装置运行存在问题及处理

凌鹏翔

冷箱装置自2014年试车以来，由于各种因素导致的停车次数共计17次。因外部因素导致停车次数为4次，占总停车次数比例23.53%；由于压缩机汽机和换热器差压高停车复热次数为10次，占总停车次数比例58.82%；厂部安排计划停车次数为3次，占总停车次数比例17.65%。

从统计分析，冷箱单次运行最长时间为172天，虽然运行时间较长，但是远低于设计的年运行8000小时。冷箱复热后平均运行周期为3个月，平均运行周期短。频繁的复热对气化厂全厂的安、稳、长、满、优的运行理念产生了较大影响。

一、冷箱试车以来运行问题总结

从冷箱试车以来停车原因上看，目前制约冷箱装置长周期、高负荷运行主要两大因素为压缩机轴温高和冷箱差压持续升高。压缩机的轴温可以根据厂家的建议进行对压缩机改造。换热器压差上涨多数都是在指标未出现明显异常超标情况下一直缓慢上涨。对于该上涨问题，分厂从影响换热器差压的各种因素入手，通过对引起冷箱换热器差压的因素进行梳理，分别在2016年7月、2016年10月、2017年5月，对低温甲醇洗和冷箱装置进行排查。主要从复热程度是否彻底、吸附器分子筛吸附效果、在线分析表准确性、吸附器净煤气液体甲醇夹带、低温甲醇洗和冷箱装置异常管线连通方面入手排查，未发现有明显异常问题。

针对2017年换热器差压快速上升问题，分厂除了对常规排查项目進行检查外，由厂部协调外单位对吸附器出口净煤气和进冷箱净煤气总微量甲醇分析，用于实时监测进冷箱净煤气二氧化碳含量，目前仍在分析排查中，未找到导致换热器差压持续升高的根本原因。

换热器压差上涨，导致冷箱停车复热开车到产品气合格外送的时间147小时，平时醋酸每小时16吨，每吨价格3800元（利润200万）；甲烷每小时18000方，每方2元（利润130万）；以及所用氮气，蒸汽（费用50万）。期间总共损失380万元，所以我们务必找出解决的方法。

二、换热器压差高的改造方法

从鲁奇气化炉中的副反应中我们可以得到，该反应会得到一些重烃（C5以上），虽然数量级很小，但是这部分不容易被分子筛吸附，从而进入冷箱装置。

（一）重烃脱除的必要性

各烷烃在常压下的熔沸点

重烃（C5）以上由于熔沸点低，在进入冷箱液化过程中，先于煤气液化，该熔沸点较高，将会在冷箱中凝固，再严重时甚至造成冻堵，堵塞管道，造成换热器压差变高，影响煤气的进量以及换热器各管道之间的换热。因此，必须在冷凝之前将其分离脱除。

（二）重烃脱除的方法

1.活性炭吸附法

活性炭吸附法是利用活性炭分子吸附选择能力强以及低压下的高吸附特性对重烃进行的吸附进行去除。采用活性炭、耐水硅胶混合物层等吸附剂的复合床层脱除原料气中的重烃，且采用三塔等压吸附流程脱重烃塔的再生气来自原料气。但是，该工艺受到固体吸附剂饱和度、吸附容度及再生程度的限制，不适于大处理量以及重烃含量高的装置；

2.洗涤法

洗涤法是利用重烃在C2～1-C5具有较高的溶解度，而到达脱除重烃的一种方法。该方法采用原料气自身冷凝出重烃来洗涤原料气中的重烃。但是，由于洗涤法脱除重烃，受原料气组分影响较大，当原料气组分中C2～1-C5较少时，洗涤法效果不理想，并不能彻底脱除重烃。

3.吸附剂及低温分离相结合的脱重烃工艺

吸附剂及低温分离相结合的脱重烃工艺即采用吸附剂及低温分离相结合的脱重烃工艺，合成气在脱重烃塔吸附剂床层中脱除气体中大部分重烃，再进入低温分离脱除剩余重烃，煤气中重烃组分脱除至煤气可溶解的程度，可使再生气体完成再生返回工艺气体中时不会携带过多重烃，解决了再生气体的来源及去向问题，且本方法净化效果好，各部分操作指标更加清晰明了、易控。

（三）以上三种方法比较

（四）重烃脱除方法选择

由于经过吸附器吸附的净煤气中得重烃含量较少。由上可得，我们可以选择活性炭吸附法来进行对净煤气中重烃的脱除，活性炭吸附法可分为3个阶段，吸附，加热再生以及冷却。采用2台一组，工作流程如下：第一台吸附时，另一台加热再生及冷却。

活性炭吸附法还是一种广泛使用于除甲醇以及二氧化碳产品，由于内部结构的原因，具有强力的吸附能力，还可以吸附没有被吸附A/B没完全吸收掉的甲醇以及二氧化碳，还可以吸收分子筛泄漏出去的粉末。

三、结语

活性炭吸附法虽然较为简单、易操作，但是冷箱冻堵的因素不仅仅有来自内部的因素，也有来自外部的因素，只有掌握了冻堵因素（进入冷箱各项指标），积极采取有效的防范措施，深刻汲取国内外同行业的事故教训，加强操作和管理人员的培训，提升专业管理水平，一定会避冷箱的冻堵事故，为装置长周期稳定运行提供有力的技术保障。