SZorb装置反应进料换热器E101检修中出现的问题分析_李贵平
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环氧乙烷/乙二醇装置E-101换热器消音板变形原因分析及应对措施发布时间:2021-09-06T15:18:05.187Z 来源:《科学与技术》2021年12期4月作者:朱思建[导读] 针对环氧乙烷/乙二醇装置EO反应器进出料换热器朱思建中科(广东)炼化有限公司广东湛江摘要:针对环氧乙烷/乙二醇装置EO反应器进出料换热器E-101在制造的热处理过程中发生消音板变形问题,通过对换热器的结构分析、消音板弯曲试验结果制定相应的应对措施,对换热器已弯曲或者在使用过程中可能受到影响的换热管进行了抽管、堵管处理,实际使用情况良好,为装置的安全平稳运行创造了条件。
关键词:换热器消音板变形分析弯曲试验抽管堵管中科(广东)炼化有限公司环氧乙烷/乙二醇装置EO反应器进出料换热器E-101结构为立式固定管板式换热器,其作用是利用EO反应器出口较高温度的循环气对反应器入口的循环气进行预热,管程和壳程的介质都是循环气,其主要工艺参数见表1:表1 E-101主要工艺参数项目壳程管程换热器介质 CH4、C2H4、O2 EO、CH4、C2H2、O2设计温度(℃) 260 260平均工作温度(℃) 106.8 125.8设计压力(MPa) 2.05 2.05工作压力(MPa) 1.70 1.48E-101的规格为Φ4400×20431×42mm,主体材质为Q345R,其主要设备参数见表2:表2 E-101主要设备参数项目材质/数据壳体材质 Q345R换热管材质 S30403管板材质 16Mn+堆焊E309L消音板材质 S30408换热管数量(根) 20510换热面积(m2) 16628壳程程数 1管程程数 1焊后热处理是1 制造过程中存在的问题为了消除换热器在制造及焊接过程中的应力,需要对换热器进行热处理,但由于换热器体积太大,制造厂不具备整体热处理的条件,只能进行局部热处理[1]。
而在对换热器热处理后进行质量检查时,发现上管板与支持板之间的一块消音板产生了塑性变形,且变形的消音板对旁边的换热管产生了挤压,导致131根换热管产生了变形(见图1)。
摘 要:中国石化荆门分公司S Zorb 装置自2016年9月首次开工以来已运行21个月,出现了反应器ME101差压上涨过快、原料换热器E101结垢导致换热效果下降、闭锁料斗程控阀(控制阀)磨损故障等一系列影响长周期运行的问题。
通过对装置运行存在的问题进行技术分析,采取了调整ME101反吹系统运行参数、监控反吹阀运行;加强原料管理、及时切换E101进行清洗;对程控阀定期进行试漏、更换程控阀等措施,有效保障了装置运行周期。
关键词:S Zorb 装置 过滤器差压 换热器结焦 程控阀故障S Zorb 装置运行存在问题分析及对策乐武阳(中国石化荆门分公司,湖北荆门 448000)中国石化荆门分公司S Zorb 装置采用中国石化专有S Zorb 吸附脱硫专利技术,该技术具有产品辛烷值损失小、氢耗低、操作费用低的优点。
装置开工初期,催化汽油硫含量高达900 µg/g ,采用RSDS- Ⅲ+S Zorb 串联工艺将硫含量降低至10 µg/g 以下。
2017年7月,渣油加氢装置开工正常后,催化汽油硫含量下降至400 µg/g 左右,S Zorb 装置原料由RSDS 加氢汽油改为直供催化汽油。
2016年9月至2018年5月,该装置已连续运行21个月,反应器ME101差压增速过快、原料—产品换热器E101结垢而换热效果下降,陆续出现了闭锁料斗程控阀(控制阀)磨损故障、在线仪表故障、吸附剂结块等一系列影响长周期运行的问题。
1 S Zorb 装置流程S Zorb 装置借鉴了催化工艺中的流化技术,采用流化床反应器和吸附剂循环再生系统,其工艺流程见图1。
原料汽油与少量氢气混合,经换热气化后,进入到流化床反应器底部,在气流上行过程中,吸附剂将汽油中的有机硫化物脱除,吸附剂连续从反应器中取出,传送至再生器部分进行氧化再生,再生后的吸附剂再返回反应器中与原料汽油进行反应,吸附剂连续使用,确保了脱硫率的稳定[1]。
