加氢裂化装置蒸汽发生器管束泄漏排查分析

2020-03-18夏龙州潘琦琨王家国中国石油大连石化公司辽宁大连116000

化工管理 2020年5期

夏龙州潘琦琨王家国（中国石油大连石化公司，辽宁大连116000）

1 工况介绍

加氢裂化装置由反应、分馏、脱硫和公用工程等部分组成。装置以减压蜡油、催化柴油为原料，主要产品为石脑油、航空煤油、低凝点柴油及少量的尾油。大连石化加氢裂化分馏塔运行压力0.094MPa，分馏塔共计48层塔盘，设两条抽出侧线。分馏塔顶抽出为石脑油，分馏塔第14层塔盘上集油箱抽出航煤（一部分为外送航煤，一部分为循环航煤循环至13 层塔盘），分馏塔25层塔盘上集油箱抽出柴油（一部分为外送柴油，一部分为循环柴油循环至22层塔盘），分馏塔底抽出为尾油。其中循环柴油经循环泵后进E1750 循环柴油蒸汽发生器后返入分馏塔第22层塔盘。2019年1月份发现循环柴油返塔线振动。

2 原因分析

2019年1月1日加氢裂化装置发现分馏塔循环柴油返塔线出现晃动，经排查循环柴油量稳定，返塔线垂直进塔线管托正常。经过确认排除以上原因后初步判断循环柴油线可能带水，水在柴油中气化对柴油流动产生影响形成振动现象，围绕循环柴油带水进行分析。

2.1 柴油含水量分析

循环柴油从抽出后经E1750 发汽后返塔，分别对E1750 前后位置采样分析水含量，具体成绩如下：

由表1 发现柴油水含量未发生变化，分析由于E1750 前后柴油温度较高，高温采样时水分挥发无法确认。

由图1 可知柴油流程经E1750 后有控制阀，装置将控制阀切除后待柴油温度冷却至常温后采样柴油分层瓶底为水。

经过判断柴油带水后从以下几个方面进行论证：

2.2 蒸汽发生器用水量和发汽量对比

由图2 可看出E1750 发汽量与补水量在1 月1 日后明显存在偏差，1 月20 日对E1750 检修后发汽量与补水量偏差大幅降低。

2.3 分馏塔顶水包控制阀开度

分馏塔塔顶设置水包主要对塔底汽提蒸汽在塔顶凝结后进行收集分离，监控水包阀门开度与汽提蒸汽量进行对比。由图2可看出在汽提蒸汽量不变的前提下，控制阀开度变大，且在对E1750检修后控制阀开度恢复到2019年1月1日之前状态。

图2 发汽量与补水量、水包控制阀开度与汽提蒸汽对比

2.4 E1750柴油中水气化状态分析

通过水的饱和蒸汽压计算判断除氧水泄漏至循环柴油中呈现的状态。

文章采用安托尼方程这一简便形式，应用最最小二乘法，通过文献[1]中水的饱和蒸气压实验值的非线性回归，得出水的饱和蒸气压的关联式如下：

lnP=16.37379-3876.659/(T+229.73)(0≤T≤210)[2]

循环柴油温度为187℃，E1750 泄漏水量较少，故水温可估算为187℃。

计算可得出在187℃工况下水的饱和蒸汽压为1177KPa。

循环柴油返塔处压力为106KPa，既在该处工况下水达到气化后造成管线振动。

3 处理措施

3.1 设备简介

E-1750发汽简介：该换热器全称为-循环柴油蒸汽发生器换热器壳程为除氧水，工作温度为161/199℃，最高工作压力为1.4MPa。换热器管程为循环柴油，工作温度为305/213℃，最高工作压力为0.64MPa。介质走向为，柴油中段回流经循环柴油蒸汽发生器发生1.0MPa低压蒸汽后返回产品分馏塔。

3.2 故障设备信息描述

E-1750循环柴油发汽于2014年停检期更换以来一直运行正常。在2017年停检期间对其进行正常检维修，管束进行常规试压未发现有管束泄露现象直至2019年1月1日发现出口管线有振动现象，管线振动现象成水击样振动，怀疑E-1750管束泄露。随后装置对其进行打开检查。由于此次维修未将管束抽出，因此无法对泄露部位进行直观检查。

在换热器管箱打开后进行试漏阶段，换热器上水至泄露管束时即可看见有连续柱状水流流出，分析后从管束泄露量来看怀疑该管束呈开放性断裂损坏。由于该换热器日常工况不存在腐蚀介质工况，且在换热器打开后换热器管箱没有腐蚀迹象，故排除管束因腐蚀断裂。怀疑认为在泄露管束数量上看，整个换热器只发生一根管束泄露说明此管束疑似在制造安装中存在安装缺陷，导致缺陷管束在正常发汽过程中存在轻微振动中引起锯管，导致管束整体断裂。