中煤蒙大DMTO装置运行状况

中蒙蒙大DMTO装置2016年4月15日原始开工,2017年6月15第一次停工检修,2017年7月16日检修完成后开车,稳定运行至今。

一、2017年DMTO装置主要检修内容

(1)再生器主风分布管和甲醇进料分布衬里磨损,做了修复。

(2)再生器汽提段衬里磨损,进行整体浇筑修复。

(3)外取热器衬里磨损,进行整体浇筑修复。

(4)反应器三级旋风分离器衬里磨损,进行整体浇筑修改。

(5)待生和再生催化剂输送管磨损,输送管整体进行更换。

(6)再生滑阀、待生滑阀、双动滑阀磨损,滑阀整体更换,滑阀表面进行激光喷涂。

(7)反应器翼阀磨损,更换7台A377翼阀。

(8)再生催化剂进入反应器催化剂的输送管大小头处磨穿,更换处理。

2017年7月16日开工时,严格按照升温曲线进行升温,将反应器三级旋风分离器腰部的温度升高至356℃,截止至今,反应器、再生器、催化剂输送管,反应三旋外壁温度正常,无热点。

二、DMTO装置不检修可能遇到的情况

2.1料腿、翼阀的长期开关、磨损

2.1.1可能产生的后果

反再两器中跑损的催化剂增大,水系统中的悬浮增加,急冷塔和水洗塔堵塞,催化剂加剂量大。

2.1.2料腿、翼阀磨损情况分析

2017年7月15日DMTO装置开工后,反再两器中催化剂的跑损量为每月43吨,自2019年3月使用正大能源三代催化剂后,反再两器中的催化剂跑损量为每月32吨。图1为反应三旋废催化剂罐跑损催化剂粒度分布趋势图:

图-1反应三旋废催化剂罐粒度分布图

从图1中可知,目前反应器中催化剂跑损的催化剂97.9%为0-20μm催化剂细粉,与2017年7月开工时的数据无明显变化。通过以上数据可以判断出料腿、翼阀磨损不严重,未造成催化剂的跑损增加。

2.2滑阀阀板磨损、脱落

2.2.1滑阀阀板、脱落的后果

再生滑阀阀板磨穿,脱落,需要进行停工检修,预计需要10天时间。通过目前滑阀压差,滑阀的活动时再生汽提段密度的变化,滑阀阀板磨损的不太严重。

2.2.2目前针对滑阀阀板磨损、脱落采取的措施

(1)再生滑阀、待生滑阀、双动滑阀磨损,滑阀整体更换,滑阀表面进行激光喷涂。

(2)滑阀的导轨反吹停用。

(3)备用一套再生滑阀。

2.2.3滑阀运行情况

目前再生阀开度35.5%-36%,再生滑阀压差50KPa,为防止再生滑阀催化剂上部卡涩,每天活动一次再生滑阀,目前再生滑阀运行正常。

2.3再生催化剂进入反应器催化剂输送管的大小头磨穿

2.3.1再生催化剂进入反应器催化剂输送管的大小头磨穿后果

再生催化剂在反应器内分布不好,在反应器器壁堆积,反应器流化效果差。需要进行停工机会检修。

2.3.2再生催化剂进入反应器催化剂输送管的大小头磨穿

2017年7月检修时蒙大公司再生催化剂进入反应器催化剂输送管的大小头磨穿3×3cm大小的洞,2019年1月中煤榆林检修时再生催化剂进入反应器催化剂输送管的大小头磨穿5×5cm大小的洞,再生催化剂进入反应器催化剂输送管的大小头存在磨穿的可能性,但磨穿的洞小时不影响装置的运行。

2.4再生器主风分布管损坏

2.4.1再生器主风分布管损坏的现象

2019年7月20日再生器密相床层TI1134E开始缓慢降低,最低降至486℃,目前维持在515℃,再生器密相TI1134A控制温度680℃,再生器稀相温度689℃,进入再生器主风量27500Nm³/h,再生定碳控制在0.9-1.0%(紫外分析法,热重分析法为1.5-1.6%),再生器密相藏量控制在50-54t,再生器主风分布管运行压差3-5KPa。

2.4.2再生器主风分布管损坏的现象分析

通过调研同类装置分析再生器TI1134E降低可能的原因是:

再生器小型自动剂口正对的主风分布管吹坏。目前采取的应对措施2019年10月,将再生器小型自动加剂改为手动间歇向再生器外取热器进行补剂,再生器密相温度TI1134E稳定在515℃。