S Zorb装置反应器检修情况及分析马加壮【摘要】反应器是催化裂化汽油吸附脱硫(S Zorb)装置的核心设备,过滤器ME-101则是反应器的核心设备.某炼油厂S Zorb装置共运行46个月,停工大检修时发现反应器分配盘严重磨损.通过对ME-101的检修,结合第三周期运行经验,总结导致ME-101出现的问题是:压差升高较快;过滤器大法兰易泄漏着火.提出了降低反应器内吸附剂细粉含量及优化过滤器本体结构的应对措施,为同类装置反应器关键设备的运行维护及检修提供了经验.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2019(049)001【总页数】4页(P36-39)【关键词】S Zorb;反应器;分配盘;过滤器;高通量滤芯;吸附剂细粉【作者】马加壮【作者单位】中国石油化工股份有限公司济南分公司,山东省济南市250014【正文语种】中文某炼油厂S Zorb装置于2013年检修期间进行了1.2 Mt/a扩能改造,同年4月29日投料开工进入第三生产周期,至2017年停工大检修共运行46个月。
该装置工况复杂,设备技术难度大、要求高,运行维护具有一定难度。
装置主要设备120台/套,核心设备包括反应器、再生器、闭锁料斗及其过滤器和与吸附剂循环相关的关键仪表、阀门等。
装置第三周期首次实现四年一修,反应器长周期运行后也暴露出一些问题,具体分析如下。
1 反应器分配盘严重磨损如图1所示,大检修期间对脱硫反应器R-101底部泡帽分配盘进行检查时发现,分配盘与盖板交界处磨损严重,出现两处孔洞,且多处泡帽冲刷损坏,45个泡帽升气管有不同程度的堵塞,拆除盖板后检查分配盘底面无冲刷迹象。
鉴于现场空间较小,施工困难、检修工期短、材料采购困难等原因,采用加大盖板的方案,盖住两处孔洞,并采用密封板形式进行密封。
1.1 流化床反应器气固接触过程反应器是S Zorb装置的心脏设备。
反应器顶部带膨胀段,硫的脱除发生在反应器下部的流化床部分,上部扩径部分的膨胀段是为了降低气体流速,以便吸附剂从气流中脱离出来[1]。
SZorb装置反应进料换热器E101单列投用探究张 伟,徐相伟,崔永刚(中国石化青岛炼油化工有限责任公司,山东省青岛市266500)摘要:SZorb装置反应进料换热器(E101)在切换投用操作过程中存在封头及相关法兰泄漏甚至着火的安全风险。
为此,某SZorb装置在反应开工初期仅投用E101A/B/C/G单列进行喷油操作,待进料提量至60%负荷后将另一列并入系统。
投用过程先将冷介质(反应进料,71.5℃)充满E101D/E管程,后打开E101H壳程入口阀使用热介质(反应产物,400℃)对管程冷介质进行加热汽化的方法缓慢并入系统。
使用该方法后E101管、壳程出口温度未出现大幅波动,反应进料加热炉(F101)入口温度较稳定,投用耗时2h,过程平稳,E101相关法兰未出现泄漏现象。
关键词:SZorb装置 进料换热器 单列投用 泄漏 SZorb装置发展至今经历了三代技术革新,第一阶段为美国康菲公司研发,第二阶段为2008年中国石化国产第一代技术,第三阶段为2012年新一代国产技术。
由于催化裂化(催化)汽油原料性质影响,易导致反应进料换热器E101结焦堵塞而造成停工。
针对该问题采取了两列并行,每列设计负荷为60%,且设置隔离和吹扫设施,根据结焦情况切出一列清洗,由另一列单独维持装置60%负荷运行,避免了装置停工。
由于装置原料催化汽油二烯烃含量高,加热易缩合变为焦垢,当累积到一定程度时,管程压差大幅上升,严重时导致物料偏流,换热效率下降,反应进料加热炉F101热负荷增加,影响装置高负荷运行,故需根据压差上涨情况定期切出一组进行清洗。
但在切出和投用操作过程中,由于切换不当易出现换热器封头及相关法兰泄漏甚至着火。
1 投用前条件确认及检查1.1 投用前反应系统工况中国石化青岛炼油化工有限责任公司1.5Mt/aSZorb装置在2019年6—7月进行首次大检修,期间对装置进行了汽油质量升级改造。
两列E101(E101A/B/C/G和E101D/E/F/H)配管的管、壳程采用完全对称布置,以尽可能避免两列换热器出现偏流问题[1]。
