乙二醇装置中高通量再沸器的改造

第31卷第4期化工机乙二醇装置中高通量再沸器的改造石祥利·范根方倪东源(扬子石化股份有限公司烯烃厂)犢要针对原500°再沸器存在的问题选用进口高通量管,使用双面三层爆炸复合管板,管子管板进行4种试驗比较,采用强度焊加贴胀方法,制造过程使用了多种创新工艺方法,消除了原500°再沸器换热能力不足和腐蚀的问题。关词乙二醇装置高通量管再沸器国产化改造中图分类号TQ051.65文献标识码B文章编号02546094(2004)04023903扬子石化烯烃厂500蒸发单元原再沸器Ed.高通量管内侧烧结多孔金属膜表面污垢530~535用于200kta的乙二醇装置,于1987年较多7月正式投用。1999年装置扩容改造(原生产能.列管与管板连接处大面积渗漏。力的140%)时考虑到原设计余量及400°环氧乙1.2生产负荷不足烷精制系统对生产负荷的调节作用,500再沸器500生产的最大负荷只达到原设计的未做变动。但是在改造开车后,由于装置总体生115%,已无任何调节的余地。根据目前的产品结产能力的提高和400环氧乙烷负荷的调整,500构500°及后系统的负荷如能达到原设计再沸器的效率下降问题就显得尤为突出,500°的130%是较为理想的,考虑到今后EO及EG可能生产能力只达到原生产能力的115%,严重制约出现的产品生产价格,最好该系统能力达到了装置的高负荷生产,成为装置进一步扩大生产140%左右,因此扩大该系统的生产能力是必要的瓶颈。为此,决定对5台高通量再沸器进行技的,也是迫切的术攻关。1.3传热系数降低1500再沸器原状况500换热器换热效果下降是造成生产负荷上1.1设备本身的缺陷不去的主要原因。专利商美国SD公司对500°系E530、E532、E533、E534、E5355台高通量统核算的结果(表1)也能充分说明这一问题。换热器,均是由日本三菱重工制造,换热管采用美表15台换热器的传热系数K的比较国UCC(UOP)公司生产的高通量Cu、N合金管,1.163W/(m2·℃)管板为碳钢和不锈钢复合钢板换热管与管板采用项目E-530E-532E-533E-534E-535胀接结构,1987年7月投用。从近几年大修情况来应达到的K值531049948750263216看,这5台高效换热器存在一些共同的问题:实际的K值49104520410148031866a.原碳钢(Ss41)壳体因系统介质腐蚀,多原设计的K值57105307527753084552次泄漏造成装置停车,1994、1995年分批更换成从表1中提供的核算数据可以看出,各效再不锈钢壳体;沸器的传热系数均有不同程度的下降,其中三b.管板内侧碳钢部分已明显减薄五效再沸器的传热效率下降明显。C.中间折流板腐蚀损坏拉杆大部分已断裂;2设备改造思路和方案石祥利,男,1963年2月生,助理工程师。江苏省南京市,210048。240化工机械2004年经研究,制定改造各效再沸器的思路和方案:直度和公差,管孔内壁的粗糙度达到32um。加a.由中国寰球工程公司按140%原生产能工管板孔坡口时,制作了专用限位器,管板孔用通力对50°的再沸器进行了核算,证实换热器的能规和止规检查,并测量了管板孔的起桥距,控制管力不足,重新进行设计。孔尺寸误差在GB1510-89允许范围。b.通过对国内乙二醇装置调研及相关资料e.管子与管板进行各种连接形式试验,确检索决定仍采用美国UOP的高通量管(引进),定了强度焊加贴胀的工艺,贴胀力由液压胀管器提高换热效率,降低阻力。控制。强度焊采用两遍氬弧焊焊接,每次氬弧焊c.采用进口UOP高通量管,其他由国内设后进行气密试验检查。胀管采用液压胀管,在正计制造,可大大降低设备制作费用。式胀管前进行了贴胀试验,根据实测贴紧力、拉脱d.考虑到原再沸器在使用中的腐蚀情况,试验和解剖分析的情况,选定胀紧力。胀后进行同时考虑铜镍合金管子管板的结合可靠性,决定水压试验。改动原日本三菱重工仅单面复合不锈钢的管板结t.制定完整的焊接工艺规范,进行焊接工艺构采用壳程侧管板复合不锈钢管箱侧复合蒙乃评定,焊口全部着色检查合格。为提高焊接质量尔合金基层用16Mn钢双面三层爆炸复合的新和可靠性,对0cl!N9壳体与16Mn管板异种钢结构。焊接、高通量管与管板复合层 Monel400异种钢焊管子与管板連接方式通过对强度胀、胀接,用进口焊丝和国产焊丝进行了焊接试样对比,后密封焊、强度焊、强度焊焊后贴胀4种方法,分最后选用进口焊丝。别进行了试验比较,编制了焊接工艺评定报告书g.壳体组对严格控制质量,避免强力组对经过UOP专家确认,采用强度焊加贴胀的方法。降低组对应力,对所有法兰面焊环、法兰颈衬套及t.壳体管箱与下封头及折流板拉杆均采用近孔加强板处进行氨渗透查漏188不锈钢,接管采用内衬不锈钢,避免了原碳4改造后的运行状况钢材料的腐蚀。5台高通量再沸器于2001年7月安装完毕3制造过程的质量控制8月7日投用。投用至今,这5台设备运行稳定,对再沸器的改造实施制造过程的全面质量控换热性能良好。对500°系统操作参数进行了详制,具体措施如下a.严格审查制造厂的质量保证体系和制造邹记录,有关参数见表2。表2同等负荷下改造前、后运行参数比较工艺,确定关键制造工序,确定三方共检点,同时聘请第三方监理人员驻厂检验。运行参数计值改造前改造后下降值b.和制造厂一起,对外协件爆炸复合管板T530进料量/m3,h进行现场质量监督和检验。