JZ装置冬季的运行及操作
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收稿日期:2003201214。作者简介:杨 波(19702),男,湖南宁乡人,工程师,工程硕士,从事聚酯生产研究开发工作。
聚酯装置冬季运行的特点及操作探讨杨 波,韩 逊(乌鲁木齐石化公司,新疆 乌鲁木齐 830019)摘要:通过对蒸汽伴热系统、热媒炉、PTA气送、罐区等各个工序生产操作进行分析探讨,得到了一套行之有效的冬季运行操作方法。关键词:聚酯;冬季运行;特点;对策中图分类号:TQ323.41 文献标识码:B 文章编号:100828261(2003)0420005204
乌石化聚酯装置自1993年开车以来,已运行了近10个春秋。乌鲁木齐地处西北,冬季恶劣的严寒气候对聚酯装置的生产有较大的影响,使装置具有与正常生产时迥然不同的季节特点。乌鲁木齐地区冬季一般是从10月初到次年的4月初,持续时间长达半年,冬季气温低,户外温度持续在-20℃以下,极端最低气温可达-38℃。聚酯装置分为主工艺和外围2个部分,主工艺包括浆料、酯化、缩聚、切粒、包装等工序,分布在一座6层大楼里,冬季室内有暖气,温度一般在16℃左右,受季节影响不大。外围部分包括热媒炉、PTA气送、罐区及公用工程等相关设施,暴露在凛洌的寒风中,生产环境十分恶劣,装置的正常生产面临极大的困难。为解决这一生产难题,在多年的生产实际中,我们走过不少弯路,也取得了许多经验,从而形成了一套行之有效的冬季聚酯装置平稳运行操作方法。1 蒸汽伴热及凝液回收系统 在冬季,聚酯装置所有物料管线均需使用蒸汽伴热,防止物料冻结,保证正常生产时的物料供应。因此,蒸汽伴热系统是保证冬季聚酯正常生产的首要条件。自1993年开工后,在随后2年的冬季运行中,暴露了伴热系统存在的严重问题,为此我们有针对性地进行了一些改造。1.1 伴热系统改造 原伴热系统采用D6cm伴热管线,管径小,蒸汽带入杂质后,管线易堵易冻。伴热系统蒸汽分配盘及凝液回收盘数量多,总数60余个,阀门1000余个,还有许多伴热不经蒸汽分配盘而直接从主管线上引入,部分凝液就地排放或进入地下管道,造成整个伴热系统复杂,难于理顺。管线长、阀门多、热量分配不均;某些过长的管线因阻力大,蒸汽及凝液流动困难,管线易堵易冻。为防冻只好采取在各导淋处就地排放或用桶接,但仍有许多管线冻裂,蒸汽泄漏,天冷又无法停汽处理,造成整个现场一片狼籍。 为解决防冻问题,我们将原伴热系统进行了全盘改造:将伴热管线由D6cm改为D12cm,每根伴热管长度由原来的10m左右改为25m左右;所有伴热蒸汽及凝液均进入集中的蒸汽分配盘及凝液回收盘,使蒸汽分配盘及回收盘总数大幅度减少至22
个,阀门减少至300余个,并留有大量预留口,为日后改造提供便利;所有疏水阀增加旁路,便于管线吹扫,以及当伴热管线变凉时,拧开旁路阀,增加蒸汽流量加热管线。
表1 伴热系统改造前后对比Table1 Comparisonofheataccompanysystempre2andpost2reformation
部位原蒸汽分配盘数改造后分配盘数原凝液回收盘数改造后回收盘数
管廊7276
热媒系统6361
气送系统2120
罐区6561
凝液回收系统4140
泵房5250
改造完成后,我们绘制了伴热系统全流程图,并在每个阀门上挂指示牌,使职工迅速掌握伴热流程走向。在实际操作中根据各管线冷热情况,通过调节蒸汽分配盘上各阀门开度,实现各伴热管线之间的蒸汽流量分配,解决了以前部分伴热管线不热的问题。1.2 分区加阀
第16卷第4期 2003208 聚酯工业
PolyesterIndustry
Vol.16No.4
Aug.2003
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 在实际运行中,由于蒸汽压力波动,蒸汽含水,突然降温等各种原因,造成伴热管线冻裂或管线腐蚀破裂,因天冷无法停汽,堵漏、补焊处理时困难较大,甚至无法进行,经常只有等到天气转暖,停伴热后处理。 分区加阀即将整个伴热系统分为6个子系统,各个子系统进出蒸汽、凝液均分别加阀隔断。这样当发现蒸汽漏点时,可以根据情况处理。如果是单根伴热线漏,可从各蒸汽分配盘及凝液回收盘找到相应进出口阀,关闭后处理;如果是其他地方漏,可关相应分区隔断阀进行处理,从而使漏点得到及时消除。1.3 凝液回用 冬季伴热系统投用后,消耗大量蒸汽,产生许多凝液,一般在4t/h左右,对这些凝液我们采取集中收集后回收用作切粒机冷却水的补充水,取代DW脱盐水。 这样每年冬季伴热投用后,我们便将界区DW进口阀门关死,将DW管线吹扫干净后停用,冬季所有切粒机补充水全部采用凝液回收补充的方法,从而节省了大量的DW水费。全装置的伴热蒸汽凝液均通过凝液回收盘收集后进入D280凝液回收系统,系统流程如图1示。图1 D280系统流程示意图Fig.1 ProcessdiagramofD280condensationsystem 收集后的凝液主要是通过P280泵打入DW脱盐水罐,用作切粒机补充水。少部分凝液进入废水池作为废水池防冻使用,这部分凝液最初是从D280排入下水管道再流入废水池,但是由于凝液温度高,进入下水管后产生气阻,使下水管道易堵,为此我们将这部分凝液也改为经P280泵打入废水池。 由于凝液量大,温度高,D280系统经常是蒸汽弥漫。为解决这一问题,我们一方面控制伴热蒸汽用量。另一方面将D280保温除去,将凝液伴热系统停用,充分利用环境温度低,将这部分蒸汽冷凝下来,消除了蒸汽弥漫现象。
