探讨DMTO工艺设计技术中干式空冷器的改造

张　松，王秀敏（中煤陕西榆林能源化工有限公司，陕西榆林 719000）

探讨DMTO工艺设计技术中干式空冷器的改造

张松，王秀敏
（中煤陕西榆林能源化工有限公司，陕西榆林 719000）

大连化物所设计的DMTO空冷器有42台，冬季生产运行时，因水中固态催化剂含量高，介质在底部三排管束中流速慢而沉积，导致空冷器管束堵塞冻裂，或在空冷器切出后不能及时清洗造成冻裂。针对这种工艺技术设计在寒冷地区运行的缺陷，提出了改造空冷器安装角度和排渣管径的想法，将空冷器入口侧管箱整体抬高200mm，并增大排渣管径，靠重力及压差将催化剂带走，来达到定期切换清理出口侧固态催化剂的目的，从而改进该工艺技术存在的设计缺陷。

干式空冷器；DMTO工艺技术；急冷水；净化水

目前在国内外DMTO工艺设计中，180万t/a甲醇制烯烃规模项目，均采用42台空冷器模式，其中急冷水空冷14台，水洗水20台，净化水6台，凝结水2台，在冬季运行时均存在大量的管束堵塞冻裂现象，该空冷器管束由276根翅片式高效换热管组成，冬季损坏情况如下：急冷水空冷共计14台中冻裂的有AE1201M、N、E、F、K5台，损坏严重的是AE1201F，管束损坏数量达到41根，其余损坏程度也在20根左右；水洗水空冷共计20台中经过维修的有AE1202A、C、E、F、N5台，管束冻裂均达到14根；净化水空冷共计6台中经过堵管的有3台，其中严重的一台是AE1204C，83根管束损坏，几乎达到报废更新的程度，成为DMTO工艺生产必须攻关的技术难题。

1　空冷器的设计参数

DMTO技术设计时调研了当地环境，年平均气温9.13℃，最热月平均温度24℃，最冷月平均温度-8.5℃，极端最高气温39℃，极端最冷气温-32.7℃，LOEC在干式空冷器结构方面选择了兰州长征机械有限公司的碳钢制换热器，因工艺介质易结垢或腐蚀性强，LOEC设计图纸要求管束内或管箱内需要进行防腐处理，防腐涂料采用SHY/99HL-2，从设计图纸上看完全符合国家压力容器设计标准，但是从设备使用环境上分析，设备基座零度水平安装不利于介质在管束内的流通，另外管箱排渣管径为DN40，管径太小不利于排渣。

2　空冷器的改造方案

根据空冷器基座和排渣线的设计缺陷及DMTO技术特点，在不改变空冷器主体结构的情况下，将空冷器AE1201E与AE1201F基座中间连接钢板切开，让相邻两台隔离出来逐台改造，譬如将AE1201E出口线垂直段截除200mm，移植到AE1201E入口线垂直段位置，重新配置出入口法兰，将空冷器入口侧管箱基座用工字钢垫高200mm，入口侧和中间段5处支撑满焊固定，并对焊接处做防腐处理，固定本体和基座防止空冷器移位，同时将管箱排渣口DN40改造为DN100，加大排渣管径便于定时排除沉积的固态催化剂，图1是空冷器改造后的效果图。按照此方案改造后，当管束有固态催化剂时，可以立刻切除隔离，大多数管束沉积的固态催化剂靠重力及压差被带走，员工按操作规程在空冷器入口接工业水，将管束内的残余催化剂排出，同时在管线出入口法兰加盲板，能够彻底解决空冷器堵塞冻裂的问题，大大降低空冷器的维修费用。

图1　空冷器改进后的侧视图

3　空冷器改造成本和经济效益

依据上述的改造方案，空冷器改造需要的材料和工具详见表1，从表1可以了解所需要的材料费少，改造一台空冷器费用成本在1万元左右，DMTO装置42台空冷器需要共计42万元。通过改造，降低了空冷器故障率，促进生产平稳运行，给企业生产每天带来400万元的经济效益，加上节省空冷器堵塞冻裂的日常维修费用，经济效益显而易见。

4 结语

通过实施改变空冷器安装角度和排渣管径的方案，定期切换吹扫清理出口侧固态催化剂，达到了固态催化剂靠重力及压差被带走的目的，从而改进了工艺技术存在的设计缺陷，解决了空冷器在寒冷地域运行的难题。

[1] LOEC.DMTO工艺基础设计[D].洛阳石化设计院，2013.

[2] 成大先.机械设计手册[M].第五版.北京：机械工业出版社，2014.

Discussion on the Process Design TechnologyTransformation DMTO Dry Air Coole

Zhang Song，Wang Xiu-min

Dalian compound designed DMTO 42 units，air cooler winter production runs，due to high water solid catalyst content，medium in the bottom three rows of tube bundle in the flow velocity is slow and deposition，lead to air cooler bundle block frost crack. Or cut in air cooler after a frosty cannot be timely cleaning，operation for this technology design in cold area of defects，we put forward the reform idea of air cooler installation Angle and the sludge discharge pipe diameter，overall the air cooler inlet side tube box up to 200 mm，and increase the discharge pipe diameter，by gravity and pressure difference will be the catalyst to take，to achieve the purpose of switch regularly clean up the export side solid catalyst，thereby improving the technology design of the existence of defects.

dry air coolers；DMTO technology；quench water；water purification

TQ051.5

B

1003-6490（2016）03-0111-01

2016-02-29

张松（1981—），男，湖北利川人，工程师，主要研究方向为化工机械。