靳麗麗, 劉鵬飛, 楊 陽, 王 旭
(陽煤集團壽陽化工有限責任公司,山西 壽陽 045400)
乙二醇是一種重要的有機化工原料,煤制乙二醇從2012年開始陸續(xù)上馬,煤制乙二醇蒸汽冷凝液系統(tǒng)正常運行是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵,本文介紹了壽陽化工蒸汽冷凝液設(shè)計和實際運行中存在的問題,采取了將不同溫度、壓力等級的冷凝液分別分流,對過熱蒸汽冷凝液罐技改、環(huán)狀管網(wǎng)加閥門等措施,成功解決了冷凝液振動的問題,供參考。
壽陽化工煤制乙二醇項目0.5 MPa蒸汽冷凝液系統(tǒng)負責收集全廠0.5 MPa冷凝液,具體如下:1)全廠0.5 MPa等級換熱器產(chǎn)生的冷凝液,操作壓力:0.3 MPa,操作溫度:相應(yīng)飽和溫度。2)全廠伴熱系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝液,操作壓力0.3 MPa,操作溫度:相應(yīng)飽和溫度。3)DMO(草酸二甲酯)合成熱水儲槽冷凝液,操作壓力0.3 MPa,操作溫度:相應(yīng)飽和溫度。4)空分裝置分子篩再生期間冷凝液,操作壓力1.5 MPa,操作溫度為相應(yīng)飽和溫度。蒸汽冷凝液系統(tǒng)圖,如第127頁圖1所示。
壽陽化工0.5 MPa冷凝液管網(wǎng)自投運以來,多點處振動劇烈,具體振動點如圖1分布所示。其中振動點1/4/5出現(xiàn)了劇烈振動導致管道出現(xiàn)了泄露的情況,整個管網(wǎng)管道支架出現(xiàn)了振掉的情況,嚴重影響系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行。
圖1 壽陽化工0.5 MPa蒸汽冷凝液系統(tǒng)圖
針對上述出現(xiàn)的嚴重的振動現(xiàn)象,在進行的深入的分析后,發(fā)現(xiàn)具體原因如下:
1)伴熱蒸汽疏水閥內(nèi)漏嚴重,部分蒸汽直接竄入冷凝液管道,造成管道氣液兩項流動,振動劇烈;2)溫度相差較大的冷凝液直接混入管道,造成管道振動劇烈,其中振動點1和振動點2的支線來水為80 ℃,壓力0.5 MPa,主管的冷凝液為0.3 MPa,132.8 ℃,溫度相差巨大的2股冷凝液匯合后,存在部分相變,流體流速發(fā)生劇烈變化,從而造成管道劇烈振動。3)振動點5振動的主要原因為:高壓冷凝液在設(shè)計時直接并入低壓冷凝液系統(tǒng),存在部分閃蒸現(xiàn)象,存在部分相變,流體流速發(fā)生劇烈變化,造成管道劇烈振動。4)冷凝液管網(wǎng)設(shè)計為環(huán)狀,不利于流體的定向穩(wěn)定流動,流體流向一旦發(fā)生變化,將導致管道存在振動的可能。
在多方排查伴熱疏水閥的情況下,振動改善不明顯,經(jīng)綜合考慮,最終在大修期間將全廠的伴熱蒸汽冷凝液直接單獨設(shè)管送至全廠的冷凝液收集站,至此,振動點3和振動點4明顯改善。
對于振動點1,在多方調(diào)整工藝后,振動改善仍不明顯,最終將熱水儲槽的液體通過管廊上閑置的管道,直接送至冷凝液收集站,至此,振動點1基本消除,振動點3和振動點4明顯改善。
對于振動點2和振動點6,采取多調(diào)整系統(tǒng)壓力、溫度等多方措施后,振動依舊,最終在大修期間在振動點2和振動點6處加閥組,在考慮防凍的前提下確保冷凝液定向流動,至此,振動點2和振動點6完全消除。
對于冷凝液管線消振,在采取上述措施后取得了明顯效果。然而,振動點5在空分分子篩加熱期間仍舊振動劇烈,通過多方研判,公司一致認為,管道振動主要原因為加熱期間,1.5 MPa的冷凝液直接并入0.3 MPa的冷凝液管網(wǎng),冷凝液出現(xiàn)了閃蒸現(xiàn)象,造成管道劇烈振動,我公司決定對空分分子篩加熱器冷凝液罐進行技改,在冷凝液罐原有設(shè)備、管線、閥組不變的前提下,在冷凝罐罐體增設(shè)與0.5 MPa蒸汽管網(wǎng)直接相連的平衡管,使冷凝液罐始終保持在0.5 MPa左右,在空分分子篩加熱期間,高壓冷凝液在罐內(nèi)閃蒸,氣相直接并入0.5 MPa蒸汽管網(wǎng),液相并入冷凝液管網(wǎng),該技改投運后,振動點5振動完全消除。
綜上所述,通過采取上述4項措施后,公司冷凝液管道振動現(xiàn)象徹底消除,達到了預期的效果。