合成气压缩机防喘振冷却器泄漏原因分析及技改措施

2016-03-21周济民崔文丽河南龙宇煤化工有限公司河南永城476600

肥料与健康 2016年1期

关键词：管板合成气冷却器

周济民，崔文丽(河南龙宇煤化工有限公司　河南永城　476600)

周济民，崔文丽
(河南龙宇煤化工有限公司河南永城476600)

摘要由于工况频繁波动，甲醇合成装置的合成气压缩机防喘振冷却器的管板间应力变化较大，加之循环水水质较差，导致该设备频繁泄漏。为此，采取了相应的技改措施，彻底解决了该设备的泄漏问题，降低了生产运行成本。

关键词防喘振冷却器泄漏原因分析技改措施

Analysis of Causes for Leakage of Anti-Surge Cooler of Syngas Compressor and Technological Transformation Measures

Zhou Jimin，Cui Wenli
(Henan Longyu Coal Chemical Co.，Ltd.Henan Yongcheng 476600)

Abstract Because of frequent fluctuations of the operating conditions，the stresses between tube sheets of anti-surge cooler of syngas compressor in methanol synthesis plant have a greater change，in addition，the quality of circulating water is poor，these often cause the equipment to leak.Therefore，relevant technological transformation measures are taken，the leakage problem of the equipment is solved thoroughly，and the operation and running cost is reduced.

Keywords anti-surge cooler leakage analysis of causes technological transformation measures

1　工艺简介

来自低温甲醇洗装置的净化气和氢回收装置的富氢气(3.15 MPa，30℃)经新鲜气分离器分离液相甲醇、压缩机6级压缩(7.54 MPa，163℃)后，与来自循环气分离器的合成循环气在压缩机缸体内混合压缩(8.20 MPa，71℃) ;压缩后的气体分成2股，一股去甲醇合成装置，另一股作为防喘振气先进入防喘振冷却器的管程，被壳程的循环水冷却至40℃左右，然后分别进入新鲜气分离器和循环气分离器。压缩机系统工艺流程见图1。

2　存在问题

防喘振冷却器管程介质为合成气，设计压力8.7 MPa;壳程介质为循环水，设计压力0.7 MPa。该冷却器自投运以来，先后多次发生换热器管板和列管泄漏问题。泄漏初期，对循环水回水管线进行水质分析，结果含CO质量分数为200× 10－6、含甲醇质量分数超过60×10－6。运行后期，每天因防喘振冷却器泄漏而造成的经济损失巨大，有时甚至被迫停车处理。运行6个月后，该设备制造企业对管板焊接存在的问题进行了修复，但重新投入运行8个月后，又出现内漏，且有持续扩大趋势。

3　泄漏造成的危害

防喘振冷却器的泄漏不仅导致大量有效气和甲醇的损失，而且造成循环水系统大量微生物滋生，引起循环水水质恶化。为保证循环水水质达标，需向循环水系统投加大量的杀菌剂，进而造成循环水浊度升高，增加了循环水排污量，提高了生产成本。另外，由于循环水系统中CO和甲醇大量富集，造成循环水冷却设备出现腐蚀、堵塞等现象，影响设备换热效率及使用寿命，同时增加了检修工作量。

图1　压缩机系统工艺流程

4　泄漏原因分析

河南龙宇煤化工有限公司设计水源为矿井涌水，水中碱度、硬度含量较高，循环水水质差，易在换热器表面形成垢物，造成垢下腐蚀。加之防喘振冷却器为高低压换热设备，压差高达8.0 MPa，工况波动频繁时，管板间的应力变化较大，易造成其泄漏。

5　技改措施

将防喘振冷却器的进口和出口用管线连接，即不再投用该设备。防喘振冷却器旁路后，防喘振回路气体温度上升至压缩机出口温度，势必造成压缩机整体压缩热平衡恶化，进而影响机组的正常运行。为避免此类情况发生，把压缩机和合成系统放在一个大系统内进行考虑，将甲醇合成装置的甲醇水冷器作为压缩机系统的冷却器，从而解决热平衡问题。为此，从甲醇合成装置的甲醇分离器出口气相管引1根管线至压缩机入口，用作冷线喘振回路。技改后新鲜气分离器入口工艺流程见图2。