管板基层用材采用T-536出料量/m3·h14739.5l6Mn(II级锻件),两侧分别复合0Crl8N和T-56出料浓度/w%MOMonel400,管板经锻造、调质后化学成分、机械性538蒸汽量/m3·h能,均符合JB75585规定。复合后的钢板进行了T-530压力/MPa1.051.160.710.45冷弯剪切性能试验,100%超声波探伤及表面着T-31压力/Mn0.720.840.510.33色复查,达到I级标准。T-532压力/MPaC.派员到美国UOP对订购的高通量管T-533压力/MPa0.330.450.260.19SB466(C70600)进行验收,管子到制造厂后再对T-534压力/MPa0.180.300.150.15管子进行了化学成分和机械性能复验、高通量管T-535压力/MPa0.040.080.0240.56压扁试验和30°扩口试验,并逐根进行试压,确保管子本身质量。从表2中可以看出以下几方面的改造效果:d.管板加工采用钻、扩和铰工艺,采用数控a.蒸发器操作压力大幅度下降。改造后,加工的钻模板进行定位保证了管板孔的精度、垂由于5台高通量再沸器换热能力提高,操作压力第31卷第4期化工机械大幅下降,装置操作弹性增大,有利于化工操作。2002年7月在乙二醇装置对接检修中,对使b.生产能力得到了提高。操作压力与改造用了一年的5台高通量管再沸器进行了仔细检查前相比平均下降了42.54%。说明该系统还有较和壳程水压试验,管子管口均未发现泄漏点;对管大的提升负荷的空间。箱、下封头内侧各焊缝进行了着色检査,未发现裂C.500·系统出料浓度明显提高。降低了原纹和其他缺陷,应该说该国产化高通量管再沸器系统的操作压力,提高了后系统的生产能力,同时设计合理,制造精良减少了600°系统的蒸汽用量和废水排放。500°高通量再沸器的国产化是成功的,它消d.由于再沸器换热性能提高,500·操作具有除了装置原有的生产瓶颈,取得了显著的经济效良好的弹性,降低了塔顶蒸汽中的COD指标,改益。更重要的是结束了该类设备依赖进口的局善了凝水系统回收状况,降低了环保主要指标面,且设备制造的技术含量高,具有多个创新点,COD排放指标。为今后国内同行业装置的国产化积累了成功的经e.节能效果显著。按500·蒸汽用量来计验,并具有推广价值算,可节省蒸汽6Uh左右,年节省蒸汽约46800t年节省费用252.72万元。(收稿日期:200308-27,修回日期:2003-11-11)5结束语Retrofit of the High Flow Re-Boilerin an Ethylene Glycol PlantSHI Xiangli, FAN Genfang, NI DongyuanOlefin Plant, Yangzi Petrochemical Industry Corporation, Nanjing, 210048, Jiangsu, ChinaAbstract Four comparative tests were performed by using imported high flow tubes, double-faced and threelayer explosive compound tube sheets, and tube sheets for the existing problems of the original 500# re-boiler.The low heat exchange capacity and corrosion problems of the original 500# re-boiler were eliminated by usingstrong welding and expansion method, and new technologies in manufactureKeywords Ethylene Glycol Plant, High Flow Tube, Re-Boiler, Domestication, Retrofit(上接第224页)《坪换材料的选用》2004年∥16开/4元针对焊接工程结构中焊条、焊丝、焊剂、保护气体、钎剂钎料等的分类、性能特点和选用等做了系统地介绍。为读者正确选用各种焊接材料提供了实践中成功的经验。《钎焊技术及应用》2004年/16开/23元以常用钎焊方法、钎焊村料和軒焊工艺为重点,着重介绍钎焊质量控制和钎焊生产实践中常见的技术问题和操作技巧,使查阅此书的人员得到可直接用于实践的知识。《切割技术及应用》2004年/16开/38元针对气体火焰切割、电弧切制、等离子弧切割、激光切割、高压水射流切割、电火花切割等一些常用和特殊地切割方法,突出了各种切割方渎的工艺特点及其应用。《表面堆焊与热喷涂技术》、《复合材料的焊接》、《气体保护焊工艺及应用》待出版焊接技术常备书目低合金调质高强度钢焊接及工程应用2004/16开/25元焊接材料实用基础知识2004/16开/32元钢结构焊接制2004/16开/39元电焊条选用指南第三版2003/16开/4元过程设备焊接2003/16开/27元特殊及难焊材料的焊接2003/16开/48元低合金钢焊接及工程应用2003/16开/50元焊丝选用指南2002/16开/37元不锈钢及耐蚀耐热合金焊接⑩00问2000/16开/17元焊接材料、工艺及设备手册2001/16开/130元以上图书全国各大新华书店均有销售,邮购方法(加收10%邮寄费):地址:(109)北京市朝阳区惠新里3号收款人:化学工业出版社发行部邮购电话。0-69803