化產(chǎn)系統(tǒng)換熱器優(yōu)化改造

1、化產(chǎn)系統(tǒng)換熱器優(yōu)化改造兗礦國際焦化XX公司為生產(chǎn)裝置為年產(chǎn)200萬噸優(yōu)質(zhì)焦炭， 配套有焦?fàn)t氣回收化產(chǎn)裝置和利用副產(chǎn)的焦?fàn)t氣生產(chǎn) 20 萬噸 / 年的甲醇裝置。 工廠于 2006年 6 月和 10 月兩座大型機(jī)械化煉焦 爐先后建成投產(chǎn)， 同年 11 月焦?fàn)t氣制甲醇項目亦順利建成投產(chǎn)。化產(chǎn)車間主要負(fù)責(zé)焦?fàn)t煤氣輸送、 凈化、 煤氣中化學(xué)產(chǎn)品的 回收等工作。 來自鼓風(fēng)機(jī)的焦?fàn)t煤氣， 沿自下而上的流動方向依 次通過H2S洗滌塔（24K01）、洗氨塔（24K02）、苯洗滌塔（25K01）, 使煤氣中的H2S CO2 HCN NH3苯等被吸收下來，使煤氣得 到凈化，為后部工序和焦?fàn)t加熱提供合格的凈煤氣。1

2、工藝運行情況（ 1 ）煤氣處理量（設(shè)計值）： 11.8 萬 m3/h。（ 2）洗滌后工藝指標(biāo)情況。2 存在問題（ 1 ）換熱器換熱效果差，洗滌用貧液 汽提水和循環(huán)洗滌 液溫度高，煤氣溫度高，洗滌效果差，煤氣中氨 硫化氫超標(biāo)， 洗苯效果差，管道 換熱器腐蝕嚴(yán)重，粗苯產(chǎn)量低。（ 2）加重常壓脫硫運行負(fù)荷，增加運行成本，嚴(yán)重影響甲 醇車間甲醇的生產(chǎn)質(zhì)量， 并且凈化煤氣指標(biāo)偏高經(jīng)常造成壓縮機(jī) 堵塞，增加檢修次數(shù)，增加成本。（ 3 ）嚴(yán)重影響粗苯的產(chǎn)量。凈煤氣中苯含量增高，粗苯的 回收利用率降低， 使粗苯產(chǎn)量降低， 從經(jīng)濟(jì)利益而言， 減少收入， 增大成本。（4）影響硫磺的產(chǎn)量。凈煤氣指標(biāo)偏高，洗滌下來的

3、硫化 氫和氨含量少，影響酸性汽的組成，減少硫磺產(chǎn)量。3 原因分析由表 1 中數(shù)據(jù)可以看出凈化后指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)值， 造成超 標(biāo)的原因主要有如下因素：（1）換熱器冷卻水流量不足。（2）剩余氨水、煤氣介質(zhì)雜質(zhì)含量高，附著在換熱器表面， 影響換熱效率。（3）低溫水溫度高。（4）區(qū)域廢水進(jìn)入系統(tǒng)在換熱器內(nèi)結(jié)垢，影響換熱效率。（5）煤氣中硫化氫和氨含量高，造成洗油乳化，腐蝕性大， 粗苯換熱器內(nèi)漏，貧油含苯量高，影響苯洗滌效果。（6）洗滌塔表面積大，夏季吸收熱量大，煤氣溫度升高。（7）多臺換熱器因內(nèi)漏，流道封堵，大大降低了換熱面積。（8）部分換熱器有內(nèi)漏及外漏現(xiàn)象，退出正常運行。4 國內(nèi)外類似裝置考察調(diào)研

