張　松，王秀敏（中煤陜西榆林能源化工有限公司，陜西榆林 719000）

探討DMTO工藝設(shè)計(jì)技術(shù)中干式空冷器的改造

張松，王秀敏
（中煤陜西榆林能源化工有限公司，陜西榆林 719000）

大連化物所設(shè)計(jì)的DMTO空冷器有42臺(tái)，冬季生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，因水中固態(tài)催化劑含量高，介質(zhì)在底部三排管束中流速慢而沉積，導(dǎo)致空冷器管束堵塞凍裂，或在空冷器切出后不能及時(shí)清洗造成凍裂。針對(duì)這種工藝技術(shù)設(shè)計(jì)在寒冷地區(qū)運(yùn)行的缺陷，提出了改造空冷器安裝角度和排渣管徑的想法，將空冷器入口側(cè)管箱整體抬高200mm，并增大排渣管徑，靠重力及壓差將催化劑帶走，來達(dá)到定期切換清理出口側(cè)固態(tài)催化劑的目的，從而改進(jìn)該工藝技術(shù)存在的設(shè)計(jì)缺陷。

干式空冷器；DMTO工藝技術(shù)；急冷水；凈化水

目前在國內(nèi)外DMTO工藝設(shè)計(jì)中，180萬t/a甲醇制烯烴規(guī)模項(xiàng)目，均采用42臺(tái)空冷器模式，其中急冷水空冷14臺(tái)，水洗水20臺(tái)，凈化水6臺(tái)，凝結(jié)水2臺(tái)，在冬季運(yùn)行時(shí)均存在大量的管束堵塞凍裂現(xiàn)象，該空冷器管束由276根翅片式高效換熱管組成，冬季損壞情況如下：急冷水空冷共計(jì)14臺(tái)中凍裂的有AE1201M、N、E、F、K5臺(tái)，損壞嚴(yán)重的是AE1201F，管束損壞數(shù)量達(dá)到41根，其余損壞程度也在20根左右；水洗水空冷共計(jì)20臺(tái)中經(jīng)過維修的有AE1202A、C、E、F、N5臺(tái)，管束凍裂均達(dá)到14根；凈化水空冷共計(jì)6臺(tái)中經(jīng)過堵管的有3臺(tái)，其中嚴(yán)重的一臺(tái)是AE1204C，83根管束損壞，幾乎達(dá)到報(bào)廢更新的程度，成為DMTO工藝生產(chǎn)必須攻關(guān)的技術(shù)難題。

1　空冷器的設(shè)計(jì)參數(shù)

DMTO技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)研了當(dāng)?shù)丨h(huán)境，年平均氣溫9.13℃，最熱月平均溫度24℃，最冷月平均溫度-8.5℃，極端最高氣溫39℃，極端最冷氣溫-32.7℃，LOEC在干式空冷器結(jié)構(gòu)方面選擇了蘭州長(zhǎng)征機(jī)械有限公司的碳鋼制換熱器，因工藝介質(zhì)易結(jié)垢或腐蝕性強(qiáng)，LOEC設(shè)計(jì)圖紙要求管束內(nèi)或管箱內(nèi)需要進(jìn)行防腐處理，防腐涂料采用SHY/99HL-2，從設(shè)計(jì)圖紙上看完全符合國家壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是從設(shè)備使用環(huán)境上分析，設(shè)備基座零度水平安裝不利于介質(zhì)在管束內(nèi)的流通，另外管箱排渣管徑為DN40，管徑太小不利于排渣。

2　空冷器的改造方案

根據(jù)空冷器基座和排渣線的設(shè)計(jì)缺陷及DMTO技術(shù)特點(diǎn)，在不改變空冷器主體結(jié)構(gòu)的情況下，將空冷器AE1201E與AE1201F基座中間連接鋼板切開，讓相鄰兩臺(tái)隔離出來逐臺(tái)改造，譬如將AE1201E出口線垂直段截除200mm，移植到AE1201E入口線垂直段位置，重新配置出入口法蘭，將空冷器入口側(cè)管箱基座用工字鋼墊高200mm，入口側(cè)和中間段5處支撐滿焊固定，并對(duì)焊接處做防腐處理，固定本體和基座防止空冷器移位，同時(shí)將管箱排渣口DN40改造為DN100，加大排渣管徑便于定時(shí)排除沉積的固態(tài)催化劑，圖1是空冷器改造后的效果圖。按照此方案改造后，當(dāng)管束有固態(tài)催化劑時(shí)，可以立刻切除隔離，大多數(shù)管束沉積的固態(tài)催化劑靠重力及壓差被帶走，員工按操作規(guī)程在空冷器入口接工業(yè)水，將管束內(nèi)的殘余催化劑排出，同時(shí)在管線出入口法蘭加盲板，能夠徹底解決空冷器堵塞凍裂的問題，大大降低空冷器的維修費(fèi)用。

圖1　空冷器改進(jìn)后的側(cè)視圖

3　空冷器改造成本和經(jīng)濟(jì)效益

依據(jù)上述的改造方案，空冷器改造需要的材料和工具詳見表1，從表1可以了解所需要的材料費(fèi)少，改造一臺(tái)空冷器費(fèi)用成本在1萬元左右，DMTO裝置42臺(tái)空冷器需要共計(jì)42萬元。通過改造，降低了空冷器故障率，促進(jìn)生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行，給企業(yè)生產(chǎn)每天帶來400萬元的經(jīng)濟(jì)效益，加上節(jié)省空冷器堵塞凍裂的日常維修費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯而易見。

4 結(jié)語

通過實(shí)施改變空冷器安裝角度和排渣管徑的方案，定期切換吹掃清理出口側(cè)固態(tài)催化劑，達(dá)到了固態(tài)催化劑靠重力及壓差被帶走的目的，從而改進(jìn)了工藝技術(shù)存在的設(shè)計(jì)缺陷，解決了空冷器在寒冷地域運(yùn)行的難題。

[1] LOEC.DMTO工藝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[D].洛陽石化設(shè)計(jì)院，2013.

[2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第五版.北京：機(jī)械工業(yè)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

張松（1981—），男，湖北利川人，工程師，主要研究方向?yàn)榛C(jī)械。