橫管式初冷器積萘的改進(jìn)措施

1、 橫管式初冷器積萘的改進(jìn)措施申報(bào)工種：氣體凈化工單 位：唐山首鋼京唐西山焦化有限責(zé)任公司姓 名：王占盈日 期：2013年08月07日橫管式初冷器積萘的改進(jìn)措施摘要:本文分析了焦?fàn)t煤氣鼓風(fēng)冷凝工段橫管式初冷器在運(yùn)行中存在的問(wèn)題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施和日常管理控制措施，改進(jìn)后運(yùn)行效果良好，保證了后續(xù)工序正常生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：橫管式初冷器 ；積萘；阻力；溫度 ；清洗一 前言 首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限公司焦化一期工程煤氣凈化車(chē)間負(fù)責(zé)凈化兩套2*70孔7.63m復(fù)熱式焦?fàn)t。每套焦?fàn)t產(chǎn)生的12.5萬(wàn)立/小時(shí)荒煤氣，并回收各種化學(xué)產(chǎn)品。鼓風(fēng)冷凝作業(yè)區(qū)有8臺(tái)并聯(lián)冷卻面積為9000平方米的橫管式初冷器對(duì)煤氣進(jìn)行冷卻。2

2、008年投產(chǎn)，兩年以后初冷器總阻力增長(zhǎng)快，煤氣出口溫度超標(biāo)，阻力最高可達(dá)到4000Pa溫度最高達(dá)到28度，初冷器后煤氣管道內(nèi)部和電捕焦油器內(nèi)部積萘和焦油雜質(zhì)嚴(yán)重阻力大，最后導(dǎo)致停工用氨水、蒸汽清洗整個(gè)工藝。下文對(duì)煤氣初冷器存在的問(wèn)題及原因進(jìn)行了分析，對(duì)煤氣初冷器的適宜運(yùn)行方式進(jìn)行了探討，并提出了一些改進(jìn)的建議。二 工藝簡(jiǎn)介來(lái)自焦?fàn)t的荒煤氣與焦油氨水混合物進(jìn)過(guò)氣液分離器分離后，82度荒煤氣由上部出來(lái)，進(jìn)入并聯(lián)操作的橫管式初冷器，分別用65度余熱水、33度循環(huán)水、16度低溫水、將煤氣冷卻至20-23度。由橫管初冷器下部排出的煤氣，進(jìn)入并聯(lián)操作的電捕焦油器，除去煤氣中夾帶的焦油，在由煤氣風(fēng)機(jī)壓送至硫

3、胺、粗苯、脫硫、進(jìn)入煤氣管網(wǎng)。為了保證初冷器冷卻效果，在其頂部用熱氨水不定期沖洗，以清除管壁上的焦油、萘的雜質(zhì)。65度余熱水用余熱水泵經(jīng)橫管初冷器上段換熱到75度送到脫硫作業(yè)區(qū)循環(huán)使用。初冷器帶有斷塔盤(pán)，將初冷器分為上下兩段。上段排出的冷凝液經(jīng)水封槽流入上段冷凝液槽，用上段冷凝液泵將一部分送到初冷器上段噴灑，多余部分送到焦油渣預(yù)分離器。下段排出的冷凝液經(jīng)水封流入下段冷凝液槽，用下段冷凝液泵送到初冷器下段噴灑，多余的部分經(jīng)交通管滿(mǎn)流到上段冷凝液槽。在焦油氨水分離槽的焦油氨水分界面處取出焦油氨水混合物，其中還有約30-50%的焦油自流到上下段冷凝液泵入口，工藝流程如圖一。 圖一：改造前初冷器工藝流

4、程圖三 原工藝中存在的問(wèn)題1. 噴灑液流量低，噴灑液管堵塞。 橫管煤氣初冷器不僅肩負(fù)煤氣冷卻，還有循環(huán)液洗萘、除萘的功能，對(duì)于橫管初冷器煤氣與噴灑液并流，隨著煤氣溫度的降低，冷凝噴灑液的溫度也隨之降低，萘在噴灑液中的溶解度隨溫度的降低不斷的增加，因而，初冷器噴灑液與煤氣并流冷卻的過(guò)程中，對(duì)煤氣中的萘始終有較高的吸收推動(dòng)力。據(jù)資料介紹，50度以上時(shí)萘幾乎不從煤氣中析出，當(dāng)?shù)陀?0時(shí)將會(huì)有大量析出，橫管初冷器分三段，下段用16度低溫水冷卻，在下段有大量的萘析出。這需要大量的焦油氨水混合物沖刷溶解吸收，設(shè)備噴淋量小，將會(huì)達(dá)不到?jīng)_刷吸收的效果，易造成初冷器下段的堵塞。原設(shè)計(jì)為3開(kāi)1備單臺(tái)上段噴灑液流量