再生器密相温度计TI1134E磨穿,损坏。2018年8月对此块温度计和变送器进行更换,排除表损坏的可能性。

再生器衬里或检修平台脱落至TI1134E处,催化剂流化不均。

待生催化剂至反应器输送管磨穿,催化剂流化不均。

2.5甲醇进料分布管堵塞

甲醇进料分布管堵塞甲醇进料分布管压差上涨,蒙大公司甲醇进料分布管运行情况是:247.7t/h精甲醇进料,35t/h外补和内取热保护蒸汽,浓缩水不进反应器进行回炼,甲醇进料分布管压差9-11KPa,与2017年7月开工时相比,甲醇进料分布管压差无明显上涨趋势。

2.6两器内的仪表引压管有磨穿的可能,造成仪表失灵

DMTO装置运行至今,反再两器内不准的仪表是再生催化剂输送管TI1119,原因是催化剂磨穿损坏,2017年检修时,对此块仪表进行了更换和技改,此块仪表磨坏不影响装置的正常运行。

若反应器压力和反在两器压差表磨坏,会造成装置切断两器流化和切断甲醇进料,影响装置的稳定运行。

2.7甲醇-反应气换热器(E-1202A/B)的换热效果差

目前蒙大公司采用向甲醇-产品气换热器(E-1202A/B)产品气侧注入磨料Ca(OH)2的方式,将换热器管束内壁附着的催化剂细粉除去,从而提高立换的换热效果,截止至4月4日反应气进急冷塔的温度稳定在310-320℃之间,相比2017年7月开工时上涨40℃。E1202A/B雾化甲醇喷入量为35t/h。目前保证立换正常注磨料的情况下,E-1202A/B的换热效果稳定。

2.8反应气四旋FV1118调节阀前弯头催化剂堵塞

2.8.1反应气四旋FV1118调节阀运行情况

2017年7月检修时反应气四旋FV1118调节阀前弯头催化剂堵塞了一半管线。目前,反应四旋FV1118调节阀全开,调节阀旁路全开,调节阀流量为8000Nm³/h,调节阀前TI1154的温度为352℃,最低降低至325℃,以前通过敲击调节阀旁路前弯头,流量有明显变化,现敲击调节阀旁路前弯头,流量无明显变化。

2.8.2反应气四旋FV1118调节阀前弯头催化剂堵塞严重时处理措施

蒙大公司可以将反应四旋切出,对此段管线进行高压水进行清洗,不需停工处理。

2.9甲醇蒸汽换热器(E1201A/B)甲醇出口管线减薄泄露

2020年通过对E1201A/B甲醇管线弯头厚度进行测量,未发现弯头材质减薄,正常运行无问题。

2.10甲醇蒸汽换热器E1201A/B换热器堵塞,换热效果差

2017年7月检修时对E1201A/B管束材质更换为不锈钢,目前E1201A/B进入的低低压蒸汽流量为80t/h,汽化的甲醇流量为205t/h,相比2017年开工时无明显变化,E1201A/B无堵塞现象。

2.11反应器内取泄漏

DMTO装置器反应内取热正常投用(共6组正常负荷下投用3组),2017年7月检修时检查管束无明显减薄现象。目前运行正常,如发生反应内取热器泄露,可以切出,不需要停工处理。

2.12再生器内、外取热泄漏

2017年7月检修对再生器内、外取管壁测厚(设计厚度12mm,实测11.63mm,最薄11.60mm,安全壁厚不小于9mm)、硬度检测及水压试验(试验压力为5.0MPa),未发现缺陷,目前运行正常。再生器内、外取热已经运行4年,需进行更换或进行检查。若单独的管束泄漏,可切出;若泄漏量大,需降负荷处理。

2.13余热锅炉出现局部热点,可能会导致爆管或炉壁温度超温

2.13.1余热锅炉运行情况

2018年9月余热锅炉炉管破裂,对管束厚度检查情况如下:

