余 輝
(河南晉煤天慶煤化工有限責任公司, 河南沁陽 454550)
河南晉煤天慶煤化工有限責任公司(簡稱晉煤天慶)共有2套25 000 m3/h的空分裝置,其純化系統(tǒng)再生氣采用2.6 MPa蒸汽加熱,在實際運行中存在冷凝液管道液擊等問題。針對存在的問題,對冷凝液回收系統(tǒng)進行了技術改造。
該純化系統(tǒng)主要由2臺分子篩吸附器、1臺蒸汽加熱器及1臺總放空消音器等組成。
分子篩吸附器為立式、徑向流、雙層床結構;下層為活性氧化鋁,上層為分子篩;2臺分子篩吸附器切換工作。由空氣冷卻塔來的空氣,經(jīng)分子篩吸附器除去其中的水分、CO2及其他一些CnHm后,除了一部分進入增壓壓縮機增壓及用作儀表空氣、工廠空氣之外,其余均全部進入分餾塔。
當一臺分子篩吸附器工作時,另一臺分子篩吸附器則進行再生、冷吹備用。由分餾塔來的污N2,經(jīng)蒸汽加熱器加熱后,進入分子篩吸附器加熱再生,脫附掉其中的水分及CO2,然后進入總放空消音器排入大氣。
經(jīng)分子篩吸附器純化后的空氣露點溫度在-60 ℃以下,CO2體積分數(shù)≤1×10-6【1】。
蒸汽加熱器采用的熱源為2.6 MPa的中壓蒸汽,溫度約為240 ℃,根據(jù)出蒸汽加熱器的污N2溫度,通過氣動調(diào)節(jié)閥控制進蒸汽加熱器的蒸汽量,產(chǎn)生的冷凝液通過蒸汽加熱器底部的疏水閥直接排放至冷凝液管網(wǎng)(見圖1)。
圖1 原冷凝液回收系統(tǒng)簡圖
蒸汽加熱器在系統(tǒng)加溫初期,疏水閥后管網(wǎng)壓力較高,約為0.3 MPa,且此時疏水閥為間斷性工作,導致冷凝液管網(wǎng)發(fā)生液擊現(xiàn)象,公用管廊上管道振動較大,有時需要先就地排放部分冷凝液后才能把冷凝液并入管網(wǎng),影響蒸汽加熱器的加熱效果,同時帶來較大的安全隱患和冷凝液無組織排放問題[2-4]。
在蒸汽加熱器底部疏水閥后增加1臺冷凝液氣液分離器,上部通過手動截止閥(V1)與0.6 MPa低壓蒸汽管網(wǎng)連通,底部依次增加1道手動截止閥(V2)、液位調(diào)節(jié)閥(V3)、止逆閥(V4),與冷凝液管網(wǎng)連通(見圖2)。
圖2 技術改造后冷凝液回收系統(tǒng)簡圖
氣液分離器與0.6 MPa低壓蒸汽管網(wǎng)相連接的V1保持微開,使氣液分離器內(nèi)的壓力保持在0.6 MPa左右,壓力高時可并入低壓蒸汽管網(wǎng);底部V3前手閥V2常開,V3根據(jù)氣液分離器液位進行自動控制,保持液位穩(wěn)定在500 cm,V4的作用是防止在蒸汽加熱器停止工作時管網(wǎng)冷凝液倒回氣液分離器。
經(jīng)過此次技術改造后,氣液分離器內(nèi)始終保持高于冷凝液管網(wǎng)的壓力,使冷凝液能順利回收,不用就地排放,避免發(fā)生管道液擊,改造效果良好。