劉義平

（逸盛大化石化有限公司，遼寧大連 116600）

0 引言

PTA（Pure Terephthalic Acid，精對苯二甲酸）設(shè)施中氧化過濾干燥機是由日本某造船公司制造的列管式干燥機（圖1），其是烘干PTA 成品關(guān)鍵的構(gòu)成部分。PTA 設(shè)備自購買開車以來，該PTA 裝置在氧化過濾干燥過程中經(jīng)常出現(xiàn)筒體腐蝕、積料以及“R”管和中心管變形等問題，都會造成整個PTA 設(shè)備停機停產(chǎn)，影響企業(yè)單位的經(jīng)濟效益。此外，日常維護(hù)檢修的過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)筒體、管束以及隔板局部出現(xiàn)點狀或者片狀的腐蝕問題，成為影響PTA 裝置穩(wěn)定運行的安全隱患。結(jié)合PTA 裝置氧化過濾干燥機出現(xiàn)的典型問題，從設(shè)備結(jié)構(gòu)以及操作工藝等方面進(jìn)行探究，探尋問題發(fā)生的本質(zhì)原因并有針對性地提出相應(yīng)的解決措施，確保PTA 氧化過濾干燥機能夠長周期穩(wěn)定運行，為整個裝置的連續(xù)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

圖1 氧化過濾干燥機結(jié)構(gòu)

1 PTA 氧化過濾干燥系統(tǒng)存在的典型問題

（1）干燥機積料問題分析。影響PTA 干燥機積料問題的因素包括內(nèi)部列管泄漏、蒸汽能力不足、下料口堵塞以及筒體結(jié)壁積料等。其中干燥機本體、物料分離的離心機以及旋轉(zhuǎn)真空過濾機對積料現(xiàn)象的影響明顯。因為干燥機列管加熱的介質(zhì)主要成分是蒸汽，在加熱干燥的過程中如果蒸汽的壓力低于蒸汽壓力下限會影響加熱的效果，如果蒸汽壓力高于蒸汽上限不僅會造成蒸汽浪費的現(xiàn)象，也會因設(shè)備的長時間運行使蒸汽列管發(fā)生腐蝕，此外蒸汽壓力過高導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部溫度過高，造成物料雜質(zhì)不能及時蒸發(fā)被酸氣帶走而導(dǎo)致的在列管上迅速結(jié)壁的問題。此外，干燥機通過加熱干燥蒸發(fā)出的酸性溶劑是由循環(huán)的氮氣通過與物料逆向流動而帶走的，通過旋轉(zhuǎn)真空過濾機下料口去干燥機氮氣洗滌塔進(jìn)行洗滌。循環(huán)的氮氣的容量越大，能夠帶走的酸性溶劑蒸汽就會越多，但是伴隨的直接結(jié)果就是夾帶的塔物料也就會越多，經(jīng)過設(shè)備長時間的運轉(zhuǎn)就會形成掛壁積累的問題，導(dǎo)致真空過濾機下料方箱堵塞的情況，影響過濾系統(tǒng)的正常的運行。可是如果通過減小循環(huán)氮氣流量的方式進(jìn)行處理，則不能達(dá)到運載酸性蒸汽的效果，造成干燥機下料濕含量增加，也會造成一定程度的物料凝結(jié)以及筒內(nèi)積料的問題。所以，在處理積料問題時需要結(jié)合設(shè)備實際運行情況以及相關(guān)的技術(shù)要求進(jìn)行處理，爭取達(dá)到最好的處理效果。

離心機也會對干燥系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，總體來說相對較小。因為離心機的主要作用是進(jìn)行固液分離，所以可以通過控制離心機本身的振動，在保障離心機能夠正常運行的狀態(tài)下達(dá)到物料分離的效果即可。但是一些副產(chǎn)物會隨著物料一起進(jìn)入離心機進(jìn)行分離，這些副產(chǎn)物的存在會嚴(yán)重影響物料的分離情況，如果不能及時進(jìn)行堿洗，會造成離心機速度振幅偏高的情況，面對這種情況，需要經(jīng)常停機對離心機進(jìn)行檢修，間接造成干燥機進(jìn)料間斷加劇濕含量波動。

