Y形活塞下料阀在己二酸装置的应用

苗 凯 庄丰余 王明旭

（1.辽阳石化分公司尼龙厂 辽宁辽阳 2.辽阳石化分公司产业结构调整项目部 辽宁辽阳）

一、前言

由于己二酸物料自身具有一定粘度和易结晶性，导致己二酸装置部分设备低排管线或阀门经常发生结晶颗粒堵塞现象，操作人员在工艺处理过程中易发生物料烧灼和热水烫伤等人身伤害事故，处理难度很大。基于上述情况，在2004年10月完工的年产14万吨精己二酸扩产改造项目中，将新装置重点设备中的6台反应器和两台结晶器低排处的球阀全部更换为Y形活塞下料阀。通过Y形活塞下料阀的应用，下料管和阀门堵塞问题消除，可避免物料烧灼和热水烫伤等人身伤害事故的发生，可保证装置平稳操作。

二、应用Y形活塞下料阀的简单工艺流程

以己二酸装置氧化流程为例，6台氧化反应器依次串联排列，最后一台反应器接引至缓冲罐，氧化反应器底部低排安装Y形活塞下料阀。Y形阀平时处于关闭状态，在装置进行停车清疤时才开启，将反应器内存留的物料排放到缓冲罐中。由于阀门安装在反应器底部且长期处于关闭状态，因此在阀门连接管线处会有一部分氧化反应物长时间停留形成结晶颗粒，进而造成下料管和阀门堵塞。安装Y形下料阀后，通过旋转阀柄，下料阀的破料锥会将结晶颗粒破碎，进而将已破碎的结晶颗粒和反应器内存留的物料排放到缓冲罐中（ 图 1）。

三、Y形活塞下料阀的结构介绍和工作原理

Y形活塞下料阀由阀体、压盖、阀杆、填料、活塞、灯笼套及破料锥等部件组成（图2）。

图1 己二酸装置氧化流程

当用手将阀柄顺时针或逆时针旋转时，阀杆受力带动活塞和填料环上下往复和旋转运动，从而完成阀门的开启、关闭动作。破料锥跟随活塞运动产生旋转和上下往复运动，通过顶部梅花形的锥头，对已形成的结晶疤块进行破碎，进而使下料管线畅通。下料阀的密封是由活塞和上下密封环的圆柱形接触面形成的，采用进口柔性石墨加强结构，上面的密封环起外密封作用，下面的密封环起内密封作用。当阀门出现内、外泄漏时可通过调节阀盖上紧固螺栓的压紧力使密封环端面的轴向比压增加，进而导致径向压力增加，使密封状态重新恢复。密封环更换方便，价格适宜，使用寿命相对较长。

图2 Y形活塞下料阀组成

四、球阀和Y形下料阀结构特点

1.球阀的结构特点

结构紧凑、操作简单、关闭严密、价格便宜、应用范围广。阀体内腔为介质提供的阻力小。当阀体位于管线盲端或底部、流通的介质为易结晶的物料时，易发生结晶颗粒堵塞现象，处理难度大。

2.Y形下料阀结构特点

结构简单，与同类型阀门相比，零部件少、总体尺寸小、重量轻。拆装方便，有利于现场维修，节省资金。根据物料特点，在活塞前部专门装有锥形破料器，能够把管道中易结晶的物料破碎，有效地解决了物料堵塞现象。应用前景广，新扩建装置大量采用此型阀门，效果显著。

五、生产运行情况及效益分析

自2004年10月新装置投产应用以来，Y形下料阀运行情况良好，消除了包括结晶器、反应器等重点设备低排管线结晶堵塞现象。截止到2013年6月装置停车大检修，才有部分下料阀损坏更换。

由于己二酸生产工艺特性，装置每3个月会进行一次停产清疤（清除结晶器和贮罐内疤块），每次停车会将反应器内存留的反应物排空清洗。因此，装置每年会进行4次停车清疤。由于安装Y形活塞阀后，节省了氧化反应器排放清理时间，进而降低了每次清疤时间。2004年以前老装置未安装Y形阀时，每次清疤时间为48 h，新装置安装后清疤时间缩减到40 h；装置日常生产负荷为220 t/d，平均每小时产量为9.1 t，节省清疤时间所生产的己二酸为72.8 t；每年清疤4次（291.2 t），按每吨己二酸1.2万元计算，每年多创效益为349.4万元，可见每年间接创造效益可观。

六、结束语

Y性活塞下料阀使用10年以来，由于其结构的特殊性，能够满足己二酸装置易产生结晶物料的要求，保证了新装置日常操作和维护。鉴于现场应用效果，国内其他相似工艺装置，可对Y形活塞下料阀推广应用，以解决实际操作问题。