2 热媒炉系统 聚酯装置有2台燃油热媒炉,供应聚酯生产所需的热量。如果热媒炉发生故障,会导致主工艺被迫降产或放流。而由于冬季恶劣严寒天气影响,使冬季成为热媒炉故障高发季节。2.1 燃料油含水 冬季燃料油含水问题通常较严重,而且由于采用蒸汽扫线,燃料油含水不可避免,而燃料油含水对热媒炉影响极大,火焰燃烧不稳,易连锁停炉。因此,热媒炉岗位冬季一般2h时左右排水1次,排水地点在燃料油进炉前的缓冲小罐和换热器FH291
处(见图2)。 发生燃料油含水停炉时应及时排油,进行燃料油循环置换后再点炉,如果不置换或置换不干净,会造成多次点炉均火焰监测器报警,发生点不着炉的情况,耽误生产。2.2 燃料油管线易冻 燃料油凝固点在10℃左右,如果保温不好,流速过慢,有流动死角等情况下极易造成燃料油冻结,
影响生产。热媒炉燃料油包括有3级循环,如图2
示。 正常满负荷生产时循环1有燃料油返回流动,
而从P291出来的燃料油大多从喷枪进入炉膛内燃烧,使循环2、循环3均无或很少燃料油返回流动,
易造成循环管线燃料油冻堵。当发生热媒炉负荷降低或停炉时,燃料油无法从循环2、循环3返回,使热媒炉在极端危险情况下工作或连锁停炉,为此需增加对循环2、循环3线的伴热保温。2.3 仪表防冻 每到冬季,热媒炉经常发生火焰监测器报警停炉,而又查找不出确切原因,这些故障大多是由于低温下仪表的工作可靠性下降等原因引起的。为此我们一方面加强仪表的伴热防冻。另一方面想法给热媒炉增加了一个简易防护棚,遮风挡雨,自1995年完成后至今热媒炉无故停炉现象大幅度减少,也不存在明显的季节性差异了。 另外如图2示,循环1是根据压力设定稳定在200kPa左右,自逆调节阀PCV29105自动调节阀门开度。冬季PI压力发信及调节阀易冻,造成压力发送值与实际值有较大偏差,从而使燃料油实际压力波动。实际压力低,热媒炉易压力低报连锁停炉;实际压力高,炉子冒黑烟,燃料油泵P295易憋坏憋漏。
6 聚酯工业 第16卷 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.所以需加强PCV29105的伴热防冻,另外要求职工每小时巡检时注意P295泵出口压力与PCV29105压力应保持一致,必要时要通过PCV29105旁路手阀来调节压力。
图2 燃料油循环系统示意图Fig.2 Diagramoffueloilrecyclesystem2.4 热媒排放 热媒排放线位于地沟中,无伴热保温。一般在冬季修泵、清洗过滤器时需进行热媒排放,如果趁热排放,利用热媒300℃的高温将管线加热,可一次排放干净。如果热媒量少且温度低,其热量不足以加热热媒地下排放线时,则易造成管线冻结堵塞,此时最好先排放至容器中,再倒入热媒储罐内。3 PTA气送系统 气送系统是将料仓D202中PTA通过提升罐LD202,用高压氮气将PTA输送至浆料调制系统,氮气循环使用(如图3示)。3.1 PTA结块 如果PTA含水,由于无伴热保温,易在料仓D202底部结块,造成下料困难,即使使用D202底部氮气松动也作用不大,这种情况下只有采取人工下料的方式。即将PTA气送程序置于手动,各下料阀全开,延长下料时间,采用人工振动敲击,高压氮气反冲等方法将PTA料下够,再进行气送。只要氧化装置运行正常,PTA含水少,质量稳定,这种下料困难的情况基本上可以避免。3.2 LD202提升管结冰 由于氮气循环使用,时间长后氮气中含水量会上升,正常时氮气温度在室温,因此对PTA气送影响不大。但在提升罐LD202底部,氮气、PTA在压力下进入提升管,流速突然加快,形成负压抽吸和低温效应,氮气和PTA中水分在此突然冷却,形成结冰,造成LD202提升管口堵塞。冬季多次发生此类情况,需打开LD202,掏出罐中残余PTA,将提升管口冰块敲打干净,再恢复气送。针对这种情况,在LD202底部增设了伴热管线和保温,解决了提升管结冰问题。
图3 PTA气送示意图Fig.3 PTApneumaticconveyingdiagram
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