(1)前置蒸发段高温侧管束设计厚度为5mm,本次检测管束最薄位置厚度为4.84mm,减薄了0.16mm。

(2)前侧蒸发段低温侧管束设计厚度为5mm,本次检测管束最薄位置厚度为4.90mm,减薄了0.10mm。

(3)过热段热区低温侧管束设计厚度为4.5mm,本次检测管束最薄位置厚度为4.23mm,减薄了0.27mm。

(4)过热段冷区高温侧管束设计厚度为4.5mm,本次检测管束最薄位置厚度为4.27mm,减薄了0.23mm。

(6)过热段冷区低温侧管束设计厚度为4.5mm,本次检测管束最薄位置厚度为4.26mm,减薄了0.24mm。

(7)蒸发段高温侧管束设计厚度为5mm,本次检测管束最薄位置厚度为4.93mm,减薄了0.07mm。

(8)蒸发段低温侧管束设计厚度为5mm,本次检测管束最薄位置厚度为4.82mm,减薄了0.18mm。

(9)省煤段高温侧管束设计厚度为4mm,本次检测管束最薄位置厚度为3.74mm,减薄了0.16mm。

(10)省煤段低温测管束设计厚度为4mm,本次检测管束最薄位置厚度为3.78mm,减薄了0.22mm。

2019年12月16日对余热锅炉热点进行检查时,发现余热锅炉前置蒸发段模块连接处由一块352℃的热点,2019年12月23日对余热锅炉前置蒸发段模块连接处包盒子,温度高点降低至200℃,其他位置降低至160℃,该处为重点监测位置,截止2020年4月4日,热点温度未发生上涨和扩大趋势,余热锅炉运行正常。

目前余热锅炉运行烟气出口温度220℃,烟气旁路全关,自产中压蒸汽量为33t/h,相比同类装置少产中压蒸汽10t/h。省煤段安全阀阀芯内漏大,除氧水管线导淋管线内漏比较大,余热锅炉过热段放空阀内漏比较大,需要对余热锅炉系统进行停车检修消漏并检查余热锅炉管束的厚度减薄情况,预计今年8月-9月。

2.13.2余热锅炉出现爆管的处理措施

正常运行生产时余热锅炉出现爆管,可以将余热锅炉单独切出进行检修,不影响装置的运行。

2.14急冷塔堵塞

2.14.1急冷塔2016-2017年运行和检修情况

2016-2017年急冷塔运行情况:急冷水系统中的悬浮物为800mg/l,急冷塔上返塔流量为500t/h,急冷塔停工检修前运行压差4KPa。2017年急冷塔检修情况:急冷塔底部5层人字塔盘堵塞比较严重,人字挡板之间的空隙进不去人。

2.14.2急冷塔目前运行情况

2018-2019年通过加大排污和减少催化剂的跑损,急冷水系统中的悬浮物平均为400mg/l,2020年急冷水过滤器投用后,急冷水洗系统中的悬浮物平均为260mg/l,急冷塔上返塔流量为900t/h,急冷塔运行压差为2.5KPa,相比2017年开工时增加0.6KPa。

2.14.3急冷塔运行监测

自2019年10月,每月对急冷塔现场压力测量,目前稳定在3KPa,未发生明显变化。若急冷塔发生堵塞时,需要停工检修10天。

2.15水洗塔堵塞

2.15.1水洗塔2017年检修情况

甲醇进料负荷为252t/h,水洗塔上部压差为5KPa,中下部压差为10KPa,水洗塔运行14个月的检修情况如下:1到7层塔盘结的是油和催化剂混合块;8到14层浮阀以及15到17层筛塔盘上只是结了薄薄的一层催化剂,没有油;18层塔盘上面只是一层薄薄催化剂,但是背面结了有4mm厚的催化剂块,2016-2017年水洗塔运行期间,水洗水中的悬浮物72mg/l。

2.15.1水洗塔目前运行情况

2.15.3水洗塔目前运行堵塞的控制措施

每月对水洗塔现场压力测量,目前稳定在15KPa,未发生明显变化。水洗塔上部塔盘堵塞后,向水洗塔上返塔注入柴油。

2.16污水汽提塔堵塞

2.16.1污水汽提塔检修情况

2017年7月和2019年6月对污水汽提塔进行检修,堵塞较为严重的是1-11层塔盘和49-52层塔盘。1-11层堵塞的是催化剂和醛酮反应生成的缩合物,49-52层堵塞的主要为催化剂。

2.16.2污水汽提塔的运行情况

2019年10月污水汽提塔压差上涨,目前控制E1103A/B的液位20%,污水汽提塔顶压力0.27MPa,污水汽塔塔顶再沸蒸汽25t/h,污水汽提塔回流量3t/h,全塔压差52KPa。

2.16.3污水汽提塔堵塞的处理措施

污水汽提塔堵塞后可以单独切出进行清理塔盘,不影响甲醇进料系统,本次污水汽提检修预计在2020年6月-7月。

三、总结

通过对不检修可能遇到的情况分析,蒙大公司DMTO装置若2020年不进行检修,最有可能遇到的瓶颈问题是:

(1)再生滑阀阀板磨损、脱落造成装置停工检修。

(2)急冷塔堵塞,造成装置停工检修。

以上只是我们自己的一个理解,由于经验的不足,可能对很多问题理解的并不到位,还有很多问题肯定还没有暴露出来,请多批评指正!

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