糠醛装置低压溶剂回收系统水击原因分析

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年3月第9期   作者:马庆波
[导读] 近期岗位人员在巡检过程中发现H103B壳程出口去T106B管线有水击现象
        1. 问题现象
        近期岗位人员在巡检过程中发现H103B壳程出口去T106B管线有水击现象,虽然震动不大,但考虑到该管线较粗,管线内介质是低压气相糠醛,一旦由于水击强度增大,容易造成法兰垫片呲裂或泄漏,必须停工才能检维修处理,所以车间立即组织人员进行深入调查,查找问题根源。
        2.流程简介
        萃取塔(塔-101)底抽出液经冷114冷却后靠自压进沉降罐R118,R118顶部抽出液靠自压去抽出液加热炉(炉-102)对流室上部,经换103B管程、换-104B管程,然后进入一次蒸发塔(塔-103)上部,在一次蒸发塔(塔-103)内一部份糠醛汽化从一次蒸发塔(塔-103)顶蒸出,经换-103壳层进入糠醛干燥塔(塔-106),剩下大部分糠醛及抽出油混合物在一次蒸发塔(塔-103)底用泵-106抽送至抽出液加热炉(炉-102)分两路进入对流室后到辐射室,加热后进入糠醛二次蒸发塔(塔-104),大部分糠醛汽从二次蒸发塔(塔-104)顶蒸出经换-104壳程到分液罐(容117),罐底糠醛液体进入糠醛干燥塔(塔-106),罐顶糠醛气经换-112后进入糠醛干燥塔(塔106)。具体流程见图5-1

图5-1抽出液溶剂回收流程图
        
        3. 原因分析
        ①水击发生条件
        管线打水击必须达到以下条件:1、管线内介质是混相;2、管线内有压力。糠醛在常压下沸点是161.7℃,所以查T103B顶温和顶压力趋势图,可以看出,顶压力呈波纹状运行,能看出顶压力有瞬间下降趋势线于打水击现象吻合,顶温在154℃左右,低于糠醛在该压力下沸点,说明塔103B顶确实有液相糠醛产生,导致管线打水击。
                               
  
        ②液相糠醛产生原因
        塔103进料温度经测量能达到170℃,目前塔103B顶产生液态糠醛的主要原因是换103B管程介质的冷却结果,换103B管程介质是抽出液流量稳定,温度受抽出液返还系统影响,抽出液经冷114后控制温度44-56℃,主要是为了保证返还溶剂的品质,也就是返还糠醛的纯度。(温度越低糠醛于抽出油的互溶度越低,纯度越高。)抽出液去冷114前有DN100跨线,该跨线设置的主要目的是防止抽出液冷量过大,增加溶剂回收负荷,增加加热炉负荷。所以目前根本原因就是换103管程介质取热过多导致壳程产生液相糠醛从而导致水击现象。本月处于开工初期,冷换设备经检修清洗后,传热效果好,所以水击现象易在检修后开工初期出现。
        ③调整思路分析
        因为水击对设备管线破坏性极大,发生水击首先得制止它,如何制止是我们应急的第一步工作。打开换103壳程付线减少塔顶冷却量,提高塔103顶压力,但是剩余的溶剂被管程介质冷的更深,管线会一直存有液相糠醛,反而加剧了水击的强度,所以该方法不可行。改变思路打开H103B管程付线减少塔103B顶冷量,提高塔顶压力,使H103B壳程不产生液相糠醛溶剂,能很快停止打水击。但是塔103顶蒸发量减少,加热炉进料增大,负荷提高,能耗增加。该方法可以应急,但不是长久之计。
        抽出液去加热炉对流室的温度低导致现象发生,在抽出液返还项目投用之前,抽出液去对流室的温度加工HVI400料时温度在80℃,经过对流室换热后能达到100℃,抽出液返还项目投用后由于需要冷却降低部分抽出液温度提高返还溶剂纯度,所以去对流室温度下降到70℃,经对流室后达到86℃,抽出液返还项目投用后引起H103B管程入口温度降低。所以目前要提高抽出液去对流室温度,需降低抽出液去冷114流量。
        另外,近几年加热炉排烟温度限制在190℃以内,致使抽出液在对流室取热量降低,也是造成换103管程介质温度低的原因之一。
        4.问题解决办法及措施
        ①如果发现有水击现象,首先稍开H103B管程付线使塔103B顶温大于160℃,顶压力大于10Kpa,可以制止水击发生。
        ②调节控制抽出液去冷114流量大于返还量5吨,通过测量抽出液去对流室温度使该温度低于萃取塔底温度2-3℃。
        ③控制沉降温度48-56℃。
④尽量控制排烟温度平稳在指标上线,保证抽出液有足够的换热温度。
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