BDO裝置乙炔升壓及循環(huán)系統(tǒng)異?，F(xiàn)況及處理

1、BDO 裝置乙炔升壓及循環(huán)系統(tǒng)異?，F(xiàn)況及處理摘要：BDO裝置乙炔升壓及循環(huán)系統(tǒng)是由乙炔循環(huán)壓縮機(jī)將新鮮乙炔源源不斷 送入 BYD 反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)的系統(tǒng)，由于洗滌塔內(nèi)部工藝物料的性質(zhì)導(dǎo)致了塔內(nèi)易 出現(xiàn)聚合物將填料堵塞、液體發(fā)泡的情況，本文對(duì)其異?，F(xiàn)象及處理措施進(jìn)行分 析探討。關(guān)鍵詞：洗滌塔；填料；乙炔循環(huán)壓縮機(jī)；液泛發(fā)泡概述BDO 裝置炔化反應(yīng)是由乙炔與甲醛在乙炔銅催化劑的作用下反應(yīng)合成丁炔二 醇（BYD），而新鮮乙炔需要升壓到100KPa并且在系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)冷卻才能進(jìn)入 BYD 反應(yīng)器，同時(shí)提供銅鉍催化劑顆粒懸浮與攪拌的動(dòng)力。乙炔升壓及循環(huán)系統(tǒng) 是將界區(qū)新鮮乙炔通過液環(huán)式壓縮機(jī)壓縮后經(jīng)過洗滌冷

2、卻進(jìn)入 BYD 反應(yīng)器，而未 反應(yīng)完畢的氣體通過出口洗滌塔洗滌冷卻后進(jìn)入壓縮機(jī)再次一并壓縮后送入反應(yīng) 器，洗滌塔洗滌后循環(huán)氣量中的部分甲醛不斷累積，需要置換后送入后端進(jìn)行回 收甲醛原料的系統(tǒng)。由于甲醛在一定溫度/壓力下容易聚合的特點(diǎn)，洗滌塔容易出 現(xiàn)填料堵塞，甲醛達(dá)到一定濃度后液體發(fā)泡，會(huì)導(dǎo)致塔內(nèi)液位/壓力波動(dòng)，影響乙 炔循環(huán)壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。入口洗滌塔兩次異?，F(xiàn)象（1）2016 年7 月8 日， BYD 系統(tǒng)建立乙炔氮?dú)庋h(huán)運(yùn)行期間，入口洗滌塔 壓力波動(dòng)較大，同時(shí)伴隨著液位波動(dòng)較大、壓縮機(jī)出口/入口壓力波動(dòng)較大、循環(huán) 氣流量波動(dòng)較大；由于系統(tǒng)處于前期開車準(zhǔn)備階段，故相關(guān)聯(lián)鎖均未投用，避免

3、 了壓縮機(jī)跳車情況的出現(xiàn)。此時(shí)經(jīng)過車間領(lǐng)導(dǎo)協(xié)商后，采取降低循環(huán)氣流量、降 低入口洗滌塔壓力設(shè)定值以便同時(shí)使壓縮機(jī)出口壓力得以降低，在洗滌塔處于低 液位的情況下，系統(tǒng)才得以穩(wěn)定下來。通過分析對(duì)洗滌塔內(nèi)液體分析數(shù)據(jù)得知甲 醛濃度僅僅為 0.5%，由于公司開車進(jìn)度在即，暫未分析得出此次異?，F(xiàn)象的原因。（2）2016 年8 月4 日，壓縮機(jī) B 跳車。原因分析過程中發(fā)現(xiàn)是由于 B 出口 壓力高聯(lián)鎖出現(xiàn)所致，同時(shí)發(fā)現(xiàn)入口壓力、出口壓力、氣體循環(huán)量、洗滌塔液位、 洗滌塔壓力以及壓縮機(jī)電流均出現(xiàn)較大波動(dòng)，洗滌塔壓差由之前的 0.5KPa 上漲到 3.5KPa。待系統(tǒng)恢復(fù)正常后，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，循環(huán)氣

4、量只能夠維持在 8800Kg/h，入口壓力只有16KPa左右。在車間與公司的事故分析會(huì)上，通過塔體 壓差的上漲情況，總結(jié)出 2 個(gè)可能原因：一是 BYD 反應(yīng)器乙炔噴環(huán)被堵塞，二是 入口洗滌塔填料堵塞/液體發(fā)泡。根據(jù)洗滌塔先出現(xiàn)液位波動(dòng)，緊接著洗滌塔出現(xiàn) 壓力波動(dòng)，同時(shí)伴隨著循環(huán)氣流量波動(dòng)的情況，外加上對(duì)塔內(nèi)液體取樣觀察泡沫 破滅的時(shí)間、分析得出的甲醛濃度為 7.5%、壓縮機(jī)電流來看，應(yīng)該就是洗滌塔出 現(xiàn)液泛發(fā)泡情況。由于洗滌塔采取陶瓷聚鞍環(huán)的填料，極有可能就是甲醛物料在 一定偏低溫度下，聚合在填料上面導(dǎo)致填料堵塞；甲醛物料在一定濃度下，所致 發(fā)泡現(xiàn)象的發(fā)生。為此車間采取 5 項(xiàng)措施來減緩此種