S Zorb装置ME101泄漏原因分析发布时间:2023-03-27T03:39:15.103Z 来源:《中国科技信息》2023年1月第1期作者:李伟娟王猛[导读] S Zorb催化裂化汽油吸附脱硫装置,反应器过滤器ME101于2017年9月投用,2019年3月该装置的产品中发现固态杂质。
李伟娟王猛(中国石化石家庄炼化分公司设备工程部,河北石家庄 050099)摘要:S Zorb催化裂化汽油吸附脱硫装置,反应器过滤器ME101于2017年9月投用,2019年3月该装置的产品中发现固态杂质。
通过对使用后焊缝开裂滤芯与使用后未开裂滤芯清洗前后的孔隙特性、力学性能、化学成分和微观形貌等进行了解剖分析,并与新滤芯进行了对比,结合设备使用情况做出故障成因分析。
关键词:S Zorb;反应器过滤器ME101;震颤;断裂1 S Zorb装置反应器过滤器ME101过滤与反吹原理过滤器ME101的过滤精度为1.3μm,吸附剂粉末脱除率为99.97%。
ME101的过滤元件的材质是金属粉末,生产工艺采用粉末烧结而成。
这种滤芯的优点有渗透性能好、抗热震、耐高温、可在线反吹再生和离线后清理滤芯通道内的堵塞物再生,具有良好的机械加工性能,但是缺点是成本高、检维修困难和使用寿命短,目前还不能满足长周期使用的要求。
汽油和氢气的高温气体混合物通过滤芯内部通道到达反应器头盖上部,混合物中的吸附剂粉末则被过滤下来形成滤饼。
当达到反吹周期设定时间或者反吹差压达到设定值,ME101反吹程序就会自动启动,反吹完成后过滤器本身的过滤差压降低到一个恒定值:称为“恢复差压”,达到一个新的平衡。
2 S Zorb反应器过滤器ME101的运行情况分析随着装置长周期运行,过滤器差压升高,差压增大会出现下面几个问题:2.1 反吹阀门的开关次数增大,使用寿命变短。
2.2 滤芯差压到达一定程度时有可能出现断裂现象,同时反吹时阻力增大,反吹时滤芯晃动会造成根部与管板连接处出现裂纹。
S Zorb再生器取热盘管泄漏原因分析作者:杜焜李艳松来源:《智富时代》2017年第07期【摘要】中国石油化工股份有限公司洛阳分公司S Zorb装置加工能力1.5Mt/a,于2013年10月建成投产。
在2016年7月,因再生器取热盘管泄漏,导致再生器二级旋分器料腿堵塞,吸附剂大量跑损,生产维持困难,进行停工消缺。
逐一切除6根取热盘管,通过取热盘管排凝排放、发现3#、5#取热盘管泄漏。
根据再生器器壁割除后的检查情况,找到具体泄漏位置。
分析得出故障产生的主要原因为取热盘管在有介质和无介质的情况下的伸缩量较大,而固定取热盘管的连接槽钢与J型螺栓均固定过死,导致取热盘管在应力最集中部位开裂泄漏。
在施工难度过大的情况下,提出解决措施与施工方案,通过容器器壁割除,对泄漏取热盘管进行整组更换。
同时对取热盘管的连接槽钢与J型螺栓进行改造,消除盘管过大的应力。
【关键词】S Zorb;再生器;取热盘管;泄漏一、故障描述中国石油化工股份有限公司洛阳分公司S Zorb装置加工能力1.5Mt/a,于2013年10月建成投产。
在2016年7月,陆续出现再生器取热盘管泄漏,导致取热水汽漏入再生器内。
因再生器内温度达到500℃,所以暂时未有明显故障现象。
但随着泄漏量增大,在再生器内部二级旋风分离器料腿处的流动死区,部分水蒸气与吸附剂发生反应。
吸附剂本身含有ZnO和SiO2,在水热条件下生产浅黄色固体Zn2SO4。
Zn2SO4在高温烧结下形成固体硬块,堵塞二级旋风分离器料腿,造成再生器吸附剂的大量跑损。
S Zorb再生器共有六组取热盘管。
一旦怀疑盘管泄漏,就需要将六组盘管逐一切除,打开D123器壁前排凝,看是否有烟气及吸附剂排出。
若排出烟气及吸附剂,说明该盘管发生泄漏。
经过2次排查后,确认3#、5#取热盘管泄漏。
为维持正常生产,暂时将泄漏的两组取热盘管切除后加盲板隔离。
再生器剩余4组盘管取热量暂可维持再生器的正常运行。
但旋风分离器的跑剂问题越发严重。
