刘玉龙
(大庆油田化工有限公司甲醇分公司合成氨车间,黑龙江大庆 163000)
冷凝液回收系统主要问题及对策
刘玉龙
(大庆油田化工有限公司甲醇分公司合成氨车间,黑龙江大庆 163000)
依托于合成氨车间冷凝液回收装置,针对主装置负荷变化大及动设备运行不良使该系统难以维持连续运行的现状,利用现有资源,提出了解决该系统瓶颈问题的主要措施,有效地利用了资源,提高了设备的可靠性,对生产操作管理具有实际借鉴意义。
冷凝液回收;旋喷泵;工艺改进;平稳运行;生产成本
合成氨装置始建于2005年11月,是依托大庆油田以天然气为主要生产原料。设计生产能力为液氨5万t/a,二氧化碳11.2万t/a、产品氢气0.86万t/a。该装置在正常生产过程中会产生11.8t/h的低变工艺冷凝液,原设计是送往清排水处理后外排;另外甲醇装置在生产过程中也会产生8t/h的精馏残液,原设计是经过饱和减湿塔处理后送往废水处理站再处理,达标后外排。实际上这两部分水均没有得到有效的回收和利用,造成了一定的水资源浪费。分公司在2008年通过技改新建了冷凝液回收辅助装置进行废水处理回收再利用。降低了生产除盐水消耗,同时保证外排生活污水合格达标。但该装置投运后在冷凝液流量低于设计值50%的情况下运行窘迫,被迫间歇外排造成了除盐水耗量急剧增加。面对除盐水价格持续攀高,生产成本日趋增加,如何保证该系统低负荷下的平稳运行就成了摆在面前的新课题。
含微量氨、CO2及甲醇、高级醇的工艺冷凝液经工艺冷凝液泵升压后在工艺冷凝液汽提塔T1201中进行汽提,使氨含量降至大约30×10-6,CO2含量降至几乎为零,甲醇降至5×10-6。汽提后的冷凝液中含有大约2.5×10-6的金属。工艺冷凝液的处理是在一台填料塔T1201中用一部分中压工艺蒸汽进行汽提。汽提后的工艺冷凝液只含微量的氨和甲醇。塔顶排出的蒸汽用作工艺蒸汽。汽提后的冷凝液在E1217A/B中回收热量,再经E1218冷却,然后与除盐水合并送除氧器回收利用。
装置冷凝液系统原采用的冷凝液泵是多级离心泵,型号:DFIII 25-50*9。该泵为碳钢材质,运行过程中存在磨损大、流量范围小、腐蚀泄漏等问题。在实际生产中频繁被迫停运。分析原因主要是由于介质温度高,含气运行,有腐蚀等特殊性造成了叶轮,泵腔,机封等过流部件腐蚀泄漏,能量损失,扬程下降。其次当主装置生产波动冷凝液流量变化大时还会导致气蚀,冷凝液罐D1233和汽提塔T1201液位无法控制,运行人员被迫频繁启停切换该泵造成了设备疲劳机封泄漏等故障。增加了设备维护成本及维修人员的劳动强度,在相当一段时间里制约了冷凝液系统的稳定运行。
1)原多级泵已不能满足系统流量变化大、高压比、抗气蚀的复杂工况,为保证装置的安稳运行,对泵进行重新选型。更换为全不锈钢材质的R系列旋转喷射泵(简称旋喷泵,又叫皮托管泵型号:RS22-3000-75)是北京中农康元公司自主研发的一种新型高压化工泵。流量范围:2~30m3/h;扬程范围:410~330m;转速:2 980r/min;气蚀余量:1.8~3m。设计上可以小流量正常工作。由于 R系列旋喷泵内只有两个基本工作部件:一个旋转的转子盘和一个固定的接收管,结构比较简单。该泵转子盘和接收管为耐腐蚀的316L材质。实践表明泵的重新选型及材质的更换彻底解决了过流部件的腐蚀问题,至今未发现蚀点及泄漏现象。
2)在冷凝液罐D1233上增设一条除盐水来水线,用截止阀加以控制。当冷凝液流量不足时,打开此截止阀将除盐水引至冷凝液罐D1233补足冷凝液缺口。其冷凝液加上补充的除盐水的总流量控制在设计值50%(约10t/h)以上即可满足冷凝泵P1233及冷凝液罐D1233液位控制的需要。同时低温除盐水的介入降低了冷凝液温度及含气量,经过实践检验此措施确实达到了使该系统稳定,长周期运行的目的。有效地利用了冷凝液节约大量除盐水消耗。
本技改项目实施后运行稳定,为装置的整体运行,优化操作,安全生产提供了有利条件。对于当前各项能源日益减少,生产成本不断攀高的环境下,企业应根据自身特点,通过正确的分析和解决实际生产问题,利用现有资源,深研企业内部,将每一份水、电、气等各项资源从生产投入、生产流程、产品产出等各个环节进行挖潜增效,从而提升企业在市场的竞争力及社会形象。
[1] 向丹波,陈性永.化工操作工必读[M].北京:化学工业出版社,2011.
[2] 王凤喜,涂文义.泵类设备使用与维修问答[M].北京:机械工业出版社,2014.
Main Problems and Countermeasures of Condensate Recovery System
Liu Yu-long
Based on the condensate recovery unit of synthetic ammonia plant,it is difficult to maintain the continuous operation of the system due to the large load change of the main device and the poor operation of the moving equipment.Based on the existing resources,the main measures to solve the bottleneck problem of the system are put forward.The use of resources to improve the reliability of the equipment.The production operation management has practical reference significance.
condensate recovery;rotary jet pump;process improvement;smooth operation;production cost
TQ113.25
A
1003–6490(2017)05–0002–01
2017–04–10
刘玉龙(1974—),男,山东黄县人,助理工程师,主要从事合成氨工艺优化方面工作。