5、為30-50m3/h,下段噴灑液流量為130-150m3/h。但在實(shí)際生產(chǎn)的情況下驗(yàn)證其噴灑量遠(yuǎn)小于此設(shè)定值，下段水封冷凝液流出量很小，上下段各有7根直徑50mm的噴灑液管經(jīng)常有堵塞，流量也無(wú)變化不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行處理。造成了噴灑盲區(qū)，也降低了噴灑液洗滌的效果。2.噴灑液品質(zhì)差造成初冷器阻力大溫度高，經(jīng)常倒用清洗。 原設(shè)計(jì)橫管初冷器下段排出的冷凝液經(jīng)水封槽流入下段冷凝液槽，并在對(duì)入一定量的焦油氨水分離槽相界面的焦油氨水混合物，再用下段冷凝液泵送至初冷器下段噴灑，多余部分經(jīng)交通管滿(mǎn)流到上段冷凝液槽。但是，由于密度的不同在循環(huán)噴灑的過(guò)程中密度較大的焦油溶解萘后逐漸在下段冷凝液槽的下部沉積，通過(guò)交通管

6、滿(mǎn)流入上段冷凝液槽的主要是密度小的氨水和輕質(zhì)油類(lèi)。所以下段冷凝液含輕質(zhì)焦油少，造成了下段冷凝液含萘高，冷凝液黏度大，噴灑時(shí)掛在初冷器下段冷卻水管上，導(dǎo)致初冷器煤氣阻力增大，換熱效果差煤氣出口溫度增高，需要3天左右就要清洗初冷器，清洗時(shí)發(fā)現(xiàn)初冷器阻力明顯增大，要四臺(tái)初冷器逐個(gè)清洗。因?yàn)橄露握羝祾呦聛?lái)的的焦油和萘是滿(mǎn)流到上段冷凝液槽的沒(méi)有及時(shí)排出，又被下段冷凝液泵送到其它運(yùn)轉(zhuǎn)的初冷器噴灑。初冷器后煤氣溫度高、含萘增加造成惡性循環(huán)非常不利于后續(xù)工藝生產(chǎn)。3.初冷器設(shè)計(jì)方面 煤氣經(jīng)循環(huán)水冷卻后經(jīng)斷塔盤(pán)進(jìn)入下段低溫水段無(wú)煤氣溫度監(jiān)測(cè)，無(wú)法有效的控制煤氣溫度。萘大部分都在下段析出。下段也無(wú)氨水沖洗只有蒸

7、汽吹掃清理手段，當(dāng)冷卻水管上有大量積萘、焦油焦粉等雜質(zhì)粘附時(shí)，蒸汽吹掃使油垢變硬變粘，在一定程度上不利于油垢的徹底清除。4.初冷器出口管道初冷器阻力高或煤氣出口溫度高，用熱煤氣清洗初冷器或用熱氨水蒸汽清洗初冷器時(shí)，洗下的焦油萘等雜質(zhì)進(jìn)入了噴灑液，導(dǎo)致初冷器洗萘效果差，從而初冷器煤氣出口管道內(nèi)嚴(yán)重積萘、焦油的雜質(zhì)。用錘子敲擊該管道聲音異常。但因無(wú)備用管道無(wú)法停產(chǎn)進(jìn)行清除，需要在線(xiàn)處理。四 初冷器改造措施1改造初冷器上下段噴灑液管，增加噴灑孔截面積。將原來(lái)的直徑為6mm的孔擴(kuò)大到直徑為10-12mm的孔，上下段噴灑液泵入口加裝上直徑為6mm的過(guò)濾網(wǎng)。確保噴灑液內(nèi)的雜質(zhì)不堵塞噴灑液管，在根據(jù)下段水封

