加压塔再沸器对装置长周期稳定运行的影响

(四川泸天化绿源醇业有限责任公司，四川泸州，646300)

1 概况

四川泸天化绿源醇业有限责任公司醇醚车间甲醇精馏工艺是天津大学化学工程研究所设计的大型甲醇精馏系统，工艺流程为“3+1”型，即预塔，加压塔、常压塔加回收塔；设计生产能力为1630t/d，加压塔主要作用是除去粗甲醇中的水以及高沸点杂质(乙醇，丙醇，丁醇等)，是产品精甲醇的采出塔，而加压塔再沸器(以下简称C0405)是加压塔系统的关键设备，加压塔再沸器为碳钢材质的立式管壳列管换热器，有列管4247根，换热面积982.8m2，管程走液相甲醇，壳程通0.35MPa低压蒸汽，通过加热液相甲醇得到精馏必须的上升甲醇蒸汽流。自2005年12月投产以来，已运行10多年。

2 C0405的运行状况

2.1 设计条件

表1 C0405设计条件

2.2 运行情况

装置自投产以来C0405运行状况较为稳定，操作温度、压力等指标均在设计指标范围内，一直到2014年9月C0405运行都正常，其蒸汽冷凝液含醇一般在1-3ppm之间，在运行期间严格按照压力容器检测规程进行年度检验和全面检验，未发现缺陷。

2017年4月1日6:00精馏装置开车过程中发现C0405蒸汽冷凝液醇味较重，分析C0405蒸汽冷凝液含醇31200mg/l，确认泄漏且漏量较大，立即停车组织抢修，经过检查发现C0405A 1根列管漏，C0405B 2根列管漏。

2017年4月11日3:30精馏装置开车暖管、排液过程中发现C0405蒸汽冷凝液含醇，分析含醇2396.18mg/l，确认列管漏，立即停车抢修，经过检查发现C0405A 1根列管漏。

2017年4月23日汽提塔出口工艺冷凝液含醇55.72mg/l，进口工艺冷凝液含醇6.14mg/l,初步怀疑C0405漏，分析C0405蒸汽冷凝液含醇4634.34mg/l,确认漏并停精馏抢修，经检查发现C0405B 4根列管漏。

2017年5月中旬发现C0405蒸汽冷凝液含醇量波动较大，观察运行，怀疑C0405漏，但漏量不大，至23日分析含醇365.27mg/l, 停精馏抢修，经检查确认C0405A 1根漏，C0405B 4根漏。

2017年6月20日检查发现C0405B一根漏。

图1 2017年5月25日C0405B堵管后的情况

3 C0405现状对装置长周期稳定运行的影响

3.1 C0405泄漏对系统的影响

C0405列管内漏后，精馏系统必须要停车消缺，以最近几次消缺时间分析，消缺时间最快都在24小时以上，而精馏作为甲醇生产的最后一道工序；停车势必会造成合成工序生产的粗甲醇大量累积，而中间罐区粗甲醇储槽F0408只有5000m3的储存能力，若C0405发生泄漏时F0408处于较高液位，装置就会被迫减负荷运行甚至停车以避免胀库。而低负荷运行会导致能耗升高，不利于装置的稳定运行。

3.2 C0405泄漏对装置安全、环保运行的影响

C0405列管内漏后，因甲醇侧操作压力高于蒸汽侧，致使蒸汽冷凝液带醇，本系统是将蒸汽冷凝液回收至脱盐水箱作为装置锅炉系统的上水，而这样一来就会造成整个蒸汽系统被污染。蒸汽作为透平机组的动力源，也会对设备造成一定的影响。污染了的蒸汽进入到汽提塔也会造成汽提塔出来的工艺冷凝液含醇超标，而工艺冷凝液一般是外排或作为循环水回收利用，若此时的工艺冷凝液是外排的必然会造成环境污染，若此时的工艺冷凝液是作为循环水回收利用，甲醇进入到循环水系统就会造成循环水水质恶化，进而影响到整个装置换热设备的换热效率，对装置的安全、环保运行有着较大的隐患。

3.3 C0405泄漏堵管后对设备热负荷的影响

经过4次堵管后，C0405累计堵管14根，占换热总数的0.33%，从实际运行效果看，换热效果没有太大影响。但从2017年4月1日至2017年5月23日，不到两个月的时间内已发生了4次泄漏，若照此泄漏，堵管频率发展下去，势必会严重影响到装置的长周期稳定运行。

3.4 C0405泄漏后的停车损失

C0405列管泄漏后，必须要停车进行处理，以最近几次抢修时间进行分析，时间都在24小时以上。精馏以60t/h进料计，一天减少精甲醇产量1150吨。而且在开、停车过程中会消耗大量的物料。所以每次泄漏停车抢修都意味着较大的成本损失。

4 原因分析及应对措施

4.1 设备方面

自2005年12月投产以来，C0405已运行了10多年，设备本身就存在一定程度的腐蚀，加上2016年9月煤气开车产出含有多种未知物的粗甲醇，这样就加剧了C0405的腐蚀程度，以最近几次检查情况分析，C0405管板状态较好，但列管腐蚀十分严重。2017年11月装置大修已将C0405A/B进行了更换，更换后运行至今状况良好。

4.2 工艺方面

在精馏过程中要加入适量的NaOH溶液，控制预处理后粗甲醇呈弱碱性(pH值=7—9),其目的是为了促使胺类及羟基化合物的分解，以及防止粗甲醇中有机酸对设备的腐蚀，尤其是温度较高的塔底再沸器。2017年3月甲醇装置开车以后，C0405连续发生泄漏，经检查发现精馏预后pH值在指标范围内，但加压塔底pH值却在5左右，偏低，这也加剧了C0405列管的腐蚀，后经调整取样点，调整NaOH加入量，将加压塔底pH值提到了正常指标范围内。调整后C0405的泄漏频率由10天左右一次，降低到30天左右一次，效果明显。现要求操作人员加强装置运行监控，确保加压塔底pH值在指标范围内，一旦超标，及时调整。

表2 C0405泄漏间隔周期

5 结束语

经过对加压塔再沸器泄漏原因进行分析，制定出了应对措施，通过措施的落实到位，装置目前的运行状况良好，有效地保证装置的长周期稳定运行。