丙烯腈裝置急冷塔噴頭長(zhǎng)期運(yùn)行堵塞問(wèn)題

1、丙烯腈裝置急冷塔噴頭長(zhǎng)期運(yùn)行堵塞問(wèn)題丙烯腈裝置是大慶煉化公司聚合物一廠的龍頭裝置， 主要為丙烯酰胺裝置提供高品質(zhì)原料。 在生產(chǎn)丙烯腈的同時(shí)， 其副產(chǎn)的22%的稀硫銨溶液、30%的粗乙腈水溶液、99.5%的氫氰酸還分別為硫銨回收裝置、乙腈精制裝置及丙酮氰醇裝置提供原料。隨著油田對(duì)聚丙烯酰胺需求量的擴(kuò)大， 對(duì)原材料丙烯腈的需求量也在逐步增加， 所以要求丙烯腈裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高負(fù)荷長(zhǎng)周期運(yùn)行的生產(chǎn)模式。在要求丙烯腈全裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的條件下， 每年的檢修時(shí)間也相當(dāng)有限， 這就對(duì)某些需要較長(zhǎng)時(shí)間清理的設(shè)備提出了較高的要求。本文主要提到了急冷塔噴淋裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行下堵塞的情況。一、影響急冷塔上段循環(huán)量的因素急冷

2、塔的工藝原理急冷塔分為兩段式塔，用來(lái)是反應(yīng)氣體從220冷卻至80；在急冷塔下段把夾帶的催化劑和重組分從反應(yīng)氣體中分離出來(lái)；在急冷塔的上段中和反應(yīng)氣體中未反應(yīng)的氨。經(jīng)過(guò)反應(yīng)器而未轉(zhuǎn)化的氨必須中和除去。如果剩余氨過(guò)多，氨可能與丙烯腈反應(yīng)形成各種聚合物， 并且氨還能促使氫氰酸聚合。 未反應(yīng)的氨是通過(guò)與加至急冷塔上段循環(huán)水物料中的硫酸起反應(yīng)來(lái)除去的， 硫酸和氨氨反應(yīng)生成的硫酸銨用泵送至硫酸銨會(huì)后裝置。硫酸的加入量取決于急冷塔上段循環(huán)液的PH值控制，PH值的范圍應(yīng)在3.55.0, PH值過(guò)低易造成對(duì)設(shè)備和管線的腐蝕，同時(shí)可導(dǎo)致羥基化合物超標(biāo)，PH值過(guò)高會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的聚合損失增大。 通過(guò)控制急冷塔上段加入的

3、及冷水量， 使得急冷塔上段的硫酸錢的濃度控制在18-22% (Wt)。一臺(tái)塔頂除沫器安裝在急冷塔的后面，以捕集帶出的液滴并使其返回到急冷塔上段。當(dāng)急冷塔上段的硫酸銨濃度達(dá)到26%時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生相分離。硫酸銨濃度升高時(shí)， 硫酸銨中聚合物的溶解度就會(huì)降低， 聚合相一但成形并老化， 就能造成此設(shè)備及相連管道的嚴(yán)重堵塞問(wèn)題。 即使是在滿足工藝生產(chǎn)條件情況下，急冷塔噴淋裝置也會(huì)形成聚合物，并造成急冷塔上段循環(huán)量的變化。急冷塔上段循環(huán)量的變化自從 2009 年起，聚合物一廠丙烯腈裝置在正常運(yùn)行狀態(tài)下急冷塔上段循環(huán)量呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)， 裝置每年停工檢修后急冷塔上段循環(huán)量較停工前雖有所上升， 但與前幾年比較還

4、是呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。 表一是 2009 年到 2011 年急冷塔檢修前后的上段循環(huán)量：表 1 急冷塔檢修前后的循環(huán)量影響因素分析經(jīng)初步分析影響丙烯腈裝置急冷塔上段循環(huán)量的因素主要為急冷塔上段循環(huán)流程有堵塞情況。近幾年為緩解急冷塔上段循環(huán)量逐漸下降的趨勢(shì)， 急冷塔上段循環(huán)泵一直都是3 臺(tái)機(jī)泵同時(shí)在運(yùn)轉(zhuǎn)， 在 3 臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下急冷塔上段循環(huán)量應(yīng)該在 1500-1600m3/h 左右，而在2011年裝置停工檢修前只能達(dá)到 1200m3/h 左右，機(jī)泵本身運(yùn)行狀態(tài)良好， 通過(guò)裝置領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員細(xì)心觀察發(fā)現(xiàn)與裝置幾年前正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)只是急冷塔上段循環(huán)泵的出口壓力在逐年在升高，從0.5MPa漲至U 0.

