靳丽丽, 刘鹏飞, 杨 阳, 王 旭

(阳煤集团寿阳化工有限责任公司,山西 寿阳 045400)

引 言

乙二醇是一种重要的有机化工原料,煤制乙二醇从2012年开始陆续上马,煤制乙二醇蒸汽冷凝液系统正常运行是系统稳定运行的关键,本文介绍了寿阳化工蒸汽冷凝液设计和实际运行中存在的问题,采取了将不同温度、压力等级的冷凝液分别分流,对过热蒸汽冷凝液罐技改、环状管网加阀门等措施,成功解决了冷凝液振动的问题,供参考。

1 煤制乙二醇0.5 MPa蒸汽冷凝液系统介绍

寿阳化工煤制乙二醇项目0.5 MPa蒸汽冷凝液系统负责收集全厂0.5 MPa冷凝液,具体如下:1)全厂0.5 MPa等级换热器产生的冷凝液,操作压力:0.3 MPa,操作温度:相应饱和温度。2)全厂伴热系统产生的冷凝液,操作压力0.3 MPa,操作温度:相应饱和温度。3)DMO(草酸二甲酯)合成热水储槽冷凝液,操作压力0.3 MPa,操作温度:相应饱和温度。4)空分装置分子筛再生期间冷凝液,操作压力1.5 MPa,操作温度为相应饱和温度。蒸汽冷凝液系统图,如第127页图1所示。

2 0.5 MPa蒸汽冷凝液系统存在的问题及原因分析

2.1 存在问题

寿阳化工0.5 MPa冷凝液管网自投运以来,多点处振动剧烈,具体振动点如图1分布所示。其中振动点1/4/5出现了剧烈振动导致管道出现了泄露的情况,整个管网管道支架出现了振掉的情况,严重影响系统的长周期稳定运行。

图1 寿阳化工0.5 MPa蒸汽冷凝液系统图

2.2 振动原因分析

针对上述出现的严重的振动现象,在进行的深入的分析后,发现具体原因如下:

1)伴热蒸汽疏水阀内漏严重,部分蒸汽直接窜入冷凝液管道,造成管道气液两项流动,振动剧烈;2)温度相差较大的冷凝液直接混入管道,造成管道振动剧烈,其中振动点1和振动点2的支线来水为80 ℃,压力0.5 MPa,主管的冷凝液为0.3 MPa,132.8 ℃,温度相差巨大的2股冷凝液汇合后,存在部分相变,流体流速发生剧烈变化,从而造成管道剧烈振动。3)振动点5振动的主要原因为:高压冷凝液在设计时直接并入低压冷凝液系统,存在部分闪蒸现象,存在部分相变,流体流速发生剧烈变化,造成管道剧烈振动。4)冷凝液管网设计为环状,不利于流体的定向稳定流动,流体流向一旦发生变化,将导致管道存在振动的可能。

3 0.5 MPa蒸汽冷凝液系统振动解决措施

3.1 将伴热蒸汽冷凝液单独设管道,直接汇入冷凝液收集站

在多方排查伴热疏水阀的情况下,振动改善不明显,经综合考虑,最终在大修期间将全厂的伴热蒸汽冷凝液直接单独设管送至全厂的冷凝液收集站,至此,振动点3和振动点4明显改善。

3.2 将热水储槽温度偏低的液体利用闲置管道,直接汇入冷凝液收集站

对于振动点1,在多方调整工艺后,振动改善仍不明显,最终将热水储槽的液体通过管廊上闲置的管道,直接送至冷凝液收集站,至此,振动点1基本消除,振动点3和振动点4明显改善。

3.3 将振动点2和振动点6加设阀门

对于振动点2和振动点6,采取多调整系统压力、温度等多方措施后,振动依旧,最终在大修期间在振动点2和振动点6处加阀组,在考虑防冻的前提下确保冷凝液定向流动,至此,振动点2和振动点6完全消除。

3.4 对空分装置的过热冷凝液进行技术改造

对于冷凝液管线消振,在采取上述措施后取得了明显效果。然而,振动点5在空分分子筛加热期间仍旧振动剧烈,通过多方研判,公司一致认为,管道振动主要原因为加热期间,1.5 MPa的冷凝液直接并入0.3 MPa的冷凝液管网,冷凝液出现了闪蒸现象,造成管道剧烈振动,我公司决定对空分分子筛加热器冷凝液罐进行技改,在冷凝液罐原有设备、管线、阀组不变的前提下,在冷凝罐罐体增设与0.5 MPa蒸汽管网直接相连的平衡管,使冷凝液罐始终保持在0.5 MPa左右,在空分分子筛加热期间,高压冷凝液在罐内闪蒸,气相直接并入0.5 MPa蒸汽管网,液相并入冷凝液管网,该技改投运后,振动点5振动完全消除。

4 结语

综上所述,通过采取上述4项措施后,公司冷凝液管道振动现象彻底消除,达到了预期的效果。