波紋管換熱器在低溫甲醇洗工藝中的應用

2011年10月Oct 2011第34卷第5期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol 34 No 5波紋管換熱器在低溫甲醇洗工藝中的應用高揚1,張信2,李玉1(1.安徽晉煤中能化工股份有限公司,安徽臨泉236400;2.北京航天萬(wàn)源煤化工工程技術(shù)有限公司蘭州分公司,甘肅蘭州730050)摘要:對工藝設計包進(jìn)行優(yōu)化,在貧甲醇泵進(jìn)口設置2臺換熱器并采用波紋管式換熱器,提高了熱貧甲醇與冷富甲醇之間的換熱效率,維護費用降低。泵進(jìn)口放置一組波紋管式換熱器后,進(jìn)泵的貧甲醇溫度降低至70℃,降低了泵的制造難度,提高了泵運行的穩定性。關(guān)鍵詞:工藝優(yōu)化波紋管換熱器貧甲醇泵安徽晉煤中能化工股份有限公司200kt/a氨使用。工藝流程見(jiàn)圖1。合成(甲醇)裝置凈化工藝采用大連理工大學(xué)的低溫甲醇洗T藝設計包,低溫甲醇作為吸收劑用物2改造方案理吸收的方法將原料氣中的高濃度酸性氣體(比EA-01以及EA-02均為管殼式換熱器。管殼如HS和CO2)除去,適用于以煤、重油、瀝青等重式換熱器因為其結構堅固、操作彈性大、制備T藝質(zhì)烴類(lèi)為原料的合成氨、合成甲醇、煤制油、城市成熟等獨特優(yōu)點(diǎn),仍然在化工生產(chǎn)中大規模使用煤氣等氣體凈化。該專(zhuān)利工藝設備的國產(chǎn)化率在甲醇洗裝置中,此處熱的貧甲醇與冷的富甲醇高,在能耗上亦具有很大的優(yōu)勢。在項目實(shí)施的過(guò)流量非常大,熱負荷也非常大。雖然在設計時(shí),EA程中,本著(zhù)工藝最優(yōu)化、投資最小化、運行最穩定01以及EA-02都有一定的余量,但是在運行較長(cháng)的原則,對貧富甲醇換熱器組的工藝流程做了優(yōu)時(shí)間后,因為設備老化、結垢嚴重、設備泄漏,使化改造,通過(guò)甲醇洗裝置近2a的運行結果來(lái)看,EA-01、EA-02的換熱效果達不到工藝要求。最直改造是合理可靠的。接的后果是貧甲醇的溫度降不下來(lái),直接影響凈化氣的純度。1工藝流程富甲硫化氫貧甲醉一心二氧化碳m吸收塔E-01AH循環(huán)水E-02AD甲醇換其器換熱器E-01A/H循環(huán)水E-02A/D甲醇泵圖2優(yōu)化后的貧富甲醇換熱器組τ藝流程圖1貧富甲醇換熱器組工藝流程另外,進(jìn)P-01的貧甲醇溫度為101℃,密度富甲醇液通過(guò)換熱器(E-0A/H、E-02A/D)705kg/m3,假定能通過(guò)對流程的合理改造,使進(jìn)泵與從硫化氫/二氧化碳吸收塔(C-01)來(lái)的貧甲醇貧甲醇的溫度降低,不論是從泵的制作難度還是換熱后進(jìn)入C-01塔進(jìn)行熱再生,塔底得到貧甲收稿日期:2011-06-19醇,塔頂得到HS氣體。貧甲醇從C-01塔下部抽作者簡(jiǎn)介:高揚,男,助理工程帥,198年畢業(yè)于安徽化1出,用貧甲醇泵(P-01)升壓后經(jīng)E-02A/D、水冷學(xué)?；?工藝專(zhuān)業(yè),現為安徽晉煤中能化股份有限公司項目器、E-0A/等換熱降溫后送到吸收塔塔頂,循環(huán)程技術(shù)員。聯(lián)系電話(huà):13965739793:E-mil: ahlglhgy(@126com第5期高揚等,波紋管換熱器在低溫甲醇洗工藝中的應用345從泵的運行穩定性來(lái)說(shuō),都是非常好的?；谝陨显砻婀鉂?流體湍流充分,破壞了污垢的產(chǎn)生兩點(diǎn)考慮,對原流程做了優(yōu)化,新流程如圖2所條件,減少了污垢的生成。另一方面由于波紋管在溫差沖擊下可以有微小的彈性變形,因此可以破把4臺管殼式換熱器分成2組,其中的2臺壞已經(jīng)形成的污垢;④節能、節水、節電。在閉環(huán)系E-02A/B)仍然設置在P01之后,另外的2臺統具有顯著(zhù)的節電、節材效果,在開(kāi)環(huán)系統具有顯(E-03A/B)設置在泵的前面,并且采用了波紋管著(zhù)的節電、節水效果,并且可以減少污水排放;⑤換熱器。結構簡(jiǎn)單。由于波紋管具有適度的彈性,可以對熱波紋管換熱器主要有以下技術(shù)特性:①傳熱量沖擊有所補償,所以可以免除補償器件,簡(jiǎn)化了系數高。波紋換熱管的特殊形狀使管內外流體均結構;⑥使用壽命長(cháng),性能價(jià)格比高。