精馏再沸器运行总结

兖州煤业榆林能化有限公司 陕西 榆林 719000

一、现状分析

兖州煤业榆林能化甲醇厂甲醇精馏装置再沸器(预塔再沸器，E2101；加压塔再沸器，E2105)从2008年10月份开始投入使用至今，因预塔再沸器列管泄漏严重，开停车过程中列管内甲醇漏入壳程凝液中，蒸汽凝液带大量甲醇(E2101凝液中醇含量分析：5.11ppm、8.79ppm、68.39ppm，E2105凝液中醇含量分析：0.8ppm、48.27ppm、218.45ppm)，甲醇污染凝液管网，同时造成甲醇浪费，消耗增加。预塔再沸器于2011年9月更换了新再沸器(列管材质未变)。在之后运行过程中预塔再沸器、加压塔再沸器列管多次出现列管、管板泄漏，导致精馏装置被迫停车检修。

表1 再沸器工艺参数一览表

表2 再沸器检查堵漏统计

二、原因分析

由上表2可知，预塔再沸器E2101检修次数多、堵漏率高，其原因如下：

1.精馏预塔再沸器列管材质设计不合适，20#碳钢材质的列管在蒸汽的冲刷腐蚀下出现泄漏。精馏装置进料为粗甲醇，其中挟带有悬浮物，悬浮物沉淀道再沸器列管上将使传热的污垢系数加大，造成传热温差达不到，而呈现传热面积不足，预塔底部甲醇水含量10～20%，溶液呈若弱酸性，再沸器碳钢列管长期浸泡在酸性介质中，出现再沸器碳钢列管腐蚀减薄内漏。

2009年～2011年间三次检修，发现泄漏列管位置主要集中在蒸汽进口部位。因此在2011年10月份将预塔再沸器列管更换为更耐冲刷腐蚀的20G碳钢，且新再沸器对蒸汽进口防冲刷挡板进行了加固处理。运行过程中仍然出现列管内漏，只是泄漏位置不是集中在蒸汽进口部位，泄漏列管数量较原再沸器明显减少，而且在2015年4月份检修中，预塔再沸器堵漏列管33根，说明该设备再次呈现泄漏加剧扩大趋势。

2.再沸器列管液击。原设计中预塔再沸器的凝液与加压塔再沸器凝液混合后外送至蒸汽凝液管网，因预塔再沸器凝液温度低于加压塔再沸器凝液温度，两股凝液混合后因温差导致预塔再沸器列管出现间断液击及凝液管道振动现象，设备液击、振动产生的撕扯张力、应力加剧了再沸器列管泄漏。加压塔再沸器列管内漏原因主要是液击冲刷造成泄漏。虽然2012年以后解决了蒸汽进口防冲刷挡板及再沸器列管液击问题，但是再沸器列管泄漏问题依然没有得到彻底解决，两台再沸器基本上每年都需要检修堵漏一次。

三、对策实施

针对精馏再沸器列管内漏问题，通过对不同规模的甲醇精馏装置再沸器运行情况进行调研，调研情况如下表：

表3 兄弟单位调研情况

通过调研，结合榆林甲醇厂精馏装置实际情况，提出改造措施如下：

1.预塔再沸器、加压塔再沸器列管材质由20#碳钢材质更换为不锈钢材质，精馏预塔、加压塔塔釜甲醇水溶液呈现弱酸性，不锈钢材质对甲醇等弱酸物质具有抗腐蚀性，从而避免了再沸器列管腐蚀。同时对再沸器蒸汽进口防冲刷挡板进行加固。

2.将预塔再沸器蒸汽凝液与加压塔再沸器蒸汽凝液分开外送，单独外送至凝液管网，避免两个再沸器凝液温度不同，出现液击打现象。预塔再沸器出口凝液管道重新配管，减少折流段，降低位差高度。

3.甲醇精馏装置再沸器停车中，及时排出再沸器内残余的蒸汽凝液以及塔釜甲醇液体，避免装置停车后弱酸甲醇继续腐蚀列管；开车过程中缓慢加减蒸汽量，充分暖管，避免凝液液击，保持再沸器温度、压力运行平稳。

四、结论

2016年9月份，甲醇精馏装置大修期间更换了预塔再沸器(E2101)，将再沸器列管材质由20#碳钢更换为不锈钢材质，更换后多次开停车预塔再沸器出口凝液中甲醇含量均为0ppm；2017年4月份，甲醇精馏装置大修期间更换了加压塔再沸器(E2105)，将再沸器列管材质由20#碳钢更换为不锈钢材质。同时甲醇精馏装置再沸器凝液管道改造以后，彻底消除了精馏装置再沸器凝液管道液击现象。

甲醇精馏装置再沸器列管材质更换以后，彻底消除了再沸器甲醇泄漏问题，避免了甲醇污染凝液事故，减轻了甲醇厂环保压力，且每年能节约精甲醇消耗200吨左右，延长了再沸器使用周期，年创造经济效益40万元，保证了甲醇精馏装置长周期稳定运行。