王明旭 李延琪 冯铁柱 薛梅菊 李双胜

（1.辽阳石化分公司尼龙厂 辽宁辽阳市 2.辽阳石化分公司芳烃厂 辽宁辽阳市）

（3.辽阳石化分公司聚酯厂 辽宁辽阳市 4.辽阳石油化纤公司 辽宁辽阳市）

一、工艺流程简介

醇酮装置400号单元是利用洗涤油吸收工艺介质中的环己烷，E405是其中的一个换热器，原设计是U形管式换热器。该换热器用来提高进料冷油的温度，以便提高吸收能力。因换热器能力不足，2010年6月按计划对该设备进行了更换，设备型式为固定管板式双壳程带膨胀节的换热器。E405工艺流程见图1。

二、换热器换热能力不足

2007年8月车间提出降低尾气烃含量及节能改造项目，具体内容：E405换热面积不够，使解析后的热油温度高，提供给E407的冷油预热能力差。计划更换新设备，提高设备的换热能力。表1是E405在2008年5月、2010年5月和改造后2010年8月运行数据的对比。

从表1的数据可以看出，E405冷油出口TI426为40.4℃偏低，E405热油出口TI418为88.1℃偏高。说明2008年以前，换热器的换热能力没有2010年5月到2010年8月好。E405冷油出口TI426，由原来的65.9℃下降到48.6℃，E405热油出口TI418由原来的73℃上升到92.3℃。说明2010年8月以后，换热器的换热能力没有2010年5月到2010年8月期间好。

图1 E405工艺流程

三、换热能力不足原因分析

1.2010年5月前换热器换热能力不足原因分析

表1 E405改造前后运行数据的对比

2010年初车间设备人员在巡检中发现，E405的冷油物料出口接管的管壁两侧温差很大，经过检查，出口接管的管壁一半温度高、一半低，有20℃以上的温差。正常物料管线的温度，应该基本上是均匀的，因此怀疑设备管箱内部有问题。2010年3月在醇酮装置碱洗期间对E405进行检查，发现封头隔板垫片损坏，隔板垫片材料是耐油石棉。由于物料中含有酸性物质，对耐油石棉垫片具有一定的腐蚀作用，所以封头隔板垫片损坏。从管板端面图看（图2），分程槽下部是物料的进口，上部为物料的出口，下部由于物料冲刷管板端面比较干净，分程槽中间部位也是由于液体从该部位泄漏冲刷所致。更换了封头垫片后开车，E405换热情况明显好转，出口接管的管壁温度也正常了。

从图2中可以看出，由于分程隔板垫片被物料腐蚀后，造成分程隔板和管板的间隙，物料有一部分直通，直接导致换热器的换热能力下降，外界表现为冷物料出口接管外壁温有温差。

图2 管板端面图片

2.2010年8月后换热器换热能力不足原因分析

E405于2010年6月大修期间按计划进行更换，并与2010年7月投用。车间设备人员每台到现场对设备进行巡回检查，发现E405筒体温度变化很大。2010年大检修时把E405的冷物料改走壳程，热物料改走管程。冷物料沿着物料流动方向随着被热物料的加热温度应当逐渐的升高，但是该设备的冷物料走到膨胀节的位置时就发生了变化，膨胀节前的一段温度是逐渐升高，但膨胀节后的一段温度突然地升高了很多，一直延续到换热器的管板，再从管板到膨胀节处温度基本没有变化。顺着膨胀节再继续往下走，温度又发生了变化，温度降低了很多，一直到物料的出口处都是如此。凭着多年的现场经验，认为设备存在故障。

原设备是U形管式换热器，新设备是固定管板式双壳层结构换热器，为了消除热膨胀在设备的中部安装了一个膨胀节。新换热器的壳层接管管径为DN100，这个膨胀节的环行截面积与接管的流通面积差不多。设计的想法是壳层的物料在壳层内绕着折流板来回地流动，但刚开始的时候，液体流到中部膨胀节时，流体可以继续向前流动的同时也可以沿着膨胀节的环行流道向下流动。当设备筒体灌满时，流体就是从膨胀节的环行流道流到了下个壳层，没有继续向前流动。因为此处的阻力是最小的，也就造成了设备的流道直通，换热器的换热面积严重减小，造成换热能力不足。膨胀节的安装位置不能放置在换热器的中部，而应该放置在如图3所示的右侧。

图3 结构示意图

四、结束语

设备管理工作需要设备管理人员了解设备的结构和原理，并且到现场认真巡回检查，才能够及时发现设备故障。换热器泄漏故障是较为广泛出现的问题，需要认真的检查设备及工艺参数的变化，以便及时发现设备故障。