5、現(xiàn)象的發(fā)生： 1：洗滌塔采 取間斷堿洗的方式，向塔內(nèi)添加氫氧化鈉溶液保持一定 PH 值，循環(huán)一定時(shí)間后 用新鮮冷凝液進(jìn)行置換到合格 PH 值后恢復(fù)系統(tǒng)，此時(shí)塔體壓差下降較為明顯， 且其他參數(shù)無明顯波動(dòng)出現(xiàn)。 2：由于低溫促使甲醛聚合，于是提高洗滌塔內(nèi)液 相運(yùn)行溫度：通過提高洗滌塔循環(huán)液溫度設(shè)定值、補(bǔ)水采取70C的蒸汽冷凝液的 方式提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行溫度，此時(shí)塔體壓差下降較為明顯，且其他參數(shù)無明顯波 動(dòng)出現(xiàn)。 3：加大洗滌塔置換水量，加大分析頻率來確保塔內(nèi)甲醛濃度維持在低 濃度，同樣此時(shí)塔體壓差下降較為明顯，且其他參數(shù)無明顯波動(dòng)出現(xiàn)。 4：降低 液環(huán)壓縮機(jī)工作液流量：通過降低工作液流量的方式，來減

6、輕壓縮機(jī)負(fù)荷，保證 壓縮機(jī)不出現(xiàn)因?yàn)橐后w發(fā)泡所致過載跳車。5：降低洗滌塔液體循環(huán)量來減小塔 體壓差。從此次事故出現(xiàn)以及后續(xù)處理措施來分析，系統(tǒng)波動(dòng)原因?yàn)榧兹┰跍囟容^低 的情況下聚合在填料上面導(dǎo)致填料堵塞，甲醛在偏高的濃度下容易發(fā)泡所致液泛 現(xiàn)象發(fā)生。在后續(xù)運(yùn)行中，適當(dāng)提高系統(tǒng)溫度、加大液相物料置換量、間斷堿洗、 降低壓縮機(jī)液環(huán)工作液的方式維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。更換填料改進(jìn)工況后的系統(tǒng)對(duì)比2016 年 9 月 22 日，停車消缺期間更換洗滌塔陶瓷聚鞍環(huán)填料，清洗 BYD 反 應(yīng)器乙炔噴環(huán)(發(fā)現(xiàn)堵塞嚴(yán)重)。在后面的開車運(yùn)行過程中，乙炔升壓及循環(huán)系 統(tǒng)在降低壓縮機(jī)液環(huán)工作液流量、加大液相物料置換量后

7、運(yùn)行較為穩(wěn)定。從消缺后更換填料、乙炔噴環(huán)的清洗情況來看，乙炔循環(huán)壓縮機(jī)/入口洗滌塔 的異常情況應(yīng)該是由于1： BYD反應(yīng)器乙炔噴環(huán)部分堵塞；2：入口洗滌塔甲醛濃 度高、溫度低出現(xiàn)聚合物將填料堵塞/液相發(fā)泡現(xiàn)象所導(dǎo)致； 3：液相發(fā)泡之后， 由于乙炔循環(huán)壓縮機(jī)需要一定量水環(huán)工作液，水環(huán)發(fā)泡后會(huì)加大壓縮機(jī)負(fù)荷導(dǎo)致 過載跳車。為避免以后再出現(xiàn)類似情況，我將此次消缺前后的乙炔供應(yīng)及循環(huán)系 統(tǒng)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行如下總結(jié)，供探討。2016.8.12016.8.4、2016.10.12016.10.5為裝置正常運(yùn)行期間乙炔升 壓及循環(huán)系統(tǒng)參考數(shù)據(jù)，此期間數(shù)據(jù)可以作為標(biāo)準(zhǔn)工況。2016.8.5 乙炔升壓機(jī)跳 車一臺(tái)后

8、，從表中數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，循環(huán)氣量在壓縮機(jī)恢復(fù)開車之后大大降低，由 此可以判斷出BYD反應(yīng)器部分乙炔噴環(huán)已經(jīng)被銅鉍催化劑所堵塞。自2016.8.5開始，入口洗滌塔壓差較標(biāo)準(zhǔn)工況有所上漲，導(dǎo)致壓縮機(jī)入 口壓力較標(biāo)準(zhǔn)工況下降明顯壓力偏低，同時(shí)壓縮機(jī)電流升高負(fù)荷上漲，應(yīng)該是由 于壓縮機(jī)在保證液環(huán)工作液流量一定(25T/h )的前提下，液體發(fā)泡導(dǎo)致壓縮機(jī)負(fù) 荷上升，同時(shí)洗滌塔液位/壓力波動(dòng)明顯，說明洗滌塔內(nèi)液體有發(fā)泡液泛情況出現(xiàn)。 經(jīng)過對(duì)塔內(nèi)液體取樣后分析得知甲醛濃度達(dá)到 8%，同時(shí)人工肉眼觀測(cè)液位樣品 發(fā)泡情況，車間決定加大洗滌塔置換水流量來降低系統(tǒng)甲醛濃度，提高系統(tǒng)運(yùn)行 溫度：通過提高入口洗滌塔循環(huán)液