重整反应进料板式换热器压差异常升高原因分析及应对措施摘要:中国石化天津分公司1.0 Mt/a连续重整装置反应进料板式换热器进料侧压差由正常的50kPa逐渐升高至68kPa,板式换热器压差高易导致板式换热器内漏,通过优化重整原料性质,提高板换温度,提高重整循环氢流量以及降低重整进料负荷,换热器压降逐渐降低至正常值。
关键词:重整压差板式换热器铵盐中国石化天津分公司1.0 Mt/a连续重整装置于2009年12月建成投产,选用美国环球油品公司(UOP)超低压连续重整和催化剂连续再生 CycleMax Chlorsorb TM工艺专利技术,反应进料换热器采用板式换热器,2018年2月发现进料换热器(E-201)进料侧压差由50kPa升至71kPa,反应进料板式换热器是连续重整的关键设备,换热器最高允许压降为100kPa,压差高易导致板式换热器内漏,从而影响下游装置的产品质量。
以下主要分析了连续重整装置反应进料板式换热器出现压降升高的原因以及采取的应对措施。
1、板式换热器进料侧压降的现象及处置过程重整进料换热器为进料和反应产物之间的热交换器,其性能好坏直接影响重整进料加热炉的负荷和反应系统的压降,影响装置能耗,是重整装置的关键设备,板式换热器采用波纹板为传热元件,由波纹板组成的板束安装在圆形压力壳体内,循环氢与进料混合后,自板束流道内逆流换热,具有换热效率高、结构紧凑、温差小、压降低等优点[1]。
2018年2月26日至2月27日重整装置进料板式换热器(E-201)进料侧压差升至预警值55kPa(正常值48kPa~51kPa),同时对精制石脑油和裂化重石脑油加样分析氮含量,裂化石脑油中氮含量为1.1ppm,高于控制指标(0.5ppm),初步判断板换E-201存在铵盐结晶,随即进行了工艺调整,降低了裂化重石脑油进装置量,重整负荷由124t/h降至114t/h,同时循氢量由78000Nm3/h提高至83000Nm3/h、换热器进料温度由99℃提高至110℃。
同时也限制了处理量的提高;E101管程压差增大造成压缩机负荷增大,气缸排气温度升高,对装置的长周期运行不利[2]。
根据管程出口温差、壳程出口温差,可以判断E101A 列管程结焦情况比较严重。
根据表1相关数据可知,E101壳程介质压力较低,设计的计算压降比管程大,线速较管程低,在壳程副线有开度的情况下,线速更低,因此壳程更容易偏流。
因此E101管程结焦、壳程偏流这两方面原因导致壳程出口温差比管程出口温差大的多。
2 换热终温偏低原因分析与处理方法2.1 换热器换热温度异常原因分析换热器换热终温偏低的主要原因是传热速率下降,主要有四个方面的原因:(1)热源侧介质流量不足,导致热源侧温差大,压降小;(2)冷源侧温度低,并且冷、热末端温度低;(3)并联运行的多台换热器管程或者壳程流量分配不均;(4)换热器管程内部严重结垢,导致换热效率下降[3]。
2.2 强化换热器中传热过程的方法现阶段技术人员重视对设备异常的原因分析,并且针对这些造成换热器温度异常的因素,制定了四点有效的处理方式:(1)对于管程出口温度偏低的一列换热器,技术人员选择增加热源的流量,降低冷源的流量,有效实现热量平衡,这种处理方法的可操作性较高。
在换热器设计制造阶段,需要加大传热面积,避免在生产阶段出现温度异常等不良现象;(2)原料尽量采用热进料,提高其进料温度,提高换热器换热终温,降低加热炉负荷;(3)现阶段技术人员应该重视对两列换热器管程、壳程流量的控制,确保并联的不同设备能够稳定运行,有效降低换热器的流量异常现象;(4)针对设备使用阶段出现的内部结垢现象,拆开换热器,有效清理表面结垢,消除该设备使用阶段存在的异常,便于热量能够有效传递,延长设备的使用寿命[4]。
2.3 具体案例2020年3月,技术人员多次调整E101出入口阀门开度,从而减小两列并联换热器的偏流倾向。
技术人员在3月26日,将E101A 列壳程入口关至一半开度零2扣,发现该设备管程出口温差由25 ℃降至1 ℃,壳程出口温差由26 ℃降至13 ℃,整体效0 引言某石化公司炼油项目2.4 Mt/a 催化汽油脱硫装置,是我国现阶段规模最大的生产装置,主要采用中石化的S Zorb 吸附脱硫工艺,并且在2017年9月正式投产。