（2）干燥機下料端進(jìn)汽疏水“R”管變形和中心管變形。PTA氧化過濾干燥系統(tǒng)在正常運轉(zhuǎn)的過程中，一旦主體電機電流瞬間值超過額定電流值，需要立即停車并對干燥系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行逐一檢查。比如如果出現(xiàn)干燥機內(nèi)壓迅速升高的狀況，可能是筒體下料部位的旋轉(zhuǎn)接頭有蒸汽泄漏的情況。倘若在退料期間干燥機風(fēng)送的壓力較低，就會導(dǎo)致下料短節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重阻塞。此外一旦發(fā)現(xiàn)下料濕含量高的狀況，說明PTA 氧化過濾干燥機已經(jīng)失去干燥能力。遇到這些情況，需要調(diào)取并結(jié)合實際運行的操作數(shù)據(jù)曲線、電流運行曲線以及現(xiàn)場故障現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)地分析，科學(xué)、準(zhǔn)確判斷干燥機出現(xiàn)泄漏的具體部位。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，“R”管以及中心管的變形問題是造成泄漏的重要因素，變形情況如圖2 所示。

圖2 干燥機下料端進(jìn)汽疏水“R”管和中心管變形狀況

通常狀況下，“R”管和中心管只要產(chǎn)生變形問題，在很大程度上是因為PTA 氧化過濾干燥系統(tǒng)的干燥機出料端列管在短時間內(nèi)產(chǎn)生泄漏問題，這就將導(dǎo)致中心軸扭矩擴大，使得下料不暢，從而引發(fā)一系列的物料“和泥”問題，這一軸扭矩驟然上升就會使得設(shè)備承受能力不足，從而引發(fā)變形問題。除此之外，在每次停車檢修的過程中缺乏對“R”管以及中心管等部位的檢測，對其沒有足夠重視，這種設(shè)備管理上的漏洞也造成“R”管以及中心管變形嚴(yán)重等問題的進(jìn)一步發(fā)展。

（3）干燥機筒體腐蝕現(xiàn)象。通常在設(shè)計期間，筒體水平面呈傾斜態(tài)。PTA 設(shè)備在進(jìn)料過程中，濕物料通過進(jìn)料螺旋輸送機送入筒體，然后按照一定的轉(zhuǎn)速沿某固定方向旋轉(zhuǎn)，在重力影響下，伴隨筒體的不斷轉(zhuǎn)動，而漸漸過渡至筒體較低的方位，直接碰觸到筒體內(nèi)部蒸汽列管中，而部分溶劑也會漸漸地加熱蒸發(fā)，達(dá)到干燥的目的。筒體在設(shè)計的過程中為了加速干燥，出料端需要進(jìn)行連續(xù)的排氣，這樣才能及時把蒸發(fā)的溶劑帶走。但是，在濕物料的加熱蒸發(fā)過程中，濕物料介質(zhì)中含有溴醋酸，這種酸性物質(zhì)會在干燥過程中對干燥機不銹鋼筒體內(nèi)襯板造成比較嚴(yán)重的局部腐蝕。此外，在研究過程中發(fā)現(xiàn)筒體的其他部位也產(chǎn)生不同程度的腐蝕問題，在防治過程中需要根據(jù)不同的腐蝕機理進(jìn)行詳細(xì)研究，有針對性地防治處理才能保證PTA 設(shè)備地長周期穩(wěn)定運行。

2 PTA 氧化過濾干燥系統(tǒng)改進(jìn)措施

（1）解決氧化干燥系統(tǒng)中干燥機積料問題的對策。通過強化對離心機的檢修以及維護(hù)的方式進(jìn)行解決，嚴(yán)控檢修質(zhì)量，保障轉(zhuǎn)鼓和螺旋在運行過程中能夠精密配合，在檢修過程中，施工人員要縮減機組的檢修頻次，適當(dāng)?shù)匮娱L上游濕物料持續(xù)供給的時長，通過這種方式可以有效地避免干燥機積料的問題。此外，在PTA 設(shè)備堿洗的過程中要精細(xì)化管理漂洗酸的添加，使漂白劑的含量既能滿足PTA 堿洗工藝的要求又不過量使設(shè)備發(fā)生問題。所以針對干燥機出現(xiàn)的積料問題要結(jié)合實際的檢修情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，然后具有針對性地采取相應(yīng)的治理措施，可以達(dá)到最有效的治理，實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置。

