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        滾筒造粒法在龍王廟天然氣凈化廠的應(yīng)用

        2017-03-05 12:05:20王敏黃征宇西南油氣田分公司遂寧龍王廟天然氣凈化廠重慶潼南402660
        化工管理 2017年9期

        王敏 黃征宇(西南油氣田分公司遂寧龍王廟天然氣凈化廠,重慶 潼南 402660)

        滾筒造粒法在龍王廟天然氣凈化廠的應(yīng)用

        王敏 黃征宇(西南油氣田分公司遂寧龍王廟天然氣凈化廠,重慶 潼南 402660)

        龍王廟天然氣凈化廠設(shè)計處理規(guī)模為凈化天然氣3000× 104m3/d,設(shè)有7列天然氣處理裝置,Ⅰ-Ⅳ列單列處理能力為300×104m3/d,Ⅴ-Ⅶ列單列處理能力為600×104m3/d,硫磺回收裝置每天生產(chǎn)的液硫約168t。硫磺成型裝置設(shè)置了2套硫磺滾筒造粒機系統(tǒng)(每套處理能力為15~18t/h)。本裝置選用了Ener?sul公司的GXM3?滾筒造粒機。本裝置于2014年10月1日開始試運行,效果較好。

        1 滾筒造粒工藝流程

        從系統(tǒng)來的液硫到液硫池中,儲存在液硫儲罐中的液態(tài)硫磺,用液硫輸送泵抽出,以一恒定的速率送至滾筒。

        當(dāng)液硫向滾筒傳送時,小的硫磺粒子通過液硫噴嘴持續(xù)不斷向外噴灑,在造粒轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的過程中,金屬抄板的內(nèi)部不斷的提升掉落的顆粒同時運載它們至轉(zhuǎn)鼓頂部附近。顆粒在那里掉落并且顆粒掉落形成一個持續(xù)的簾幕。掉落的顆粒直接經(jīng)過硫磺噴嘴前部,這樣噴灑的液硫包裹顆粒且在顆粒表面凍結(jié)形成一層硫磺層。被包裹的顆粒落回到滾床,在被再次提升或者通過產(chǎn)品排出口溜槽離開滾筒之前,在那里持續(xù)冷卻。

        冷卻水通過冷卻水過濾器過濾后,經(jīng)冷卻水泵送至滾筒,通過安裝在與硫磺噴嘴總管平行的水總管上的噴嘴被噴入滾筒內(nèi)部。在滾筒內(nèi),通過對水滴的蒸發(fā),凝固的硫磺中的熱被吸附出來,通過滾筒的空氣也可去除水蒸汽,對硫磺顆粒進行冷卻,因此硫磺水分不會超標(biāo),空氣經(jīng)過旋風(fēng)分離器將硫磺小顆粒分離、融化后淌回液硫槽中,再排放到大氣中。

        滾筒朝出口方向向下傾斜,以確保成型的硫磺顆粒通過滾筒出口的溜槽連續(xù)不斷的移動,滾至傳輸帶下料口,通過產(chǎn)品傳輸帶直接送硫磺稱量、包裝、碼垛系統(tǒng)。

        2 裝置運行情況

        Enersul GXM3?硫磺造粒機組是由Allen-Bradley公司的ControlLogix5000與單純I/O雙冗余CPU配置控制。該設(shè)備的控制系統(tǒng)提供了設(shè)備以正確的順序開機/關(guān)機以及過程變量的自動化控制,例如液位,流量和溫度的控制。

        在操作界面屏幕上PLC將指示電機可用,這表明對啟動電機的許可已經(jīng)得到滿足,電機控制電源可用,現(xiàn)場開關(guān)在遠程位置,并允許操作者通過觀看屏幕決定現(xiàn)場是否做好了啟動的準(zhǔn)備。

        電機的速度是PLC通過網(wǎng)絡(luò)通信連接控制,為變頻驅(qū)動器頻率傳輸參考的設(shè)置點。PLC邏輯會監(jiān)控電機的運行狀態(tài),如果在PLC下達啟動命令后規(guī)定的時間內(nèi)電機沒有啟動和提供運行狀態(tài)給PLC,啟動失敗警報將會響起,并且適當(dāng)?shù)耐\図樞驅(qū)_始。PLC還會監(jiān)控和顯示電機的電流安培數(shù)和速度。

        工藝氣流是由變速風(fēng)扇控制的,通過轉(zhuǎn)鼓帶動空氣除去液硫的熱量,風(fēng)扇速度是由PID控制器使用電機電流設(shè)置作為設(shè)定點,因此風(fēng)扇在一種恒功率下運行,在空氣稠密時冷啟動,風(fēng)扇將會低速運行。當(dāng)鼓達到一定溫度空氣變得不稠密,風(fēng)機就加快速度,因此流量也理論上得到控制。