在同樣處理可以處于湍流狀態(tài),從而破壞了介質(zhì)的邊界層,提量時(shí),使用壽命至少可以提高3-5倍,甚至更多。高了管內外的給熱系數。新型波紋管進(jìn)一步改進(jìn)據調查,在供熱領(lǐng)域,20世紀90年代初開(kāi)始運行了波紋形狀和排列方式,提高了管內外給熱系數,的產(chǎn)品目前均已經(jīng)運行了十幾年還在運行,其間使管內外給熱系數更加匹配,從而再次提高了總并沒(méi)有進(jìn)行過(guò)大修或清洗,已經(jīng)創(chuàng )造了換熱設備傳熱系數。在正常條件下,總傳熱系數可以達到傳連續運行的世界記錄。在化肥行業(yè)也已經(jīng)正常運統光管換熱器的2.5-3.5倍2;②防腐能力強。由于行了8a以上。所以,該產(chǎn)品的性能價(jià)格比比較高傳熱系數高,所用材料少,加上波紋強度高,所用比同樣價(jià)格的設備使用壽命至少可以延長(cháng)5倍以材料薄,使得換熱管用材比普通列管少很多。這上。樣,換熱管完全可以在不提高成本的前提下采用表1是安徽晉煤中能化工股份有限公司波紋防腐能力好的材料制造,如不銹鋼、鈦等,從而提管換熱器、板式換熱器以及管殼式換熱器的運行高了元件的防腐能力;③防垢性能好。一方面由于情況比較表1波紋管換熱器、板式換熱器以及管殼式換熱器的運行情況比較項目波紋管換熱器板式換熱器管殼式換熱器防垢能力可以自動(dòng)防垢、除垢,很少清洗結垢嚴重,經(jīng)常堵塞,必須經(jīng)常拆洗易結垢應力腐蝕換熱管采用自由成型,應力腐蝕強制成型,應力腐蝕經(jīng)常發(fā)生,出現波峰腐蝕特殊場(chǎng)合容易發(fā)生應力腐蝕一般不發(fā)生維修費用般不需要拆開(kāi)維修每年至少2次拆洗,更換密封圖,造成停產(chǎn),增加多為浮頭式換熱器,維護工作量大拆洗費用泄漏情況不發(fā)生泄漏拆洗后一般都會(huì )發(fā)生泄漏腐蝕場(chǎng)合1-3a腐蝕泄漏使用壽命在公司已經(jīng)有10a以上運行正常拆洗3-5次后即可能報廢腐蝕場(chǎng)合使用壽命1~3a并不維修的記錄性?xún)r(jià)比2.50.8從表1中可以看出,E-03AB是合理的,改造積流量小的情況下,更有利于泵的選型。另外,流后的新工藝也是國內化肥行業(yè)在貧甲醇泵前首次體介質(zhì)的溫度降低、密度、黏度等物理性質(zhì)發(fā)生變采用波紋管式換熱器?；?可以使泵的潤滑方式、沖洗方式、機械密封型式、設備材質(zhì)等的選型趨向更簡(jiǎn)單的方向。在較低3結果與討論溫度下,也能使泵的穩定運行周期更長(cháng),密封性能通過(guò)對近3a來(lái)整個(gè)甲醇洗裝置運行情況的更好。分析,進(jìn)硫化氫再生塔塔頂富甲醇的溫度以及進(jìn)溫度降低,流體的飽和蒸汽壓降低,對泵的有吸收塔貧甲醇的溫度都是合格的。采用優(yōu)化過(guò)的效凈正吸入壓頭也有提高。計算發(fā)現,新流程泵的流程,根據現場(chǎng)采集到的數據,進(jìn)P-O0l的2號物有效凈正吸入壓頭比原來(lái)提高10m。流(見(jiàn)圖2)的溫度是70℃,密度變?yōu)?40kg/m3。也另一方面,泵前面增加了2臺換熱器,會(huì )造成就說(shuō),在等摩爾流量下,新流程通過(guò)泵的體積流量泵入口增加壓降。但是對于新增加了的波紋管換比原流程小。流量是選泵的重要性能數據之一,直熱器,高溫的貧甲醇走的是殼程,現場(chǎng)檢測發(fā)現貧接關(guān)系到整個(gè)裝置的生產(chǎn)能力和輸送能力。在體甲醇的壓降只有15kPa,這個(gè)壓降值對泵的影響幾201l年第34卷乎是可以忽略不計的。的貧甲醇溫度降低至70℃,降低了泵的設計和制造難度,提高了泵運行的穩定性,延長(cháng)了泵的運行4結論周期。1)把貧甲醇泵后的4臺貧富甲醇換熱器分拆參考文獻成兩組,一組在泵前,一組在泵后,泵前采用波紋11劉健,張述偉,孫道青.低溫甲醇洗凈化天然氣T藝流程的管式換熱器,提高了熱貧甲醇與冷富甲醇之間的研究[]天然氣化工.,2007,32(5):47-50.換熱效率,并且維護費用也降低。[2」黃述文,洪廣昌,郭建中,等.波紋管技術(shù)在換熱器上的應用2)泵前放置一組波紋管式換熱器后,使進(jìn)泵[J].中氮肥,2001.