变换汽提塔塔内件更换钛材总结

余汪炎 盖伟伟 王荣陈

(新能凤凰〔滕州〕能源有限公司山东滕州277527)



变换汽提塔塔内件更换钛材总结

余汪炎 盖伟伟 王荣陈

(新能凤凰〔滕州〕能源有限公司山东滕州277527)

新能凤凰(滕州)能源有限公司(以下简称新能凤凰公司)720 kt/a煤制甲醇装置位于山东省滕州市木石镇化工园区内，以对置式四喷嘴水煤浆加压气化装置生产的水煤气为原料，经变换、低温甲醇洗净化合格后送入甲醇合成装置。变换装置分为2期，共配置2台冷凝液汽提塔(1开 1备，第2台汽提塔于2014年底投入使用)。

1 概况

1.1 工艺简述

新能凤凰公司汽提塔用来接受一期和二期变换水洗塔送来的高氨氮含量的低温冷凝液，经过0.3 MPa蒸汽汽提后，冷凝液由泵重新送入气化装置循环利用，汽提气送入锅炉掺烧。

由汽提塔送出的汽提气压力为0.13 MPa，温度为85～90 ℃，其中含氨体积分数为17%，在此状态下对管道的腐蚀，特别是上10层塔板以及出口弯头的腐蚀程度相当严重。

1.2 设备简述

汽提塔塔高21 m、直径为1 800 mm，操作压力为0.15～0.24 MPa，塔体材质采用304L，设计使用寿命为8年。根据设计，冷凝液汽提塔塔底冷凝液的处理量<43.5 m3/h，扩能后冷凝液处理量达到了70 m3/h左右，是原设计负荷的160%，原塔处理能力明显不足。

1.3 运行简述

由于冷凝液负荷高，汽提气成分复杂，对塔体腐蚀严重。随着腐蚀的加剧，汽提塔处理能力下降后不能满足正常生产需要，塔体基本处于报废状态，并且此塔属于双系统公用设备，正常生产运行时没有停塔检修的机会。

冷凝液汽提塔所处的操作环境恶劣，塔体及塔顶冷凝器、汽提气管道腐蚀严重，在设备强制检验中发现该设备已经达到报废程度。按温度判断，塔顶冷凝器已无法发挥作用；塔底冷凝液泵进口过滤器中发现填料碎片，说明填料已经腐蚀脱落；操作中经常出现液泛现象，说明塔盘等内件也有部分腐蚀脱落或堵塞现象，大大增加了操作难度。

2 项目分析

新能凤凰公司自2009年12月24日投产至2013年5月，利用停车检修时机检修更换了该汽提塔塔盘3次、填料3次、塔顶冷凝器3次，具体检修情况如下。

(1)2012年2月停车检修期间，更换汽提塔出口管以及2只弯头，更换填料及修复二层塔盘，更换塔顶冷凝器。

(2)2012年5月全厂停车检修期间，更换了汽提塔塔盘6层、泡罩及上层支撑圈、部分填料。

(3)2012年9月，更换汽提塔出口管2只弯头法兰及直管，同时更换了塔顶冷凝器。

(4)2013年4月，按计划停车检修并进行设备强制检验。在这次检验中，塔体检测不合格，多处塔体腐蚀减薄。为此更换了全部塔内件(填料及20层塔盘及塔盘支撑)，更换了塔顶冷凝器并对塔体减薄处进行修补，还更换了变换界区内的全部汽提气管道。

(5)经过1年多的长周期运行，现在根据工艺状况可以判断冷凝器管板腐蚀严重，塔顶出口汽提气管有5处出现腐蚀漏，被迫带压堵漏坚持运行。

3 项目方案

原汽提塔直径为1 800 mm，共20层，其工艺参数如表1所示。

表1 原汽提塔工艺参数

(1)方案A：根据原冷凝液汽提塔腐蚀状况，在新塔的设计中，要求新塔的塔顶冷凝器采用钛管(原先是304材质)，上10层塔盘以及塔顶冷凝器气相过流侧采用钛材材质，下10层塔盘采用316L材质，塔体下半部分采用304L材质，气液交汇区采用316L材质。另外，让塔内件生产厂家通过计算增加了塔盘的漏液量，提高了塔的处理能力。

(2)方案B：第2台汽提塔于2014年底投入使用，参考旧塔的实际运行情况，新塔直接采用钛材材质。

4 运行情况

更换材质后，汽提塔运行情况良好，与同期运行效果相比，耐腐蚀性明显加强，且汽提效果能满足工艺要求。更换材质后，汽提塔塔内件以及塔顶冷凝器的使用周期延长至1年左右，年节省维修资金10万元以上。更换材质后汽提塔运行数据如表2所示。

表2 更换材质后汽提塔运行数据

图1 更换材质前塔顶冷凝器和塔盘腐蚀情况

图2 更换材质后6个月塔顶冷凝器和塔盘腐蚀情况

汽提塔更换材质后，由于腐蚀情况好转，塔内件完好，气液分离能力较强，塔底冷凝液中氨氮含量降至100 mg/L以下。

更换材质前、更换材质后6个月塔顶冷凝器和塔盘腐蚀情况分别见图1和图2。

汽提塔材质更换成钛材后，抗腐蚀能力明显增强，设备安全保障性显著提高。

5 结语

新能凤凰公司的此次创新在很大程度上满足了产能扩大以及原有设备之间的矛盾，在不更换原有汽提塔塔体的基础上，运用钛材材质提高了汽提塔对含高氨氮水汽的抗腐蚀性能，极大地延长了设备的运行周期。

2016- 05- 05)