        水流量計把工藝參數(shù)傳給PID控制器,設(shè)置工藝水泵的速速通過變頻驅(qū)動器去維持工藝水流在設(shè)定點位置。

        硫流量計將工藝參數(shù)傳送給通過變頻驅(qū)動器設(shè)置硫磺泵速度的PID控制器,維持液硫量在設(shè)定點。

        液硫液位變送器傳送工藝變量給PID控制器,PID控制器決定控制閥的位置保證在罐里面的硫磺液位維持在設(shè)定點。

        3 存在的問題及解決措施

        3.1 液硫噴嘴易堵塞

        由于此設(shè)備為新設(shè)備,新管線,所以液硫管線中會存在硫化亞鐵,而液硫噴嘴很小,硫化亞鐵易將噴嘴堵塞。在運行過程中,若液硫噴嘴分布管前的壓力表壓力明顯增大,則表明,液硫噴嘴有堵塞現(xiàn)象,需停機將噴嘴拆下疏通。

        3.2 尾部進風(fēng)口聚積熱氣

        旋風(fēng)分離器液硫回流管線為軟管保溫,法蘭處有2cm左右的管線無夾套保溫,導(dǎo)致硫磺在法蘭處凝固,旋風(fēng)分離器里的硫磺則無法回流到液硫罐,起初進入旋風(fēng)分離器的硫磺小顆粒,在旋風(fēng)分離器的液硫夾套層溶化,慢慢將液硫夾套層填滿,后期進入旋風(fēng)分離器的硫磺小顆粒和部分液硫則直接和空氣一起進入了引風(fēng)機進口管線,而引風(fēng)機進口管線無保溫,液硫在管線中慢慢凝固,最后固體硫磺越積越多,最終將引風(fēng)機進口管線堵塞,導(dǎo)致抽風(fēng)流程不能形成通路,熱氣在造粒機尾部進風(fēng)口積聚,導(dǎo)致從造粒機滾筒出來的成型后的硫磺溫度超過60℃,硫磺顆粒變大。

        后期將對法蘭處進行保溫。

        3.3 液硫罐排氣管線噴射液硫

        由于造粒機液硫罐排氣管與大氣相通,溫度會相對偏低,加之日常生產(chǎn)時排氣管內(nèi)會有硫蒸汽排出,時間長了可能會導(dǎo)致排氣管內(nèi)硫磺堵塞。同時旋風(fēng)分離器液硫回流管上下法蘭處各有2cm左右管線無夾套保溫,也會導(dǎo)致管內(nèi)硫磺堵塞。液硫罐為一個常壓設(shè)備,與大氣相通,但由于排氣管和旋風(fēng)分離器液硫回流管均被硫磺堵塞,液硫罐成為了一個密閉容器,液硫罐保溫盤管蒸汽法蘭泄漏出蒸汽,導(dǎo)致液硫罐壓力升高,最終將部分密封墊沖出,同時將排氣管和旋風(fēng)分離器液硫回流管堵塞的硫磺均沖通,導(dǎo)致部分液硫從排氣管沖出,噴射到2#造粒機設(shè)備表面。旋風(fēng)分離器回流管內(nèi)有硫磺堵塞,可以確定旋風(fēng)分離器液硫夾套層充滿了液硫。當(dāng)旋風(fēng)分離器液硫回流管被沖通時,部分液硫從旋風(fēng)分離器風(fēng)筒內(nèi)流到了引風(fēng)機進口管線,其余大部分積存的液硫流入了液硫罐。

        3.4 滾筒抱箍固定螺栓和固定吊耳斷裂

        滾筒在轉(zhuǎn)動時,會產(chǎn)生拉力,由于之前所用的螺栓為鍍鋅螺栓,抗拉性不強,設(shè)備運行一段時間后,多顆螺栓被拉斷。后來廠家發(fā)來炭鋼螺栓,由于抗拉力更強了,滾筒在轉(zhuǎn)動過程中的產(chǎn)生的拉力未將螺栓拉斷,就將抱箍螺栓固定吊耳拉斷。初步判斷抱箍螺栓吊耳材質(zhì)為鑄鐵,所以抗拉性無螺栓強。

        后期廠家將會把吊耳材質(zhì)更換為炭鋼材料。

        4 結(jié)語

        滾筒造粒工藝相較于鋼帶造粒、空氣造粒、水冷造粒具有占地小、能耗少、產(chǎn)量大等特點,未來在一些細節(jié)上進行優(yōu)化處理,將更有效的提高其工作效率。

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