8、槽冷凝液流出量調(diào)節(jié)下段噴灑液量，使噴灑液達(dá)到最大化，更好的去除下段煤氣中的萘。2在下段冷凝液槽底部增設(shè)兩臺(tái)冷凝液外排泵。將下段冷凝液槽低部沉積下來(lái)的重質(zhì)焦油、萘雜質(zhì)等物連續(xù)抽到焦油氨水分離槽。依靠泵的出口截門(mén)控制排出量，如下段水封槽回液較粘稠含萘高，可加大冷凝液外排泵排出量曾加焦油氨水分離槽過(guò)來(lái)的焦油氨水混合物。焦油氨水分離槽是由上中下三點(diǎn)送出的焦油氨水混合物，可以及時(shí)調(diào)節(jié)焦油、氨水的比例，更好的控制冷凝液中含焦油量在30%-50%。3.初冷器斷塔盤(pán)處加裝了煤氣溫度監(jiān)測(cè)計(jì)，及時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)水將進(jìn)入下段的煤氣溫度控制在35度以上。使煤氣中的萘在初冷器各段均勻析出，防止嚴(yán)重堵塞一段噴灑液無(wú)法及時(shí)洗下。

9、在初冷器下段噴灑液管入口處加裝了熱氨水管，使下段清洗時(shí)能用氨水沖洗，更好的去除下段冷卻水管上的焦油、萘、焦粉的材質(zhì)。避免了蒸汽吹掃時(shí)油垢變硬變粘，不易排出的問(wèn)題。4.初冷器在下段冷凝液排出口加了一個(gè)清洗排液槽和一臺(tái)清洗排出泵。在初冷器氨水清洗時(shí)把清洗下來(lái)的下段液改進(jìn)清洗排出槽直接打到焦油氨水分離槽，不在進(jìn)入下段冷凝液槽，使下段噴灑液不在惡性循環(huán)。這樣就不用四臺(tái)初冷器逐個(gè)停下清洗了，只清洗阻力高的初冷器即可。減輕了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，也有利于后續(xù)工藝的生產(chǎn)。5.初冷器煤氣出口管道內(nèi)嚴(yán)重積萘、焦油等雜質(zhì)。在出口煤氣管道頂部加裝了3個(gè)熱氨水沖洗口，用熱氨水將底部焦油、萘等雜質(zhì)融化流入初冷器內(nèi)，跟下段冷凝

10、液一起排入下段冷凝液槽。又在煤氣管道上加裝保溫，使冬季煤氣管道內(nèi)的焦油、萘能夠排出，保障了煤氣管道暢通。改造后的流程如圖二所示。圖二：改造后初冷器流程圖五 初冷器的日常管理操作措施1.每班要對(duì)下段冷凝液水封回液進(jìn)行檢查 ，在確保水封暢通等情況下，使噴灑液達(dá)到最大化。根據(jù)回液中焦油、氨水含量多少，及時(shí)調(diào)節(jié)冷凝液外排泵排出量和焦油氨水分離槽送入下段的焦油氨水混合液量。確保下段冷凝液含焦油在30%-50%內(nèi)。下段噴灑液槽溫度控制在35-40度，夏季溫度降低到30-35度。2.初冷器上段循環(huán)水上水溫度控制在30-33度，回水不高于45度。將初冷器上段經(jīng)斷塔盤(pán)進(jìn)入下段煤氣溫度控制在35度。3.將初冷器總阻力控制在小于1000Pa,各初冷器煤氣出口溫度控制在20-23度。發(fā)現(xiàn)總初冷器阻力超標(biāo)或出口煤氣溫度高于23度時(shí)開(kāi)低溫水仍不達(dá)標(biāo)，及時(shí)關(guān)閉阻力高或溫度高的出口截門(mén)用熱氨水沖洗4-6小時(shí)后開(kāi)啟。在沖洗前一定要把所沖洗初冷器下段排液管倒到進(jìn)沖洗液排出槽。4.每班要檢查上下段噴灑液管，發(fā)現(xiàn)過(guò)夜不暢及時(shí)用蒸汽吹掃。保證噴灑液管暢通消除噴灑盲區(qū)，提高噴淋密度。5.每月定期用熱氨水沖洗一次煤氣出口管道內(nèi)沉積的焦油、萘等雜質(zhì)，沖洗時(shí)間為1小時(shí)。一步有四臺(tái)初冷器每周一停用一臺(tái)初冷器用熱氨水沖洗4-6小時(shí)開(kāi)啟。六 結(jié)論初冷器在長(zhǎng)期