S Zorb装置进料换热器结焦原因分析及解决措施郭良;齐万松;张建兵【摘要】中国石油化工股份有限公司洛阳分公司S Zorb装置自运行以来,进料换热器E101已出现两次结焦,严重影响了装置的长周期平稳运行.对结焦原因进行了分析,并提出了解决措施:加强进料质量管理,避免进料夹带易沉积组分;罐区冷汽油进催化装置提升管回炼;对抗氧剂加注点进行改造,将原抗氧剂加注点改至汽油去罐区调节阀后,彻底避免抗氧剂返同原料油罐;平稳操作,避免并联换热器偏流;加强检修清焦质量.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2015(045)011【总页数】3页(P47-49)【关键词】S Zorb装置;换热器;结焦;偏流【作者】郭良;齐万松;张建兵【作者单位】中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南省洛阳市 471012;中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南省洛阳市 471012;中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南省洛阳市 471012【正文语种】中文中国石油化工股份有限公司洛阳分公司(洛阳分公司)S Zorb装置设计规模为1.5 Mt/a,设计操作弹性为60%~110%,年开工8 400 h,主要包括进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环、产品稳定和公用工程五个部分。
该装置于2013年8月建成中交,10月23日催化裂化汽油进入反应系统并生产出合格产品,装置运行至今已有20个月,总体生产平稳,但是进料换热器E101A,B,C出现两次结焦问题,严重影响了装置的长周期运行。
S Zorb装置进料换热器E101共有6台(A—F),采用两组并联的形式,A,B,C 为一组,D,E,F为另一组,在其中一组出现结焦的情况下,另一组切出清洗,装置负荷可以降至60%,避免由于换热器结焦导致装置停工。
E101换热器为U 形管换热器,采用热反应产物走壳程,冷反应进料走管程的换热方式,冷反应进料分两路自下而上依次经过A,B,C和D,E,F换热器。
加氢精制装置高压换热器泄漏原因分析梁文萍;方艳臣【摘要】从工艺操作及设计条件方面对中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司2号加氢精制装置高压换热器E1103在装置运行期间发生两次泄漏的原因进行了分析.核算结果表明:开工期间注水量在3t/h左右,低于7.7 t/h,说明开工期间在换热器管束内形成了NH4Cl结晶;失效分析报告表明:换热管材质合格,换热管失效原因为铵盐与水反应形成腐蚀介质,产生腐蚀.综上分析泄漏原因:工艺反应中生成的NH4Cl或NH4HS结晶铵盐在原设计注水条件下不能完全溶解在水中,在装置运行期间造成铵盐冲刷腐蚀;停工期间换热器长期存放于有水环境中,铵盐造成垢下腐蚀的点蚀.最后从注水量、换热器线速、停工过程中优化操作以及停工后对换热器进行保护性处理等方面提出了解决措施,从而保证换热器长周期运行.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2019(049)001【总页数】5页(P31-35)【关键词】加氢精制;高压换热器;泄漏;失效分析;措施【作者】梁文萍;方艳臣【作者单位】中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司,河北省石家庄市050099;中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司,河北省石家庄市050099【正文语种】中文1 装置介绍中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司2号加氢精制装置采用冷高分流程,在高压反应产物空冷器前和高压换热器前均设有注水点,换热流程如图1所示。
