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莱托尔体系出现故障的因素及解决

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-11-27 19:47:53 来源: 作者:用户32172    浏览次数:1    
摘要

尼龙66盐的主要生产装置之一精苯装置,采用美国的LCI工艺。该装置分为四个系统:预蒸馏系统、莱托尔系统、苯回收系统和脱硫系统,其中的莱托尔系统是将粗苯中的轻苯,在高温、高压、催化剂的作用下经过一系列化学反应,生成苯及甲烷、硫化氢等混合气体。经废热锅炉、换热器换热、高压闪蒸槽闪蒸后的气体到脱硫系统,液体到苯回收系统。 自开车以来,莱托尔系统经常出现异常,高温、高压法兰处经常泄漏着火,高压闪蒸槽闪蒸后...

尼龙66盐的主要生产装置之一精苯装置,采用美国的LCI工艺。该装置分为四个系统:预蒸馏系统、莱托尔系统、苯回收系统和脱硫系统,其中的莱托尔系统是将粗苯中的轻苯,在高温、高压、催化剂的作用下经过一系列化学反应,生成苯及甲烷、硫化氢等混合气体。经废热锅炉、换热器换热、高压闪蒸槽闪蒸后的气体到脱硫系统,液体到苯回收系统。

自开车以来,莱托尔系统经常出现异常,高温、高压法兰处经常泄漏着火,高压闪蒸槽闪蒸后的气体中经常带油,补充气体压缩机,循环气体压缩机经常发生故障,不仅严重影响系统的正常生产,而且容易发生安全事故。

2莱托尔系统异常原因分析及改进莱托尔系统主要反应的化学方程式:加氢脱硫: C 4 H 4 S+ 4H 2 C 4 H 10 + H 2 S加氢裂解: C 7 H 16 + 2H 2 C 3 H 8 + 2C 2 H 6加氢脱烷基: C 6 H 5 CH 3 + H 2 C 6 H 6 + CH 4改造前莱托尔系统流程图。

2. 1高温高压法兰处泄漏

莱托尔系统是精苯装置压力*大、温度*高的系统,正常生产中压力为5. 15 MPa,莱托尔反应器( F- R201 /R202)出口*高温度达625 ,由上述反应式可知,工艺管道中的苯、氢气等属易燃易爆气体,特别是紧急停车情况下,压力和温度下降速度特别快,高温高压法兰处极易泄漏着火甚至爆炸。

改进措施:正常开车过程中温度范围为400 625 ,分别对高温法兰部分进行热紧固,在高温高压法兰处增加氮气环,在停车时,降温、降压不能同时进行,大大减少了法兰泄漏可能,一旦泄漏着火,立即打开氮气环,火焰即可熄灭。

2. 2废热锅炉( F- D206 /E202)高压蒸汽易闪蒸废热锅炉( F- D206 /E202)是利用莱托尔反应器流出高温高压气体,经过该设备换热后,产生3. 5 M Pa的高压蒸汽,由于蒸汽与公用工程管网相连,在管网的压力下降特别快时,容易发生闪蒸使锅炉水液位迅速降低,不仅造成锅炉空蒸而且还极易引发系统联锁停车。

改进措施:在废热锅炉与高压蒸汽管网之间加调节阀,当管网高压蒸汽压力下降过快时,调节阀自动调节压力,避免了管网压力波动时引起锅炉空烧现象,保证了锅炉正常的液位。

2. 3出高压闪蒸槽气体夹带油分高压闪蒸槽(F- D201)是将换热器冷却后的气液混合物在此进行闪蒸,闪蒸后的气体进入脱硫系统,但在生产中发现进入脱硫系统的气体经常夹带液体油分,影响后系统正常生产。每次停车后发现,高压闪蒸缸(F- D201)内有大量油污和油焦,约占整个容积的1 /5,导致闪蒸的空间减小,影响气液分离效果。

改进措施:对高压闪蒸槽(F- D201)内部增加一缓冲板,气相出口增加除雾器,检修时将内部油污及碳化结焦等彻底清除,工艺操作上,适当降低液位,增大了闪蒸的空间,改善了循环气体的气液分离效果,避免了油分被带入脱硫系统。

2. 4补充氢压缩机存在问题补充氢压缩机(F- C201A /B)是向莱托尔系统补充氢气,确保设计的氢油比,使上述的加氢反应正常进行,该压缩机是二段往复式压缩机,在生产中发现:一段压缩出口温度经常高达140 ,远远超出设计温度115,夏季更加明显,查找原因,发现氢气压缩机进口的氢气温度高。改进措施:在进入氢气压缩机前加一换热器,且用冷冻水进行冷却,降低压缩机进口氢气的温度,避免了一级、二级出口氢气温度超高,使压缩机能够在正常温度下工作,保证了系统的氢气量。

一段压缩出口安全阀经常起跳,分析发现,氢气进口压力较正常值高,经常在0. 75 M Pa以上,而设计入口压力为0. 675 MPa,由于入口压力较高,在压缩比一定的情况下造成一级出口压力超压,造成安全阀经常起跳;同时,较高的压力还易造成压缩机内部的气阀经常损坏。改进措施:在进压缩机前氢气管线上加自调式电磁阀,设定压力为0. 65 M Pa,一级压缩出口压力不再超压,安全阀很少起跳,确保了压缩机正常工作。

2. 5循环气体压缩机故障循环气体压缩机(F- C202A /B)为系统提供动力,确保系统的正常循环量,为苯回收系统正常蒸馏提供热量,生产中该压缩机经常出现故障,对该压缩机进行检修时发现以下问题:压缩机的气阀卸载器与气载分开,工作时由于卸载器的异常振动,气阀的阀片不能平衡压缩,导致气阀漏气,使压缩机打气量下降过多,由于在反应器内发生反应都是放热反应,容易导致加热炉(F - B201 /B202)温度升高,反应器反应失控,使反应器内催化剂活性永久失活。

改进措施:将卸载器和气阀改为整体式装入压缩机后,压缩机一直运行良好。压缩机的气阀弹簧易断裂,分析可能由于压缩机工作时,在反复压缩和弹起的过程中疲劳程度加大,结果导致弹簧断裂,使压缩机发生故障。改进措施:要求生产厂家更换气阀弹簧的材质,换成材质较好的弹簧后,压缩机运行状况良好,未再发生因此原因导致的压缩机损坏。

3改进效果改造后的莱托尔系统工艺流程见中虚线部分。系统改造前后的运行情况统计数据。注:改进前系统统计时间为2002年1 5月;改进后统计时间为2004年1 5月。

从可以看出,莱托尔系统出现问题已基本得到解决,高温高压法兰处泄漏次数大为减少,补充压缩机很少出现超温超压现象,尤其是循环压缩机,经过改造后运行效果良好,平均每月比以前至少减少检修三次,一年中可减少检修费用近60万元,粗苯装置因检修循环机时负荷降为50%计,每小时少生产精苯2 ,t每次检修按8 h计算,纯苯按市场***3 000元/ t计算,则年减少损失150余万元。

综上所述,通过改造,不仅实现了装置的长周期安全稳定运行,同时取得了可观的经济效益。

 
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