顺酐溶剂吸收工艺再沸器结垢分析与预防

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　科技创新导报　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ工　业　技　术

吐哈油田公司石油天然汽化工厂是国内较大的顺酐生产厂家，具有年产２万吨的生产能力，最初采用的是正丁烷固定床水吸收法，虽然装置运行比较顺利，但受其工艺限制，每月必须对后冷器进行清洗，大大降低了装置负荷的提升与稳定性的发挥，我厂于２００７年将水吸收工艺改为了溶剂吸收工艺，工艺在连续性生产方面的优势大大超越了水吸收工艺，并且产品的质量更好，产量更大，可以提到满负荷并且居于稳定。

１ 存在问题

解析塔再沸器是溶剂吸收工艺中比较关键的一台设备，它的作用是利用高压饱和蒸汽的热量将富含顺酐的富溶剂加热，热溶剂在解析塔的真空条件下，迅速闪蒸成气态而从溶剂中分离出来，酐气从解析塔顶由冷凝器冷却成液态被采出真空系统，作为粗产品送至后续精馏工段，而富溶剂变为贫溶剂回到吸收工段循环利用。装置运行一段时间后，发现解析塔再沸器溶剂出口温度逐渐下降，已经跌破了工艺极限，开大高压蒸汽的量也无济于事，此温度太低导致富溶剂中的酐闪蒸不出解析塔，溶剂的品质下降，进而影响到吸收工段，溶剂中的酐越积越多，解析塔再沸器溶剂出口温度也越来越低，形成恶性循环，最终导致装置停车。此再沸器的主要参数见表１。

２　原因分析

经分析，造成此不良工况的直接原因为解析塔底再沸器结垢，维修人员对该设备封头进行了拆卸，对其列管进行检查时发现列管内壁具有大量的黑色油状附着物，外观极像沥青，该物质粘度极大，密度比水轻，不溶于水，溶于丙酮与碱液。据推测，该物质极有可能是由反应器副产物在高温条件下与溶剂发生聚合反应的产物，

造成此种现象主要有以下几方面的因素：

（１）反应工段所用新催化剂还没完全活化，生成副产物太多。

（２）解析塔再沸器开车期间温度控制太高，造成溶剂分解。

（３）解析塔顶冷凝器温度控制太低，许多反应副产物没有通过真空系统转移到系统外，造成副产物在溶剂系统越积越多，形成恶性循环。

（４）装置开车期间没有及时打开解析塔顶的酐采出，造成溶剂大量含酐，在解析塔再沸器内遇高温易发生恶性反应。

３ 解决与预防

３．１解决方案

由于解析塔再沸器已经堵塞严重，部分列管已堵严实且堵塞物粘度较大，必须对堵塞物进行清理，保证换热器列管的畅通，才能保证其换热效果。但单一用物理清理或用药剂清洗并不能彻底将堵塞物洗净。清洗不彻底换热器流体阻力大，清洗周期会大大缩短。故厂技术人员决定对列管采用人工清理和化学试剂清洗相结合的处理方法，具体如下：

（１）拆下再沸器上下封头，利用高压水枪对列管进行物理疏通，使大部分堵塞物排出，喷嘴的大小为３ｍｍ，压力为２０ＭＰａ，

（２）物理疏通完成后，对列管进行检查，由于堵塞物粘度很大，列管壁还有较多附着物，遂进行化学清洗，方法如下：利用附着物能溶于碱液的特性，将封头恢复，将系统注入碱液，利用泵打循环，碱液的配料主要有发泡剂，烧碱及少量活化剂，溶于脱盐水，利用蒸汽将水加热到８５℃，循环３ｈ后排放，如此３遍，当排放物无油状物，且呈浅黄色，可视为清洗干净，否则重新加药继续循环。水质达标，药液排放完毕后系统用脱盐水置换。由于顺酐在高温条件下遇钾钠离

子会发生爆炸，故对置换的要求比较高，水样中钾钠离子的浓度低于６ｐｐｍ时置换合格，排放干燥既可恢复投用。３．２预防类似情况再次发生的措施

（１）严格控制反应状况，保证合适的反应转化率与选择性。

（２）解析塔再沸器温度严格控制，确保溶剂不分解的同时达到酐气闪蒸的温度。

（３）解析塔顶冷凝器温度严格控制，保证反应副产物及时移除系统。

（４）装置开车期间在有顺酐生成的时候及时打开解析塔粗产品的采出。

（５）加大解析塔再沸器高压蒸汽疏水阀的流通量。

（６）解析塔底循环泵的循环量加大，减少含酐富溶剂在列管的停留时间。

４　效果分析

在运用上述方法对该再沸器进行清洗后，对列管进行检查，其清洗效果非常好，管径内基本没有黑色污垢，换热器光洁如新。装置在重新开车和运行期间做到了上述的预防措施后，装置已在９０％的负荷下连续平稳运行６个月，再未出现解析塔再沸器温度降低而导致装置停车的情况，调节余量充足，装置负荷提升潜力巨大。按以前每２月停一次车处理该换热器，每次工时３天，停产１天损失１３万元来算，采用该清洗和预防措施后，一年可以节约生产成本近２００万元，多生产顺酐１０００吨左右，保证了产量任务的顺利完成，获得了较大的经济效益。其余相近工艺顺酐生产厂家可参照此法预防和处理类似情况，保证装置的正常运行。物理和化学相结合的换热器污垢清洗方法也可在于其它化工装置得到广泛利用。

参考文献

［１］林海波，黄丹平，等．换热器的结垢和清

洗、四川理工学院学报（科学版）２００６．［２］杨善让，徐志明．换热设备的污垢与对

策［Ｍ］．北京：科学出版社．１９９５．

顺酐溶剂吸收工艺再沸器结垢分析与预防①

王宁升［１］

（吐哈油田公司石油天然气化工厂顺酐车间 新疆鄯善 ８３８２０２）

摘　要：本文介绍了从美国ＣＯＮＳＥＲ公司引进的溶剂吸收工艺顺酐装置投产所遇到解析系统再沸器结垢这一技术问题，分析了产生此问题的原因，处理措施，预防措施等，阐述了这一系列措施产生的巨大经济价值和在其它同类化工装置的应用价值。关键词：顺酐装置 再沸器结垢 处理与预防中图分类号：ＴＱ３４１文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２０１１）０３（ｃ）－００４３－０１

①作者简介：王宁升，男，工程师，研究方向：化工工艺管

理。

表１　

解析塔再沸器主要设备参数