底壓力高的原因排查中可知,預精餾塔填料堵塞是造成塔底壓力上漲的原因。
工藝調整的措施體現在以下三個方面。
1)規范操作,加強對塔底出料泵的巡檢,確保泵打量正常,控制加壓、常壓塔回流量≥56/45m3/h,雜醇油采出>18%。
2)根據預塔放空閥PV01603閥位,通過提溫的方式,保證開度,確保不凝氣得到排放,保證產品質量不受影響。
3)打開預塔塔底氮氣閥,提高塔底壓力對塔盤進行在線吹掃,中控監控塔底壓力明顯降低。
通過對運行數據的分析,確定預塔進料層填料堵塞是造成塔底蒸汽上升困難從而導致塔底壓力高的原因。因而制定方案為:在大檢修時清理進料層填料,共拆裝清洗了五層填料,每層填料厚30厘米,從而實現以下目的:
1)塔底壓力下降至0.054MPa 左右;
2)塔頂氣相負荷恢復正常,回流量提高至13m3/h 左右;
3)精餾負荷提高至100%,塔釜液位穩定,降低消耗。
通過對預精餾塔進料層的填料清理,使塔底壓力下降至0.054MPa 左右且提高了生產負荷降低了消耗,最后工藝指標也在要求范圍內且操作穩定。在解決問題的過程中,找到了影響它的主要因素。下一步將對預精餾塔進料管線進行改造,徹底解決雜質堵塞填料的問題。