5、65MPa。急冷塔上段循環(huán)泵的出口連接的是到急冷塔上段的噴淋裝置， 在機(jī)泵沒(méi)有問(wèn)題的情況下也就說(shuō)明急冷塔的噴淋裝置存在堵塞情況， 而且急冷塔上段的噴淋裝置的堵塞情況在逐年加劇，也就說(shuō)明了急冷塔上段循環(huán)量逐年下降的真正原因。二、急冷塔噴淋裝置的清洗方法2009 年度和 2010 年度丙烯腈裝置停工檢修過(guò)后急冷塔上段循環(huán)量并沒(méi)有提高多少，而在2011 年度裝置停工檢修過(guò)后有大幅度提高，并且連續(xù)這3 年都是在用高壓水清洗急冷塔上段噴淋裝置， 不同的是 2009 年度和 2010 年度是在急冷塔內(nèi)部進(jìn)行高壓水清洗而2011 年度是把噴頭支管切割下來(lái)在塔外先進(jìn)行化學(xué)清洗然后再進(jìn)行高壓水清洗， 達(dá)到每個(gè)支

6、管與噴頭都能進(jìn)行徹底清洗里面的聚合物， 把清洗效果達(dá)到最大化， 所以急冷塔上段循環(huán)量有明顯改善三、急冷塔噴淋裝置切割清洗的困難.丙烯腈裝置急冷塔內(nèi)部空間小丙烯睛裝置急冷塔直徑是4800mm內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噴頭數(shù)量多， 切割與焊接急冷塔噴淋裝置的人員需佩戴安全帶、 抬頭舉手才能達(dá)到工作平面，這樣就會(huì)使檢修工作人員極易消耗體力，所以切割與焊接急冷塔上段噴淋裝置需要大量的人力， 然而急冷塔內(nèi)部空間有限， 最多只能允許6 個(gè)工作人員同時(shí)進(jìn)行工作， 所以切割與焊接噴淋裝置十分困難。. 丙烯腈裝置停工檢修時(shí)間短丙烯腈裝置每年的停工檢修時(shí)間是 10-15 天， 急冷塔檢修的時(shí)間最多為 5-8 天。 切割急冷塔

7、噴淋裝置需要 2 天， 堿煮急冷塔噴淋裝置需要1 天， 高壓水清洗急冷塔噴淋裝置需要 1 天， 安裝急冷塔噴淋裝置需要 2 天， 焊口檢測(cè)需要1 天， 這些只是清洗急冷塔噴淋裝置所需要的天數(shù)。 然而急冷塔檢修還需要拆裝內(nèi)部格柵， 這也需要大量的時(shí)間， 所以 5-8 天要想徹底清洗急冷塔噴淋裝置是十分困難的，需要工作人員 24 小時(shí)工作才能勉強(qiáng)完成任務(wù)，但這樣就能到到最佳的清洗效果。因?yàn)榧崩渌隙窝h(huán)量逐年下降， 為徹底清洗急冷塔上段噴淋裝置并且驗(yàn)證車間人員分析急冷塔噴淋裝置堵塞嚴(yán)重的問(wèn)題，2011 年度裝置停工檢修是將急冷塔噴淋裝置切割下來(lái)進(jìn)行堿煮后又進(jìn)行了高壓水清洗， 由于 2011 年度裝

8、置停工檢修時(shí)間有限，為了給清洗后的噴頭支管焊接與檢測(cè)留足夠的時(shí)間， 堿煮時(shí)間僅為 8 個(gè)小時(shí)，沒(méi)有達(dá)到預(yù)計(jì)的 24 小時(shí)，就是在堿煮緊8 小時(shí)的情況下，從切割噴淋裝置到焊接完成2 臺(tái)電焊機(jī) 8 個(gè)電焊工 24小時(shí)不間斷施工一共用了 84 個(gè)小時(shí)才安裝完成。切割下來(lái)清洗還是基本達(dá)到了預(yù)期的效果， 但急冷塔噴淋裝置的主管和支管連 接處空間有限， 不能年年檢修進(jìn)行切割噴淋支管來(lái)清洗， 這樣就會(huì)使以后無(wú)法進(jìn)行切割噴淋支管清洗噴淋裝置。 而且切割噴淋裝置清洗耗費(fèi)大量的人力， 使檢修工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度增大， 所以也不適宜進(jìn)行切割噴淋支管清洗。四、建議建議把噴淋主管與噴淋支管連接處、 噴淋支管與噴頭處用法蘭進(jìn)行連接， 這樣以后就可以每次檢修都將噴淋支管、 噴頭拆卸下來(lái)進(jìn)行堿煮與高壓水清洗， 以達(dá)到清洗的干凈的效果。 因?yàn)楸╇嫜b置急冷塔從2004 年