(5):62-63APPLICATION OF CORRUGATED-TUBE HEAT-EXCHANGER TORECTISOL PROCESSGao Yang, Li Yu(A nhui Jinmei Zhongneng Chemical Co, Ltd, Linquan 236400)Zhang Xin(Lanzhou Branch, Beijing Hangtian Wanyuan Coal-Chemical Co, Ltd, Lanzhou 730050)Abstract: To optimize the process design package including the set up of two heat exchangers of corru-gated tube type at the suction of lean methanol pump and this has improved the heat exchanging efficiency be-ween the hot lean methanol and the cold rich resulted in a decrease of maintenance cost. After an arrangement of a group of corrugated-tube heat-exchangers at the pump suction the temperature of lean methanol in-troduced into the pump reduces to 70C and this reduces the difficulty in the pump manufacturing and raisesthe stability of pump running.Key words: process optimization; corrugated-tube heat-exchanger; lean methanol pump(上接第343頁(yè))Chemical Fertilizer Works, Petro China Daging Petrochemical Co., Daqing 163714)Wang DaweiShanghai Shengri ULtrasonic Instrument Co, Lid, Shanghai 200237)Abstract: Aiming at the hump formation on scraper arm due to urea scarring in domestic urea plant anultrasonic device of new-type having an autonomous and independent IPR is developed and capable of peelingaccumulated powders off from a bevel SS casing; the successful application of this device to a scraper arm ina urea plant of 760, 000 ta has indicated that this difficult problem in the industry is thoroughly brokenthrough and this innovative technique has filled the gap in the country and the national patent of this technique is declaredKey words: urea; scarring; ultrasonic wave; Nano-material甘肅劉化集團年產(chǎn)25萬(wàn)噸硝基復合肥項目開(kāi)工甘肅劉化集團有限責任公司(簡(jiǎn)稱(chēng)劉化集團)年產(chǎn)25萬(wàn)噸硝基復合肥項目2011年7月28日在甘肅白銀國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區開(kāi)工奠基,該項目總投資20億元,新建年產(chǎn)25萬(wàn)噸硝基復合肥、15萬(wàn)噸濃硝酸6萬(wàn)噸潔凈煤氣化制氫項日,并將建設若卡個(gè)精細化工系列項目此次投資20億元在白銀國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區建設劉化集團白銀工業(yè)園,將實(shí)現劉化集團永靖工業(yè)園和白銀工業(yè)園“兩翼齊飛”,天然氣化工和煤化T共同發(fā)展及產(chǎn)品結構多元化的發(fā)展戰略目標,從而加快企業(yè)轉型和產(chǎn)品結構調整步伐,使劉化集團發(fā)展成為集化肥和化工為一體的大型企業(yè)集團。汪家銘