余 辉
(河南晋煤天庆煤化工有限责任公司, 河南沁阳 454550)
河南晋煤天庆煤化工有限责任公司(简称晋煤天庆)共有2套25 000 m3/h的空分装置,其纯化系统再生气采用2.6 MPa蒸汽加热,在实际运行中存在冷凝液管道液击等问题。针对存在的问题,对冷凝液回收系统进行了技术改造。
该纯化系统主要由2台分子筛吸附器、1台蒸汽加热器及1台总放空消音器等组成。
分子筛吸附器为立式、径向流、双层床结构;下层为活性氧化铝,上层为分子筛;2台分子筛吸附器切换工作。由空气冷却塔来的空气,经分子筛吸附器除去其中的水分、CO2及其他一些CnHm后,除了一部分进入增压压缩机增压及用作仪表空气、工厂空气之外,其余均全部进入分馏塔。
当一台分子筛吸附器工作时,另一台分子筛吸附器则进行再生、冷吹备用。由分馏塔来的污N2,经蒸汽加热器加热后,进入分子筛吸附器加热再生,脱附掉其中的水分及CO2,然后进入总放空消音器排入大气。
经分子筛吸附器纯化后的空气露点温度在-60 ℃以下,CO2体积分数≤1×10-6【1】。
蒸汽加热器采用的热源为2.6 MPa的中压蒸汽,温度约为240 ℃,根据出蒸汽加热器的污N2温度,通过气动调节阀控制进蒸汽加热器的蒸汽量,产生的冷凝液通过蒸汽加热器底部的疏水阀直接排放至冷凝液管网(见图1)。
图1 原冷凝液回收系统简图
蒸汽加热器在系统加温初期,疏水阀后管网压力较高,约为0.3 MPa,且此时疏水阀为间断性工作,导致冷凝液管网发生液击现象,公用管廊上管道振动较大,有时需要先就地排放部分冷凝液后才能把冷凝液并入管网,影响蒸汽加热器的加热效果,同时带来较大的安全隐患和冷凝液无组织排放问题[2-4]。
在蒸汽加热器底部疏水阀后增加1台冷凝液气液分离器,上部通过手动截止阀(V1)与0.6 MPa低压蒸汽管网连通,底部依次增加1道手动截止阀(V2)、液位调节阀(V3)、止逆阀(V4),与冷凝液管网连通(见图2)。
图2 技术改造后冷凝液回收系统简图
气液分离器与0.6 MPa低压蒸汽管网相连接的V1保持微开,使气液分离器内的压力保持在0.6 MPa左右,压力高时可并入低压蒸汽管网;底部V3前手阀V2常开,V3根据气液分离器液位进行自动控制,保持液位稳定在500 cm,V4的作用是防止在蒸汽加热器停止工作时管网冷凝液倒回气液分离器。
经过此次技术改造后,气液分离器内始终保持高于冷凝液管网的压力,使冷凝液能顺利回收,不用就地排放,避免发生管道液击,改造效果良好。