甲醇精馏主塔再沸器内漏问题探讨

甲醇精馏主塔再沸器内漏问题探讨

张德胜

（哈尔滨气化厂，黑龙江

【摘

依兰１５４８５４）

要】本文针对甲醇精馏主塔再沸器严重内漏现象及其危害，从工艺、设备两个方面进行了详细的分析探讨，并提出

了相应的改进措施，得出了改进效果。

【关键词】甲醇

再沸器内漏换热管热应力塔底液冷凝液

随着煤加压气化技术的不断发

展成熟，甲醇作为一种化工生产的基本原料和新型燃料，已经越来越受到人们的重视。因此，甲醇生产在化工领域的地位就显得更加重要。其装置能否稳产高产，除了工艺上的因素外，主要还取决于其生产设备是否能保持长周期的完好状态。哈尔滨气化厂甲醇装置有一台再沸器，内漏（壳程与管程之间的泄漏）严重且频繁（３￣４个月），使冷凝液补液量加大，蒸汽消耗增加；有时还会因前一工段的内漏，使合成气随冷凝液进入精馏塔内，造成塔压升高，影响甲醇质量及产量。后经认真分析研究，对其从设备和工艺操作两方面进行了改进，取得了良好的效果。

６０００，材质２０＃，共７４７根。其主

温度℃设计

管程壳程

实际

要工艺参数见附表：

压力ＭＰａ设计

实际

介质

甲醇精馏废水（塔底液）

循环冷凝液

２５０２００

１０５￣１１５１３０￣１５０

０．９３２．２５

０．０５￣０．１０．５￣０．８

１．２内漏情况

每次对再沸器停车试漏及全

管板之间出现缝隙，产生泄漏。

（２）再沸器换热管材质为２０＃钢，抗腐蚀能力较差，没有对其采取必要的防腐处理。

（３）再沸器在制作、管束焊接过程中，温度场分布不均，产生热应力及残余应力等，再加上焊接时焊接质量不过关，这些都可能成为内漏的隐患。

面拆检后都会发现，有十几根换热管内漏严重。主要集中在塔底液入口正对管板处，呈圆形分布；另有三十多根存在不同程度的泄漏。在更换管束时，看到这些泄漏的管束存在不同程度的减薄和断裂现象，壳程入口也有明显的冲刷腐蚀。

２．２工艺操作方面

（１）现冷凝液系统采取低压

２原因分析

根据内漏现象，并结合实际

运行方式，主要由于该系统腐蚀严重，其设备、管线、阀门等耐压能力下降，如提到正常工艺指标时，容易发生泄漏、爆炸等安全事故。这样就使合成换热后的冷凝液接近饱和状态，更易汽化，从而使汽－液混合介质进入再沸器，加大了对再沸器的冲刷腐蚀。

（２）有时由于工况波动和开、停车等情况，容易造成塔底液经常控制过低或波动较大，塔底液流经再沸器列管上部时，就变成

１

１．１

设备概况及内漏情况

设备概况

哈尔滨气化厂甲醇精馏主塔

生产运行情况和有关理论，经认真细致的分析后，认为内漏的原因主要是换热管运行时受热不均而产生较大的热应力及介质冲刷腐蚀造成的。

再沸器为立式汽化器，直径Φ＝

１０００ｍｍ，换热管规格Φ２５×２×

作者简介：张德胜（１９６６－），男，高级工程师：黑龙江省宝清县人，哈尔滨大学毕业，煤化工专业。

２．１设备方面

（１）再沸器管程塔底液入口

无挡板，使塔底液直接冲蚀管束与管板的焊道部位，造成管束与

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２００６．４

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ应用广场版

工艺纪律，保证焊接质量，最好采用对称施焊，以减小热应力。

（４）对冷凝液系统采取加压操作方式，使合成换热器后的冷凝液呈液态，精馏塔塔底液位严格控制，随时根据工况变化及时调整至正常。

（５）尽量维持冷凝液系统的稳定运行。根据合成、精馏温度有预见性的进行调节，避免负荷大幅度波动。

再沸器原图

改进后示意图

（６）冷凝液一定要使用软化、脱盐、脱碱、脱氧水质，并通过严格控制加碱量来控制ｐＨ＝７的中性值。

了过热蒸汽，使列管换热不均匀，产生的热应力变化较大。

（３）冷凝液在正常工况下应使用软化、脱碱、脱盐、脱氧的水质，但由于工艺上的一些原因，在实际生产时经常向冷凝液系统中补入循环水，以满足其正常生产的需要。这也增加了对再沸器的腐蚀。

（４）精馏系统运行中若不加碱，精馏塔底液呈弱酸性，腐蚀再沸器管束；若加碱过多时，则塔底液呈弱碱性，会使泡沫层增厚，结垢严重，管束换热不均匀而产生

较大的热应力。可见加碱量控制的好坏也是设备内漏的原因之一。

３改进措施

（１）在下封头内侧（塔底液

４改进效果

再沸器经改进后，运行一直

入口处）水平加一挡板，其外圆尺寸Φ３５０ｍｍ，厚度δ＝８ｍｍ，材质为１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ（见图），以避免塔底液对管束与管板焊道的直接冲蚀。

（２）对再沸器管程进行镍磷镀等预膜防腐处理，这比选用不锈钢材质更经济、实用。

（３）在管束焊接时，要严肃

很稳定，在工艺操作中未出现因内漏而影响工况波动的情况。改进投用八个月后，我们利用一次停车机会对该设备进行了拆检。外观检查无明显腐蚀，经打压试漏也未发现漏点。事实证明改进方法是可行的，效果明显。其使用周期是否还会延长，这有待于进一步观察。

（上接２４页）

系，它们的测量点分别如图４和６所示，密封圈的成品测量尺寸为

阀体填料函体配镗。

参考文献：

９２６．４４ｍｍ，阀座为９１１．１７ｍｍ。

４结束语

按照此方法磨削加工的阀体

１．符伟．实用切削加工手册［Ｍ］．湖南：

湖南科学技术出版社，２００３

２．孟少农．机械加工工艺手册［Ｍ］．北京：

机械工业出版社，１９９１

３阀板与阀体的配镗

将密封圈与阀板体组装，吊

座圈密封面和阀板密封圈密封面，组装后完全达到密封性能要求，从而为我厂以后三偏心蝶阀的加工积累了一些的经验。

３．杨源泉．阀门设计手册［Ｍ］．北京：机械

工业出版社，１９９２

装到阀体内对阀板找正、密封面试漏。然后压紧，对阀板轴孔和

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