芳烃装置吸附塔格栅修复的研究

宋杰

摘 要：芳烃装置吸附塔因为床层压降变大，致使操作困难。拆卸后发现问题，对这些问题进行研究并提出了相应的改进措施。改造后，吸附塔操作正常。

关键词：芳烴装置吸附塔;格栅;修复

1 简介

芳烃装置吸附塔床层压降大，致使无法维持正常负荷生产，认为可能吸附塔格栅损坏严重。为此决定对吸附塔格栅进行修复，并同时更换吸附剂。

芳烃装置吸附塔C-601A的内径为5400mm，塔中心设有直径为610mm的中心管，吸附塔中共有13层格栅，可分为顶格栅一层、中间格栅11层、底格栅一层，这样把吸附塔隔成12个床层，每个床层装填吸附剂。每层格栅有24块扇形格栅组成，这24块扇形格栅由中心管和塔壁上的支撑环来支撑，在中心管与塔壁之间围成一个圆环平面。顶格栅的上表面为一层保护铁板，并设有配管接口，格栅中间为楔型网，楔型网的下面为一层金属支撑网。中间格栅上、下表面均为楔型网，下表面的中间有一块金属溅板。

2 拆卸格栅时发现的问题

顶层格栅及分配管的问题。打开人孔后，发现顶层格栅表面有水存在，顶格栅与其他格栅不同，在上表面有一层防护铁板，二十四块扇形格栅使用T型条密封焊接而成顶层格栅结构。防护铁板已经氧化生锈，分配管也存在氧化生锈的问题。在用电弧气刨进行T型条以及密封压圈的切除时，格栅的肋板有一些损伤，但并不是十分严重，可以通过焊接修复。但是，格栅的肋板发生弯曲变形，据初步测量，最大挠度有16mm，其他普遍在12mm左右。分析这种弯曲造成的原因，运行过程中，此层格栅不会承受多大的负荷，所以使用不会造成变形。有可能是在安装顶层格栅时，由于焊接变形造成的，顶层格栅的密封焊时会产生大量的热量，顶层格栅的肋板比较窄，这足以使肋板变形。

格栅腐蚀问题。格栅的腐蚀是一个比较普遍的问题，有的格栅的肋板、楔型网均不同程度的存在腐蚀（图1）。UOP的专家一直强调，楔型网遇到水十分容易发生氧化，其氧化的速度简直难以令人想象。氧化腐蚀的形态有：团状腐蚀斑、点状腐蚀斑等，腐蚀面积有大有小。

格栅楔型网堵塞。拆下的格栅发现有的格栅的楔型网堵塞严重，从缝隙往里看，多数是粉碎的吸附剂，但从冲洗出的情况来看，也有完整的吸附剂颗粒。抽查部分格栅（第九、十、十一层），有的下表面估计堵塞达80%。

楔型网间隙尺寸。抽查部分格栅，均没有发现在格栅平面上有尺寸超差和变形的现象，但是在格栅的下表面，楔型网与中间的金属溅板焊接的焊缝处，间隙尺寸有超差的现象存在，而且还十分普遍，最大的达到0.5mm。

清洗问题。按照UOP所给出的清洗程序，清洗出大量的吸附剂，对每块格栅洗出的吸附剂的总量进行统计见表1。虽然有的格栅洗出的吸附剂很多，但无法保证将格栅内的吸附剂完全洗出。在进行最终检查时，有的格栅从冲洗孔内发现吸附剂，然后进行了返工。

底层格栅泄漏。把底人孔打开后，发现内部存有吸附剂，按正常情况，这里不应该有吸附剂，由此可以看出，底层格栅角焊缝出现泄漏。把最后一层吸附剂卸出后，发现底格栅与中心管的焊接焊缝处发生开裂，几乎一周均开裂，吸附剂是从这个裂缝处泄漏出去的。

3 对格栅的冲洗、修复与改进

在对格栅进行冲洗之前，先在格栅的肋板上进行打孔，一开始定为直径4毫米，后感觉孔径偏小，改为6毫米。在大头端靠近下表面处打两个，中间处打一个。目的是在冲洗时，格栅内的脏物从此处流出来。冲洗分为新鲜水冲洗、高压水冲洗、蒸汽烘干、压缩空气干燥四个步骤，每个步骤一开始UOP专家给出限定时间，但是，因为每一块格栅带有脏物的程度不同，时间有所调整。有的格栅锈蚀比较严重，对此，进行了酸洗。顶层格栅利用内窥镜检查了其内部的锈蚀情况，酸洗后，又进行了检查，可以看出，酸洗可以把格栅内部的铁锈除去。

格栅的修复，主要是针对格栅的楔形槽的尺寸超差而进行的。格栅的楔形网与肋板、接管、溅板等焊接时，由于热变形，而使楔形槽的尺寸超差。这次，主要对这种情况进行了修复。用专用工具，把楔形网的缝隙进行调整，直至符合要求。调整后的部位用氩弧焊进行焊接。一些接管在拆卸的过程中，发生了破坏，对此也进行了修复。

格栅的改进，UOP专家提出了在格栅的底表面焊接孔板，孔板在焊接前，先将固定块与楔形网焊接牢固，焊后检查楔形网是否变形，如发生变形则进行调整，之后，把孔板用氩弧焊的方法焊接在格栅上。为了能够在两块格栅之间加入陶瓷纤维绳，在格栅的两端肋板上均焊接固定条，如果拆卸时测量两格栅之间距离记录的数据大于20毫米，则加双固定条（如图2）。

4 结果与探讨

此次吸附剂换剂和格栅检查是针对吸附塔床层压降大、吸附塔无法提高负荷而进行的，根据最初分析，由于在反冲洗时冲洗液中带有吸附剂，认为格栅发生了严重损坏。拆出后，并没有发现像预计的那样严重。但是，楔型网缝隙超差，足以使吸附剂进入格栅内。

格栅的下表面加焊一层孔板，目的是为了使液体分布更加均匀，距UOP专家讲，这种改进在其他装置做过，效果很好。这一方面说明，UOP的原设计存在一定的缺陷;另一方面，需要本装置在运行过程中给与关注，效果是否明显。