2号加氢精制装置反应产物/混氢油换热器E1103型号为BFU1200-9.3/9.9-700-7.3/19-2I,换热管材质为0Cr18Ni10Ti,壳程材质为15CrMoR(H)。
开工4 a后管束泄漏,返厂大修。
停工期间在换热器E1101 出入口增设跨线,目的是保证换热器E1102入口温度不低于210 ℃。
换热器E1103修复回装开工并采取措施后,装置平稳运行。
图1 1.0 Mt/a加氢换热工艺流程 Fig.1 Heat exchange process of 1.0 Mt/a diesel hydrorefining unit注:R1101—加氢精制反应器;E1101/1、3—反应产物与混氢油换热器;E1101/2—反应产物与低分油换热器;P1102—反应进料泵;P1103—反应注水泵;A1101—反应产物空冷器;C1201—汽提塔;F1101—反应加热炉;E1201—低分油与精制柴油换热器;TIC1101—冷油阀装置运行9 a后,利用大检修期间换热器E1103更换新管束,材质未变。
S Zorb装置进料换热器压力降增大原因分析及对策刘进平;张聪玲;李亚娟【摘要】陕西延长石油(集团)有限责任公司延安石油化工厂S Zorb装置自首次开工以来,吸附进料换热器压力降增长过快,严重影响装置长周期稳定运行.停工抢修中发现其积炭严重是造成压力降过快增大的原因.对积炭物分析,硫质量分数10.8%,碳质量分数74.6%,推测引起积炭的原因是原料中氧含量增高造成的.对管输过程各转储点原料的溶解氧数据进行了分析对比,原料溶解氧含量远高于合格原料油所要求的指标,而造成溶解氧增大的主要原因是原料管输过程中上游装置催化汽油原料罐未设置氮封,致使原料与空气接触.通过调整原料管输路线,全封闭直供原料,隔绝了氧溶解至原料油中的途径,减少结焦前驱物的形成,保证了装置的平稳长周期运行.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2014(044)011【总页数】3页(P18-20)【关键词】S Zorb装置;汽油精制;溶解氧;压力降【作者】刘进平;张聪玲;李亚娟【作者单位】陕西延长石油(集团)有限责任公司延安石油化工厂,陕西省延安市727406;陕西延长石油(集团)有限责任公司延安石油化工厂,陕西省延安市727406;陕西延长石油(集团)有限责任公司延安石油化工厂,陕西省延安市727406【正文语种】中文陕西延长石油(集团)有限责任公司延安石油化工厂1.8 Mt/a S Zorb装置由进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环和产品稳定四部分组成。
该装置于2013年12月一次开车成功,由于吸附进料换热器(E-101)压力降增长过快,仅运行3个月。
E-101压力降增长快严重制约该装置长周期平稳运行,也造成一定的经济损失。
1 E-101压力降增长快的原因1.1 现象在开工初期,E-101压力降为0.08 MPa,运行3个月后,逐渐升高至0.5 MPa,最终装置被迫停工,对E-101进行抢修清理。
抢修过程中,发现E-101积炭严重(见图1),尤其A,E出口结焦严重,对E-101A/E,E-101B/F的管程侧进行清理,清理出积炭物约160 kg,据此推测导致E-101压力降增大的原因是由于管程侧积炭物所致。
S Zorb装置反应进料换热器E101快速结焦情况分析
周林
【期刊名称】《山西化工》
【年(卷),期】2022(42)3
【摘要】某石化S Zorb装置反应进料换热器E101开工三天内快速结焦,装置被迫隔离换热器进行检修,通过分析结焦过程,对垢样化验分析,说明此次结焦与行业普遍结焦情况不同,认为催化汽油性质极差是导致此次快速结焦的主要原因,并提出相应预防措施。
【总页数】3页(P202-204)
【作者】周林
【作者单位】中海油惠州石化有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ051.5
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5.S Zorb装置进料换热器结焦原因分析及对策