9、溫度/出口洗滌塔循環(huán)氣量溫度設(shè)定值，補(bǔ)水采 取蒸汽冷凝液熱水補(bǔ)充來實(shí)現(xiàn)。從2016.8.13車間決定降低壓縮機(jī)液環(huán)工作液流量(24T/h)，壓差下降 明顯，壓縮機(jī)入口壓力明顯回升，進(jìn)一步明確洗滌塔內(nèi)液體發(fā)泡的存在。隨后 14 日、 15 日、 16 日壓差又開始逐步回升， 17 日車間決定再次降低壓縮機(jī)液環(huán)工作 液流量(21T/h)。18日下降到20T/h，已經(jīng)無法徹底滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的需要， 壓差上漲到5.3KPa，車間決定再次堿洗的方式來維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。19日壓差堿 洗過后下降明顯，入口壓力回升，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。在后來的 22 日、 23 日， 29 日 30日， 9月2日、 3日， 9月

10、9日、 1 0日系統(tǒng)堿洗過后明顯趨穩(wěn)。車間分析得出 應(yīng)該是由于洗滌塔內(nèi)部分聚合物附于填料導(dǎo)致部分填料堵塞，從而出現(xiàn)上述情況。 為此車間向公司反映決定在消缺期間更換陶瓷聚鞍環(huán)填料。2016年9月18日，裝置消缺工作展開。從2016.10.12016.10.5消缺 后裝置的開車數(shù)據(jù)可看出，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。裝置消缺期間，確認(rèn)BYD反應(yīng)器部分乙炔噴環(huán)被銅鉍催化劑堵塞，同時(shí)更換 了洗滌塔內(nèi)陶瓷聚鞍環(huán)填料，同時(shí)提高了系統(tǒng)運(yùn)行溫度，加大系統(tǒng)置換水量，降 低壓縮機(jī)液環(huán)工作液流量，系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定屬于標(biāo)準(zhǔn)工況。所以當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)上 述異常情況，采取上述一系列處理措施，能夠維護(hù)裝置穩(wěn)定運(yùn)行。乙炔升壓及循環(huán)系統(tǒng)異常波動(dòng)處

11、理措施探討乙炔升壓及循環(huán)系統(tǒng)是BYD炔化反應(yīng)的重點(diǎn)系統(tǒng)，壓縮機(jī)是將新鮮乙炔提壓 進(jìn)入到BYD反應(yīng)器進(jìn)行炔化反應(yīng)的核心設(shè)備，壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系著 BYD 銅鉍催化劑的活性。一旦壓縮機(jī)跳車一臺(tái)，極容易引起乙炔噴環(huán)被銅鉍催化 劑堵塞，甚至引發(fā)另外一臺(tái)壓縮機(jī)跳車進(jìn)而出發(fā)一級(jí)聯(lián)鎖，催化劑活性將受到致 命影響。因此，洗滌塔的填料堵塞/發(fā)泡泛塔的波動(dòng)導(dǎo)致壓縮機(jī)進(jìn)出口壓力波動(dòng)對(duì) 炔化反應(yīng)、銅鉍催化劑壽命是致命的。目前通過消缺更換填料，車間將系統(tǒng)工況 作出部分調(diào)整來對(duì)比，系統(tǒng)明顯趨于穩(wěn)定。提高系統(tǒng)運(yùn)行溫度：提高洗滌塔循環(huán)液冷卻溫度設(shè)定值；適當(dāng)提高循環(huán)氣 溫度進(jìn)而提高系統(tǒng)運(yùn)行溫度；適當(dāng)關(guān)小壓縮機(jī)工作液換熱器的循環(huán)水來進(jìn)一步提 高機(jī)組液環(huán)溫度。降低系統(tǒng)甲醛濃度：通過加大新鮮補(bǔ)水量，加大置換水量來降低系統(tǒng)中的 甲醛濃度，避免甲醛濃度累積而增大形成聚甲醛的幾率。降低洗滌塔液位：進(jìn)一步降低入口洗滌塔液位控制的設(shè)定值，來降低泛塔 的可能性。降低壓縮機(jī)液環(huán)工作量：適當(dāng)降低壓縮機(jī) A/B 液環(huán)工作量的設(shè)定值，以減 輕壓縮機(jī)負(fù)荷，避免負(fù)荷過高引起壓力波動(dòng)，甚至過載跳車。通過上述一系列的工況改進(jìn)措施，系統(tǒng)明顯得到好轉(zhuǎn)，壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。5.結(jié)論：乙炔升壓及循環(huán)系統(tǒng)由于工藝物料的性質(zhì)決定了塔內(nèi)會(huì)生成聚合物，特 別是壓力偏高/溫度偏低的情況下容易形成聚甲醛堵塞填料與管線，同時(shí)甲醛濃度