4、情況馬鋼焦化廠老區(qū)兩座 4.3 米與兩座 6 米焦?fàn)t配套一套 A S系統(tǒng)，煤氣處理量約100000m3/h,化產(chǎn)冷卻系統(tǒng)多采用板式換 熱器和螺旋板換熱器， 其中貧富液換熱器汽提水一段冷卻器和廢 水一段冷卻器采用可拆的板式換熱器， 汽提水二段、 富氨水冷卻 器、和剩余氨水冷卻器、 洗滌富液冷卻器采用的碳鋼螺旋板換熱 器。汽提水一段和廢水一段冷卻器采用冷富液進(jìn)行換熱， 汽提水二段采用低溫水冷卻，冷卻后氣體水溫度小于24C。脫酸貧液經(jīng)貧富液換熱器后先用循環(huán)水冷卻再使用制冷低溫水冷卻。制冷機(jī)馬鋼老區(qū)二系統(tǒng)共配備六臺制冷機(jī)，總功率為 37200KV，在夏季能夠保證低溫水小于 16C，循環(huán)水溫度控制在 2

5、628C。為了降低天氣對系統(tǒng)的影響，馬鋼洗滌四塔外部全部保溫。5 改造的技術(shù)方案本次改造， 不改變原設(shè)計工藝流程， 主要對換熱器進(jìn)行更換 和工藝管道的檢查和其他工況確認(rèn)。5.1 改造具體內(nèi)容（1）檢查換熱器冷卻水管道，確認(rèn)冷卻水流量。 換熱器水流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到設(shè)計流量， 在冷卻水母管三通和換熱器支管三通開孔檢查，判斷水量低的原因。（2）檢查各換熱器水側(cè)通暢情況，清理流道。換熱器在拆回后安裝前， 一直放置在施工現(xiàn)場， 由于當(dāng)時人 多物雜， 從拆開檢查的換熱器情況看， 換熱器水側(cè)流道內(nèi)存在石 子等雜物，對所有換熱器水側(cè)內(nèi)雜物進(jìn)行清理。（3）對部分換熱器進(jìn)行國產(chǎn)化改造，更換換熱器。根據(jù)換熱器實際運行

6、情況， 在對換熱器進(jìn)行清理檢查的基礎(chǔ) 上，對部分換熱器進(jìn)行更換， 為保證更換后換熱器效果和清理換 熱器時減小對系統(tǒng)的影響， 更換的換熱器的面積大體按照原來換 熱器面積的 1.2 倍設(shè)計， 水流量由設(shè)計院核算熱量平衡。 更換換 熱器如表 2。（ 4）對剩余氨水增加過濾器，降低氨水中焦油和雜質(zhì)含量。 由于剩余氨水中焦油和懸浮物比較多， 對進(jìn)入洗滌塔的剩余 氨水過濾器， 降低剩余氨水中焦油和懸浮物含量， 減少設(shè)備堵塞 對換熱器的影響。（5）對溴化鋰制冷機(jī)進(jìn)行全面檢查維護(hù)維修，降低低溫水 溫度。根據(jù) 2010 年制冷機(jī)運行情況，需要對制冷機(jī)進(jìn)行全面的檢 查維護(hù)和維修， 以確保開車后制冷水達(dá)到工藝要求，

7、 保證換熱器 換熱效果。（6）對洗滌五塔進(jìn)行保溫。5.2 換熱器換熱方式（1）粗苯貧富油換熱器采用不銹鋼板式換熱器。（2）貧油冷卻器根據(jù)現(xiàn)場空間情況，采用原來樣式的不銹 鋼板式換熱器。（3）洗滌和脫酸蒸氨的換熱器采用原來樣式的不銹鋼換熱 器。5.3 換熱器的安裝方式（1）粗苯系統(tǒng)換熱器，安裝在原來的位置，對原來的換熱器進(jìn)行更換。（2）脫酸貧液換熱器，在原位置進(jìn)行更換。（3）對洗滌換熱器由于目前沒有發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏情況，在原換熱 器后，進(jìn)行安裝，水系統(tǒng)在相應(yīng)位置開口。6 小結(jié)經(jīng)過改造后達(dá)到了預(yù)期效果，裝置的安全穩(wěn)定性得到提高、 達(dá)到了工藝技術(shù)指標(biāo)、產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)和社會效益。針對目前煤氣凈化工藝存在的處理能力不高，系統(tǒng)溫度高， 達(dá)不到設(shè)計指標(biāo)等問題， 通過換熱器的更換， 使