14万吨ABS装置导生油超温的解决方法

赵志东，符绍鹏，刘 庆

（北方华锦集团双兴塑料分公司，辽宁盘锦 124000）

1 问题

GP9×2-4-84-1.0K1-20.9/DR-Ⅳa 型导生油冷却器主要为本体ABS 装置中的导生油进行降温，介质为导生油，主要由空冷器箱体、风扇、1 台变频电机和1 台定频电机组成，自2010 年投产后，平稳运行。2018 年，由于市场原因，必须高负荷生产，高负荷生产时，工艺要求出口温度达到45 ℃。换热能力不足，严重制约装置的产能，降低了装置的综合收益。为保证安全平稳生产，两条生产线只能通过使用水喷淋给空冷器进行辅助降温，且水消耗量较大，无形中提高了生产成本。

为此，必须从根本上解决这一问题，在满负荷12.5t/h 的生产条件下，重新计算冷却器的换热面积，从而进行现场改造，彻底解决了这一问题。工艺简图如图1 所示。

图1 工艺简图

2 导生油冷却器故障原因

两条生产线的导热油空冷器受环境温度影响，换热能力均无法满足装置工况要求，致使冷导热油温度严重超出目标值，且随着环境温度的不断升高，装置运行存在的波动表现愈加明显，严重影响产品质量的稳定性，属严重的安全生产隐患。并且换热能力不足，设计最低出口温度为50 ℃无法保证，更无法保证高负荷生产时出口温度45 ℃的要求。解决前后运行数据对比见表1。

表1 解决前后运行数据对比

3 解决过程

（1）方法1。采用水喷淋的方式（图2），在空冷器上方铺设水喷淋管线，通过水喷淋的方法对空冷器进行二次降温，进而达到对导生油进行降温的效果。通过现场实施，此方法可以满足工艺要求。但由于用水量特别大，造成高昂的水费和资源的浪费，对空冷器下方的电机及设备的腐蚀也是重大安全隐患。根据统计，每日使用精制水300 t，按水价7.99 元/t 计算，每日需花费2397元，由于存在环境温度较高的情况大概有6 个月，每年需花费428 220 元，两条生产线共需花费856 440 元，所以此办法虽然可达到工艺生产要求，但不宜采用。

图2 采用水喷淋的方式对导生油降温

（2）方法2。采用HTRI 软件进行空冷器计算，由于占地面积已经确认，利用原空冷器框架，在该基础上管束长宽为9 m×2 m，因热负荷较大（3384 kW），所需空冷器面积也较大，选取6 排管，充分利用允许压力，加大管层数（6 管层），提高流速，增强传热效果，尽可能在有效范围内减小换热面积。考虑盘锦夏季气温最高达36℃左右，即将此作为空气设计温度，确保夏季天气最热时的换热需求。最终计算空冷器的规格型号为GP9×2-6-126-1.0S-23.4/DR-VI，共3 台。满足工况热负荷的要求，并有20%的设计余量。通过2018 年装置停车检修，对其进行改造，装置运行后投入使用，通过工艺负荷调整实验，满足工艺要求，具体实验参数见表1。当生产负荷提升时，均可达到出口温度45 ℃。

4 验收标准

（1）本体装置生产流程运行平稳，验收前，装置需连续稳定运行48 h。

（2）计量、控制设备考核前进行效验并满足生产要求。

（3）设备运行稳定，保证考核期间无故障。

（4）具有完善的性能考核组织机构。

（5）操作人员熟悉掌握工艺并能熟练操作设备。

（6）装置在各负荷下连续运行4 h，保证数据的可参考性及对比性。

综合考虑，方法1 虽然能达到工艺生产要求，但不宜采用。方法2 同时也能达到工艺生产要求，但一次性投资比较大。根据节本降耗、安全生产、设备平稳运行、长久经济效益考虑，采用方法2 对导生油进行降温。