（2）升級PTA 氧化過濾干燥機下料端進(jìn)汽疏水“R”管及中心管。“漏檢”是造成“R”管以及中心管變形的主因素，為了保障設(shè)備安全穩(wěn)定運行，需要對設(shè)備運行過程中的風(fēng)險進(jìn)行全面的評估。例如在日常維護(hù)檢修過程中加強打壓PTA 設(shè)備氧化過濾干燥機的列管，著重列管測厚檢查，尤其對列管的薄弱部位要著重監(jiān)測，避免列管出現(xiàn)泄漏?？梢晕袑I(yè)院所對干燥機列管腐蝕以及減薄進(jìn)行調(diào)查以及監(jiān)控，并根據(jù)檢測的結(jié)果及時進(jìn)行科學(xué)、合理的維護(hù)工作，避免問題的進(jìn)一步擴大，影響設(shè)備的運行。當(dāng)然，在每次設(shè)備停車時要對干燥機內(nèi)部進(jìn)行深度的檢查，做好日常的檢修工作。此外，可以通過與設(shè)備制造商的技術(shù)交流進(jìn)行積極的反饋，這樣可以有效協(xié)助制造商對干燥機下料端進(jìn)行技術(shù)改造，有效消除設(shè)計缺陷。

（3）PTA 氧化過濾干燥機筒體防治腐蝕方法分析。對于PTA氧化過濾干燥機筒體局部漏點腐蝕的現(xiàn)象，常見的手段即替換、補修整機局部或者是添加襯板。但是整機更換一般投入的資金在千萬級以上，會給企業(yè)帶來比較大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，所以如果腐蝕程度不嚴(yán)重，不會采取整機更換的處理方式。局部挖補以及加襯板的處理措施在抽出列管進(jìn)行檢查以及維護(hù)的過程成中會增加檢修周期、檢修費用大，對檢修的技術(shù)要求比較高。所以經(jīng)過綜合考量以及比較分析，對于PTA 氧化過濾干燥系統(tǒng)中筒體腐蝕嚴(yán)重的部位一般采用的處理方式是局部提高溫度進(jìn)而抑制腐蝕，這種方法的優(yōu)點是速度快、費用低以及便于實施等。

此外，加熱熱源是PTA 氧化過濾干燥系統(tǒng)的重要組成部分，對于干燥機殼體溫度有著決定性的作用，所以設(shè)計加熱裝置過程中要加大對設(shè)計參數(shù)的重視程度，尤其要結(jié)合設(shè)備實際的運行情況以及國家規(guī)定的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，保障設(shè)備有效運行。通過相關(guān)文獻(xiàn)研究以及調(diào)研情況發(fā)現(xiàn)，對于PTA 設(shè)備出現(xiàn)的腐蝕問題，化工企業(yè)或單位可以通過對殼體局部加熱方式，提高筒體局部溫度至高于物料溫度，避免物料形成露點凝結(jié)。但需要注意的是熱源溫度的設(shè)置不能過高，保證最高運行溫度低于筒體的設(shè)計溫度，這樣才能保證干燥機殼體材料的強度要求。

3 結(jié)束語

通過以上研究發(fā)現(xiàn)，影響PTA 氧化過濾干燥系統(tǒng)的因素有很多，通過對典型問題的分析以及系統(tǒng)治理以后，PTA 氧化過濾干燥系統(tǒng)的相關(guān)問題可以得到顯著的改善，為以后處理相關(guān)的問題提供借鑒經(jīng)驗，希望在以后PTA 設(shè)備的運行過程中工作人員能夠做好日常的檢修和維護(hù)工作，要全面檢查設(shè)備的各項參數(shù)指標(biāo)，對于細(xì)節(jié)部分不能忽略或者遺漏，否則將會為以后埋下隱患。而PTA 設(shè)備的腐蝕問題是化工企業(yè)煉化設(shè)備中普遍存在的問題，對此相關(guān)單位要加大研究力度，積極引入先進(jìn)的設(shè)備以及科學(xué)技術(shù)，保證生產(chǎn)的效率以及企業(yè)的經(jīng)濟效益。