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S Zorb 装置反应进料换热器E101
检修中出现的问题分析
李贵平
(中国石油化工股份有限公司安庆分公司,安徽 安庆 246001)
摘 要:2017年1月将全面供应符合国Ⅴ标准的车用汽油,保障作为唯一能生产国V 标准车用汽油的工艺技术装置S Zorb 平稳生产也就就越加重要,而影响S Zorb 长周期运行的一个方面是E101的结垢问题,安庆石化S Zorb 装置2014年遇到此问题,文章总结此次检修中出现的故障,为今后检修提供经验。
关键词:S Zorb 装置;带肩螺栓;断裂螺栓
安庆石化S Zorb 装置吸附剂进料换热器E101共有六台A/B/C/D/E/F,工艺上分并列二组E101A/B/C、E101D/E/F 进料,其具体设计数据为:
位 号
型号规格 介 质
主要技术参数
管程壳程操作温度℃操作压力Mpa 管程壳程管程壳程E-101A BFU1200-4.26-618-7.5/19-2I 混氢汽油产品汽油71/166
208/144
3.35
2.685
E-101B BFU1200-4.26-764-7.5/19-2I 混氢汽油产品汽油166/221270/208 3.344 2.716
E-101C BFU1400-4.26-920-7.5/19-2I 混氢汽油产品汽油221/372439/270 3.338 2.742
E-101D BFU1200-4.26-618-7.5/19-2I 混氢汽油产品汽油71/166208/144 3.35 2.685
E-101E BFU1200-4.26-761-7.5/19-2I 混氢汽油产品汽油166/221270/208 3.344 2.716
E-101F BFU1400-4.26-920-7.5/19-2I
混氢汽油
产品汽油
221/372439/270 3.338 2.742
表1 E101A/B/C/D/E/F 设计数据
2014年5月E101管程压降达250KPa,超过正常要求<200KPa,
需立即安排检修进行射流清洗。
由于工艺要求的检修时间非常短,结合E101换热器管箱螺栓的特点制定了以下检修方案:
(1)工艺上先切出一组换热器E101A/B/C 进行检修,另一组E101D/E/F 正常运行,保证装置能够维持降量生产;
(2)根据经验结焦主要集中在管程,而换热器E101管箱螺栓为带肩双头螺栓(见图1),其作用是能在卸去管箱侧螺母后壳体侧螺母仍能提供管板和壳体间的密封预紧力(见图2),这样只需拆除管箱侧螺栓脱掉管箱后能在线射流清洗,免去管束抽芯,从而节省了大量的检修时间;
(3)射流清洗结束后回装管箱,管程试压,合格后交付工艺。
1 检修中出现的问题
在E101A/B/C 按方案拆卸螺栓时,其中E101A/B 管箱有48根M36细牙螺栓,E101C 为M48,在使用液压扳手拆除C 台换热器螺栓时,发现无法松动,加大扭矩至550~600才能松动,但松动后内外牙咬死滑牙(见图3),无法松动,C 台有2根螺栓被扭断(见图4),最终A 台有18根无法拆除,B 台有20根无法拆除,C 台几乎全部无法拆除,未能拆除螺栓全部用气割割除,而拆除的螺栓中存在部分螺栓螺纹损
坏情况。
图1 E101A/D 带肩螺栓尺寸
图
2 带肩螺栓安装示意
图3 E101A
螺栓螺纹间咬死滑牙
图4 E101C
断裂螺栓
(下转第233页
)
峰线上。
从表1可以看出,各测点在不同周期时的平稳度最大为6.5%,造波机生成的规则波在同一波峰线上的波面大致比较平稳,仅在两侧的边壁附近由于直墙摩擦导致波形滞后。
3.4 不同时间段的造波稳定性
在上午(8:00~12:00)和下午(13:00~18:00)两个不同时间段,输入相同参数进行重复造波试验,每组重复2遍,对比2次的最大误差。
试验结果见表2。
周期T(s)目标波高H0(cm)第一排各点平稳度
第二排各点平稳度
第三排各点平稳度
