合成氣壓縮機(jī)防喘振冷卻器泄漏原因分析及技改措施

周濟(jì)民，崔文麗(河南龍宇煤化工有限公司　河南永城　476600)

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合成氣壓縮機(jī)防喘振冷卻器泄漏原因分析及技改措施

周濟(jì)民，崔文麗
(河南龍宇煤化工有限公司河南永城476600)

摘要由于工況頻繁波動(dòng)，甲醇合成裝置的合成氣壓縮機(jī)防喘振冷卻器的管板間應(yīng)力變化較大，加之循環(huán)水水質(zhì)較差，導(dǎo)致該設(shè)備頻繁泄漏。為此，采取了相應(yīng)的技改措施，徹底解決了該設(shè)備的泄漏問題，降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本。

關(guān)鍵詞防喘振冷卻器泄漏原因分析技改措施

Analysis of Causes for Leakage of Anti-Surge Cooler of Syngas Compressor and Technological Transformation Measures

Zhou Jimin，Cui Wenli
(Henan Longyu Coal Chemical Co.，Ltd.Henan Yongcheng 476600)

Abstract Because of frequent fluctuations of the operating conditions，the stresses between tube sheets of anti-surge cooler of syngas compressor in methanol synthesis plant have a greater change，in addition，the quality of circulating water is poor，these often cause the equipment to leak.Therefore，relevant technological transformation measures are taken，the leakage problem of the equipment is solved thoroughly，and the operation and running cost is reduced.

Keywords anti-surge cooler leakage analysis of causes technological transformation measures

1　工藝簡介

來自低溫甲醇洗裝置的凈化氣和氫回收裝置的富氫氣(3.15 MPa，30℃)經(jīng)新鮮氣分離器分離液相甲醇、壓縮機(jī)6級(jí)壓縮(7.54 MPa，163℃)后，與來自循環(huán)氣分離器的合成循環(huán)氣在壓縮機(jī)缸體內(nèi)混合壓縮(8.20 MPa，71℃) ;壓縮后的氣體分成2股，一股去甲醇合成裝置，另一股作為防喘振氣先進(jìn)入防喘振冷卻器的管程，被殼程的循環(huán)水冷卻至40℃左右，然后分別進(jìn)入新鮮氣分離器和循環(huán)氣分離器。壓縮機(jī)系統(tǒng)工藝流程見圖1。

2　存在問題

防喘振冷卻器管程介質(zhì)為合成氣，設(shè)計(jì)壓力8.7 MPa;殼程介質(zhì)為循環(huán)水，設(shè)計(jì)壓力0.7 MPa。該冷卻器自投運(yùn)以來，先后多次發(fā)生換熱器管板和列管泄漏問題。泄漏初期，對(duì)循環(huán)水回水管線進(jìn)行水質(zhì)分析，結(jié)果含CO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為200× 10－6、含甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過60×10－6。運(yùn)行后期，每天因防喘振冷卻器泄漏而造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大，有時(shí)甚至被迫停車處理。運(yùn)行6個(gè)月后，該設(shè)備制造企業(yè)對(duì)管板焊接存在的問題進(jìn)行了修復(fù)，但重新投入運(yùn)行8個(gè)月后，又出現(xiàn)內(nèi)漏，且有持續(xù)擴(kuò)大趨勢(shì)。

3　泄漏造成的危害

防喘振冷卻器的泄漏不僅導(dǎo)致大量有效氣和甲醇的損失，而且造成循環(huán)水系統(tǒng)大量微生物滋生，引起循環(huán)水水質(zhì)惡化。為保證循環(huán)水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，需向循環(huán)水系統(tǒng)投加大量的殺菌劑，進(jìn)而造成循環(huán)水濁度升高，增加了循環(huán)水排污量，提高了生產(chǎn)成本。另外，由于循環(huán)水系統(tǒng)中CO和甲醇大量富集，造成循環(huán)水冷卻設(shè)備出現(xiàn)腐蝕、堵塞等現(xiàn)象，影響設(shè)備換熱效率及使用壽命，同時(shí)增加了檢修工作量。

圖1　壓縮機(jī)系統(tǒng)工藝流程

4　泄漏原因分析

河南龍宇煤化工有限公司設(shè)計(jì)水源為礦井涌水，水中堿度、硬度含量較高，循環(huán)水水質(zhì)差，易在換熱器表面形成垢物，造成垢下腐蝕。加之防喘振冷卻器為高低壓換熱設(shè)備，壓差高達(dá)8.0 MPa，工況波動(dòng)頻繁時(shí)，管板間的應(yīng)力變化較大，易造成其泄漏。

5　技改措施

將防喘振冷卻器的進(jìn)口和出口用管線連接，即不再投用該設(shè)備。防喘振冷卻器旁路后，防喘振回路氣體溫度上升至壓縮機(jī)出口溫度，勢(shì)必造成壓縮機(jī)整體壓縮熱平衡惡化，進(jìn)而影響機(jī)組的正常運(yùn)行。為避免此類情況發(fā)生，把壓縮機(jī)和合成系統(tǒng)放在一個(gè)大系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行考慮，將甲醇合成裝置的甲醇水冷器作為壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷卻器，從而解決熱平衡問題。為此，從甲醇合成裝置的甲醇分離器出口氣相管引1根管線至壓縮機(jī)入口，用作冷線喘振回路。技改后新鮮氣分離器入口工藝流程見圖2。

圖2　新鮮氣分離器入口工藝流程

6　改造后運(yùn)行情況

改造后，壓縮機(jī)一段冷線防喘振回路氣體溫度控制在30～40℃，壓縮氣量在880 000 m3/h(標(biāo)態(tài))，完全能夠滿足壓縮熱平衡要求。

冷線防喘振未投用時(shí)，壓縮機(jī)一段入口氣體溫度超過設(shè)計(jì)要求(50℃)，影響機(jī)組正常壓縮量;冷線防喘振投用后，壓縮機(jī)一段入口氣體溫度控制在40℃以下，出口氣體溫度不超過155℃，完全滿足工藝設(shè)計(jì)要求。技改后，在前工序出現(xiàn)異常情況時(shí)，機(jī)組能夠達(dá)到平穩(wěn)調(diào)整的要求。

7　結(jié)語

本次技改徹底消除了由于機(jī)組防喘振冷卻器頻繁泄漏所造成的安全隱患，大大減免了防喘振冷卻器日常檢修維護(hù)費(fèi)用，改善了現(xiàn)有的循環(huán)水水質(zhì)，減少了循環(huán)水藥劑的使用量，降低了生產(chǎn)成本。

(收到修改稿日期2015-03-09)

作者簡介:周濟(jì)民(1981—)，男，助理工程師，從事煤化工生產(chǎn)技術(shù)管理工作; xiet1983@163.com。

中圖分類號(hào):TQ223.121

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1006-7779(2016) 01-0049-02