兗州煤業(yè)榆林能化有限公司 陜西 榆林 719000

一、現(xiàn)狀分析

兗州煤業(yè)榆林能化甲醇廠甲醇精餾裝置再沸器(預(yù)塔再沸器，E2101；加壓塔再沸器，E2105)從2008年10月份開始投入使用至今，因預(yù)塔再沸器列管泄漏嚴(yán)重，開停車過程中列管內(nèi)甲醇漏入殼程凝液中，蒸汽凝液帶大量甲醇(E2101凝液中醇含量分析：5.11ppm、8.79ppm、68.39ppm，E2105凝液中醇含量分析：0.8ppm、48.27ppm、218.45ppm)，甲醇污染凝液管網(wǎng)，同時(shí)造成甲醇浪費(fèi)，消耗增加。預(yù)塔再沸器于2011年9月更換了新再沸器(列管材質(zhì)未變)。在之后運(yùn)行過程中預(yù)塔再沸器、加壓塔再沸器列管多次出現(xiàn)列管、管板泄漏，導(dǎo)致精餾裝置被迫停車檢修。

表1 再沸器工藝參數(shù)一覽表

表2 再沸器檢查堵漏統(tǒng)計(jì)

二、原因分析

由上表2可知，預(yù)塔再沸器E2101檢修次數(shù)多、堵漏率高，其原因如下：

1.精餾預(yù)塔再沸器列管材質(zhì)設(shè)計(jì)不合適，20#碳鋼材質(zhì)的列管在蒸汽的沖刷腐蝕下出現(xiàn)泄漏。精餾裝置進(jìn)料為粗甲醇，其中挾帶有懸浮物，懸浮物沉淀道再沸器列管上將使傳熱的污垢系數(shù)加大，造成傳熱溫差達(dá)不到，而呈現(xiàn)傳熱面積不足，預(yù)塔底部甲醇水含量10～20%，溶液呈若弱酸性，再沸器碳鋼列管長(zhǎng)期浸泡在酸性介質(zhì)中，出現(xiàn)再沸器碳鋼列管腐蝕減薄內(nèi)漏。

2009年～2011年間三次檢修，發(fā)現(xiàn)泄漏列管位置主要集中在蒸汽進(jìn)口部位。因此在2011年10月份將預(yù)塔再沸器列管更換為更耐沖刷腐蝕的20G碳鋼，且新再沸器對(duì)蒸汽進(jìn)口防沖刷擋板進(jìn)行了加固處理。運(yùn)行過程中仍然出現(xiàn)列管內(nèi)漏，只是泄漏位置不是集中在蒸汽進(jìn)口部位，泄漏列管數(shù)量較原再沸器明顯減少，而且在2015年4月份檢修中，預(yù)塔再沸器堵漏列管33根，說明該設(shè)備再次呈現(xiàn)泄漏加劇擴(kuò)大趨勢(shì)。

2.再沸器列管液擊。原設(shè)計(jì)中預(yù)塔再沸器的凝液與加壓塔再沸器凝液混合后外送至蒸汽凝液管網(wǎng)，因預(yù)塔再沸器凝液溫度低于加壓塔再沸器凝液溫度，兩股凝液混合后因溫差導(dǎo)致預(yù)塔再沸器列管出現(xiàn)間斷液擊及凝液管道振動(dòng)現(xiàn)象，設(shè)備液擊、振動(dòng)產(chǎn)生的撕扯張力、應(yīng)力加劇了再沸器列管泄漏。加壓塔再沸器列管內(nèi)漏原因主要是液擊沖刷造成泄漏。雖然2012年以后解決了蒸汽進(jìn)口防沖刷擋板及再沸器列管液擊問題，但是再沸器列管泄漏問題依然沒有得到徹底解決，兩臺(tái)再沸器基本上每年都需要檢修堵漏一次。

三、對(duì)策實(shí)施

針對(duì)精餾再沸器列管內(nèi)漏問題，通過對(duì)不同規(guī)模的甲醇精餾裝置再沸器運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)研，調(diào)研情況如下表：

表3 兄弟單位調(diào)研情況

通過調(diào)研，結(jié)合榆林甲醇廠精餾裝置實(shí)際情況，提出改造措施如下：

1.預(yù)塔再沸器、加壓塔再沸器列管材質(zhì)由20#碳鋼材質(zhì)更換為不銹鋼材質(zhì)，精餾預(yù)塔、加壓塔塔釜甲醇水溶液呈現(xiàn)弱酸性，不銹鋼材質(zhì)對(duì)甲醇等弱酸物質(zhì)具有抗腐蝕性，從而避免了再沸器列管腐蝕。同時(shí)對(duì)再沸器蒸汽進(jìn)口防沖刷擋板進(jìn)行加固。

2.將預(yù)塔再沸器蒸汽凝液與加壓塔再沸器蒸汽凝液分開外送，單獨(dú)外送至凝液管網(wǎng)，避免兩個(gè)再沸器凝液溫度不同，出現(xiàn)液擊打現(xiàn)象。預(yù)塔再沸器出口凝液管道重新配管，減少折流段，降低位差高度。

3.甲醇精餾裝置再沸器停車中，及時(shí)排出再沸器內(nèi)殘余的蒸汽凝液以及塔釜甲醇液體，避免裝置停車后弱酸甲醇繼續(xù)腐蝕列管；開車過程中緩慢加減蒸汽量，充分暖管，避免凝液液擊，保持再沸器溫度、壓力運(yùn)行平穩(wěn)。

四、結(jié)論

2016年9月份，甲醇精餾裝置大修期間更換了預(yù)塔再沸器(E2101)，將再沸器列管材質(zhì)由20#碳鋼更換為不銹鋼材質(zhì)，更換后多次開停車預(yù)塔再沸器出口凝液中甲醇含量均為0ppm；2017年4月份，甲醇精餾裝置大修期間更換了加壓塔再沸器(E2105)，將再沸器列管材質(zhì)由20#碳鋼更換為不銹鋼材質(zhì)。同時(shí)甲醇精餾裝置再沸器凝液管道改造以后，徹底消除了精餾裝置再沸器凝液管道液擊現(xiàn)象。

甲醇精餾裝置再沸器列管材質(zhì)更換以后，徹底消除了再沸器甲醇泄漏問題，避免了甲醇污染凝液事故，減輕了甲醇廠環(huán)保壓力，且每年能節(jié)約精甲醇消耗200噸左右，延長(zhǎng)了再沸器使用周期，年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益40萬元，保證了甲醇精餾裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。