丙烯酸反应器导热油系统保护

许同国 ， 王金波 ， 冯轶奇,成植军

(正和集团股份有限公司，山东 东营 257300)

丙烯酸反应器导热油系统保护

许同国 ， 王金波 ， 冯轶奇,成植军

(正和集团股份有限公司，山东 东营 257300)

为了有效解决丙烯酸反应器导热油系统内导热油易氧化、使用周期短等问题，本文介绍了通过在反应器本体上增加一套导热油保护装置，达到延缓导热油氧化，减少导热油损失，增加使用年限，从而延长使用周期，间接的降低了导热油使用单位的使用成本。

导热油 ； 保护装置； 氧化； 运行周期

近年来，由于丙烯酸行业发展迅速，国内大部分厂家使用的固定床反应器中换热介质使用了导热油进行换热，由此而引发了导热油防护措施效果不好，从而使导热油在高温下分解、变质，缩短了使用寿命，而且增加了不安全因素和厂家的生产成本。正和集团股份有限公司丙烯酸装置氧化反应器换热介质亦是使用导热油进行换热，在初期使用过程中，使用周期约2年时间，经检测，已经不符合继续使用条件，被迫采取更换新导热油。我单位及时采用此保护装置后，装置运行近4年多的时间，至今导热油运行状况良好。

1 原有工艺流程

原有工艺流程简图简述，见图1。

图1 工艺流程简图

如图1所示，为使反应器R102内导热油温度均匀，采用立式轴流泵P103A/B强制导热油在反应器管间循环。为移出反应热，反应器R102设置导热油外循环系统，它包括T103A/B(导热油电加热器)、E105A/B(反应器导热油冷却器)，即循环的导热油从反应器R102上环道溢流入P103A/B，使导热油在反应器R102导热油轴流泵P103A/B的作用下经TV-1061和TV-1062进入E105A/B。导热油加热锅炉水产生蒸汽进蒸汽管网，导热油被冷却到既定温度后再返回反应器R102进行换热。装置运行两年后，出现反应器床层温度不均匀，导热效果不好，造成催化剂床层温度升高，热量传导较慢，被迫进行紧急停工处理，经过分析对导热油进行检测，发现导热油指标超过正常指标，已经不具备继续使用的条件。

2 原因分析

经过认真分析后，得出以下结论：

首先，反应釜内部属于油浴式结构，在其上层存在部分空腔(空腔面积最多可达18m2)及管径200的排气管、管径80溢流管，目前在此部分是使用氮气封闭，但由于氮气的压力偏小，无法形成正压。在此情况下，高温导热油(约为220～250℃)会不可避免的接触到空气及空气中的氧气，此时的导热油在高温下化学性质非常活跃，一旦与空气中的氧气接触，会迅速生成氧化物并分布在油内。这是目前导热油变质的最主要的原因。

其次，由于该装置的泵送系统是采用的轴流式涡轮，所以造成系统内的导热油流速较慢。在此情况下，流经反应管路的导热油的油膜部分会发生层流现象，即越贴近管路的导热油流动的越慢，造成导热油膜的过热分解。

最后，由于目前的储油槽下部没有设计排污阀，造成部分系统内的分解水、冷凝水及可能泄露进系统的水份无法通过储油槽定期排出。这样在正常使用时，如遇到系统缺油，注油泵会将储油槽内的导热油、轻组分、水份一起抽出，注入循环系统，而当这部分中的水份接触高温导热油，机会造成瞬间汽化，引起喷油。

3 处理措施

针对以上原因，公司决定对反应器进行导热油保护装置改造，消除以上弊端，确保导热油长期运行。为此提出以下改造方案：降低与空气接触部分的导热油温度到70℃以下。增加油封改进氮封,有效隔离空气与导热油的接触。增加系统高位槽油封和膨胀管,强制排气管线.这样可以大大延长导热油的使用寿命，缩短每次开车时间(正常10h内,升温速度30℃/h)减少喷油现象的发生，并且能及时判断和发现油系统发生泄漏。做出正确的决策减少损失。以下是经过改造后的工艺流程图,见图2。

图2 改造后的工艺流程图

如图2所示，本工艺不破坏原有设计，反应器上环道连接有膨胀槽导热管，经位于反应器上方导热油缓冲罐与高位槽相连，反应器下部导热油轴流泵出口处连接有至高位槽顶部的排气管，在不改变导热油系统各项功能的前提下，增加高位槽降温和排气系统，有效避免高温导热油与空气接触，通过导热油缓冲罐将导热油逐级保存，既保证了高位槽不易变热，避免导热油高温氧化，又减少了导热油的挥发量，排气管的设置确保在系统升温时能将导热油中微量水分及轻组分排出系统之外。这样整个导热油系统形成一个微正压的氮气保护系统，避免了导热油和空气的接触，进而起到保护导热油的作用，运行4年多来，导热油指标正常运行。

4 结果

下面是运行数据对比：新进导热油样指标与改造前后油样分析数据对比，见表1。

表1 新进导热油样指标与改造前后油样分析数据对比

通过装置改造，增加了导热油保护系统，在实际运行一段周期后进行的油样分析后得出，此系统能有效保护导热油，避免高温导热油氧化，增加导热油运行周期，节约生产成本。

(本文文献格式：许同国 ， 王金波 ， 冯轶奇.丙烯酸反应器导热油系统保护[J].山东化工，2016，45(14)：72-73.)

2016-06-23

许同国(1972—)，工程师，现从事石油精细化工生产及技术研发工作。

TQ051.5

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1008-021X(2016)14-0072-02