郎愛軍
(中海石油天野化工有限公司,內(nèi)蒙古呼和浩特 010000)
某公司有一套包括年產(chǎn)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(chǎn)設(shè)計年產(chǎn)20萬噸甲醇的生產(chǎn)裝置。本裝置設(shè)計日產(chǎn)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(zhuǎn)化、甲醇合成、甲醇精餾、MEA 溶液回收CO2、氫氣回收和火炬系統(tǒng)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(zhuǎn)化氣的低位熱作為預(yù)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(guī)整填料。
2019年4月1日20:00,甲醇精餾崗位主操發(fā)現(xiàn)精餾預(yù)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(nèi)介質(zhì)的3個溫度測點(TI01604A/B/C)均上漲了3~5℃。塔釜液位出現(xiàn)波動較大,并且居高不下;塔頂氣相負(fù)荷下降,回流量;精餾負(fù)荷加不滿,導(dǎo)致消耗增高。
從表1看出,預(yù)塔塔底壓力與塔內(nèi)介質(zhì)溫度均上漲,塔壓差增大。
表1 主要參數(shù)跟蹤
1)第一次排查:調(diào)整方向(判斷預(yù)塔頂部壓力是否正常,降低塔頂放空設(shè)定值)
2019 年4 月1 日22:00,將PV01603 設(shè) 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(xù)降低PV01603 設(shè)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(jié)果:預(yù)塔頂部壓力正常。
2)第二次排查:調(diào)整方向(判斷換熱器是否內(nèi)漏)
2019年4月2日和4月3日,對預(yù)塔各換熱器出口粗甲醇水分含量取樣分析,數(shù)據(jù)如表2。
表2 粗甲醇水分含量統(tǒng)計
從表2看出,4月2日和4月3日,分析的水分含量指標(biāo)與正常值偏差不大。
排查結(jié)果:換熱器不內(nèi)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(yù)塔滿液,與塔底壓力是否有關(guān))
2019年4月2日,由于塔底出料泵P01602打量下降,造成預(yù)塔液位滿,液位淹沒塔底壓力測點,塔底壓力出現(xiàn)上漲。排查引起P01602打量下降的原因,經(jīng)過清理塔底出料泵P01602泵入口濾網(wǎng)、對照塔底出料泵P01602泵出口調(diào)節(jié)閥中控和現(xiàn)場正常,雙泵運行將預(yù)塔液位降到正常范圍,經(jīng)儀表排表后,塔底壓力仍高。
排查結(jié)果:預(yù)塔底部壓力高,不是因為預(yù)塔液位高引起的。
4)第四次排查:排查方向(預(yù)塔塔底煮塔蒸汽)
2019年4月3日,現(xiàn)場查看預(yù)塔塔底煮塔蒸汽閥,確認(rèn)閥門關(guān)閉,且管線測溫為20℃,確認(rèn)煮鍋蒸汽閥不內(nèi)漏。
排查結(jié)果:預(yù)塔煮鍋蒸汽閥不內(nèi)漏,不是造成預(yù)塔壓力上漲的原因。
5)第五次排查:排查方向(預(yù)塔底層填料堵塞)
2019年4月4日,預(yù)塔整體壓差上漲,塔底出料泵P01602入口溫度TI01606和預(yù)塔底部介質(zhì)溫度測點TI01604C 點較高,判斷預(yù)塔下層填料存在堵塞現(xiàn)象,流通面積不足,導(dǎo)致塔底憋壓,壓力升高,溫度上漲,塔壓差增大。
排查結(jié)果:預(yù)塔填料堵塞是造成塔底壓力上漲的原因。
由上述預(yù)精餾塔底壓力高的原因排查中可知,預(yù)精餾塔填料堵塞是造成塔底壓力上漲的原因。
工藝調(diào)整的措施體現(xiàn)在以下三個方面。
1)規(guī)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(jù)預(yù)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(chǎn)品質(zhì)量不受影響。
3)打開預(yù)塔塔底氮氣閥,提高塔底壓力對塔盤進(jìn)行在線吹掃,中控監(jiān)控塔底壓力明顯降低。
通過對運行數(shù)據(jù)的分析,確定預(yù)塔進(jìn)料層填料堵塞是造成塔底蒸汽上升困難從而導(dǎo)致塔底壓力高的原因。因而制定方案為:在大檢修時清理進(jìn)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(xiàn)以下目的:
1)塔底壓力下降至0.054MPa 左右;
2)塔頂氣相負(fù)荷恢復(fù)正常,回流量提高至13m3/h 左右;
3)精餾負(fù)荷提高至100%,塔釜液位穩(wěn)定,降低消耗。
通過對預(yù)精餾塔進(jìn)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(chǎn)負(fù)荷降低了消耗,最后工藝指標(biāo)也在要求范圍內(nèi)且操作穩(wěn)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(yù)精餾塔進(jìn)料管線進(jìn)行改造,徹底解決雜質(zhì)堵塞填料的問題。