11#12#13#14#15#16#17#18#19#20#21#22#0.6 6.5 6.40 5.20 5.50 4.70 5.60 5.10 5.10 5.60 4.90 1.60 3.70 5.601.014.2 4.70 4.90 4.20 2.500.90 4.90 4.900.90 5.00 4.80 6.00 5.401.215.9 5.10 1.70 3.50 6.00 5.80 5.30 5.30 5.80 3.70 6.40 5.30 4.601.513.3 5.30 5.30 4.70 5.20 5.80 5.10 5.10 5.80 5.60 5.80 5.60 4.902.0 5.9 6.30 6.10 3.50 2.70 4.90 6.30 6.30 4.90 5.30 1.50 5.10 1.102.5
7.9
2.30
4.70
1.70
5.40
5.40
5.00
5.00
5.40
6.50
5.10
4.90
5.70
表1 规则波在不同测点的平稳度(%)
表2 规则波的造波稳定性
周期T(s)波高H(cm)
试验时间段重复1重复2误差(%)0.6 6.668:00~12:00 6.47 6.84 2.856.7413:00~18:00 6.54 6.93 2.971.014.018:00~12:0014.1713.85 1.1413.8813:00~18:001413.750.941.216.078:00~12:0015.8916.24 1.1216.1513:00~18:001616.30.931.513.038:00~12:0013.2712.8 1.8413.1513:00~18:0013.313 1.142.0 5.898:00~12:00 5.92 5.860.515.6813:00~18:00 5.6 5.76 1.412.5
7.768:00~12:007.877.64 1.557.67
13:00~18:00
7.8
7.54
1.69
4 结论
该造波机能生成的规则波时间序列的波峰线平直度理想,周期范围为0.6~2.5s,在周期为1.2s 时可生成最大规则波波高,最大波高为15.49cm;规则波波形重复性良好,规则波波面平稳度小于6.5%;不同时间段时间生成波浪的稳定性良好,生成波浪的波高误差小于3%。
能够满足物理模型试验的要求。
试验前,应参考造波机模拟规则波时的上述特性设计好模型并选择合理的比尺,以充分发挥造波机的效能,从而保证物理模型试验的质量和效率。
参考文献:
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作者简介:张瑞波(1982-),男,河北人,助理研究员,主要从事海岸河口试验设备、泥沙运动特性及淤积方面研究。
可以看出,该造波机在不同时间段生成的规则波波高相差不大;在不同时间段内两次重复试验的波高误差也相差很小,且均不超过3%。
因此,该造波机在不同时间段的对于规则波的造波性能稳定,能够满足模型试验的要求[7]。
(上接第231页)
2 原因分析
经分析,螺栓断裂的原因有:(1)螺栓材质不符合要求,通过对断裂螺栓做光谱分析及理化试验,发现螺栓材质不符合产品质量要求,产品质量存在问题,不符合高温螺栓强度要求;(2)螺栓在出厂安装时预紧力过大;(3)高温会导致螺栓螺纹间容易咬合变形,从无法拆除螺栓的数目来看,A 台最少,B 台次之,C 台几乎全部,与三台换热器操作温度相符,A 台最低,B 台次之,C 台最高。
3 事后处理
在割除不能拆卸螺栓后,由于C 台管箱螺栓已全部割除,必须对
其做抽芯处理,在射流清洗后回装;A/B 两台只割除部分螺栓,按方案拆除管箱后直接在线射流清洗,更换割除螺栓,并对螺纹损坏螺栓也进行逐个更换,更换步骤为拆除一个后马上安装,紧固好壳体侧螺母后再更换下一个,从而避免管板和壳体见密封面失效,全部回装后对三台换热器管壳程试压,全部合格,交付工艺投用,检修结束。
4 检修总结
高温螺栓在使用中必须保证材质符合设计要求,安装时可涂高温抗咬合脂,避免螺纹咬死不能拆卸,耽误检修时间;带肩螺栓在使用中效果良好,能保证管板和壳体间密封性,从而实现只需拆除管箱就能直接清洗管束,避免抽芯的检修工作量,节省了大量检修时间,对只有管程结焦的换热器有良好应用场合。