第31卷第4期化工機(jī)械乙二醇裝置中高通量再沸器的改造石祥利*范根方倪東源(揚(yáng)子石化股份有限公司烯烴廠)摘要針對原500°再沸器存在的問題選用進(jìn)口高通量管,使用雙面三層爆炸復(fù)合管板,管子管板進(jìn)行4種試驗(yàn)比較,采用強(qiáng)度焊加貼脹方法,制造過程使用了多種創(chuàng)新工藝方法,消除了原500°再沸器換熱能力不足和腐蝕的問題詞乙二醇笮置高遁量管再沸器國產(chǎn)化改造中圖分類號TQ051.6·5文獻(xiàn)標(biāo)識碼B文章編號02546094(2004)04023903揚(yáng)子石化烯烴廠500°蒸發(fā)單元原再沸器Ed.高通量管內(nèi)側(cè)燒結(jié)多孔金屬膜表面污垢530~535用于200kv/a的乙二醇裝置,于1987年較多;7月正式投用。1999年裝置擴(kuò)容改造(原生產(chǎn)能e.列管與管板連接處大面積滲漏力的140%)時(shí)考慮到原設(shè)計(jì)余量及400°環(huán)氧乙1.2生產(chǎn)負(fù)荷不足烷精制系統(tǒng)對生產(chǎn)負(fù)荷的調(diào)節(jié)作用,500再沸器500°生產(chǎn)的最大負(fù)荷只達(dá)到原設(shè)計(jì)的未做變動(dòng)。但是在改造開車后,由于裝置總體生115%,已無任何調(diào)節(jié)的余地。根據(jù)目前的產(chǎn)品結(jié)產(chǎn)能力的提高和400°環(huán)氧乙烷負(fù)荷的調(diào)整,500構(gòu),500及后系統(tǒng)的負(fù)荷如能達(dá)到原設(shè)計(jì)的再沸器的效率下降問題就顯得尤為突出500°的130%是較為理想的,考慮到今后EO及EG可能生產(chǎn)能力只達(dá)到原生產(chǎn)能力的115%,嚴(yán)重制約出現(xiàn)的產(chǎn)品生產(chǎn)價(jià)格,最好該系統(tǒng)能力達(dá)到了裝置的高負(fù)荷生產(chǎn),成為裝置進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)140%左右,因此擴(kuò)大該系統(tǒng)的生產(chǎn)能力是必要的瓶頸。為此,決定對5臺(tái)高通量再沸器進(jìn)行技的,也是迫切的術(shù)攻關(guān)1.3傳熱系數(shù)降低1500°再沸器原狀況500·換熱器換熱效果下降是造成生產(chǎn)負(fù)荷上1.1設(shè)備本身的缺陷不去的主要原因。專利商美國SD公司對500°系E530、E532、E533、E534、E5355臺(tái)高通量統(tǒng)核算的結(jié)果(表1)也能充分說明這一問題。換熱器,均是由日本三菱重工制造,換熱管采用美表15臺(tái)換熱器的傳熱系數(shù)K的比較國UCC(UOP)公司生產(chǎn)的高通量Cu、Ni合金管1.163W/(m2·℃)管板為碳鋼和不銹鋼復(fù)合鋼板換熱管與管板采用項(xiàng)目E-530E-52E-533E-534E-535脹接結(jié)構(gòu),1987年7月投用。從近幾年大修情況來應(yīng)達(dá)到的K值5310499848750263216看,這5臺(tái)高效換熱器存在一些共同的問題:實(shí)際的K值4520a.原碳鋼(Ss41)殼體因系統(tǒng)介質(zhì)腐蝕,多原設(shè)計(jì)的K值57105307527753084552次泄漏造成裝置停車,1994、1995年分批更換成從表1中提供的核算數(shù)據(jù)可以看出,各效再不銹鋼殼體;沸器的傳熱系數(shù)均有不同程度的下降,其中三~b.管板內(nèi)側(cè)碳鋼部分已明顯減薄五效再沸器的傳熱效率下降明顯。c.中間折流板腐蝕損壞,拉桿大部分已斷裂;2中國煤化工石祥利,男,1963年2月生,助理工程師。江蘇省南京市,2JHCNMHG240化工機(jī)械2004年經(jīng)研究,制定改造各效再沸器的思路和方案:直度和公差,管孔內(nèi)壁的粗糙度達(dá)到3.2μm。加a.由中國寰球工程公司按140%原生產(chǎn)能工管板孔坡口時(shí),制作了專用限位器,管板孔用通力對500°的再沸器進(jìn)行了核算,證實(shí)換熱器的能規(guī)和止規(guī)檢查,并測量了管板孔的起橋距,控制管力不足,重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。孔尺寸誤差在GB1510-89允許范圍。b.通過對國內(nèi)乙二醇裝置調(diào)研及相關(guān)資料e.管子與管板進(jìn)行各種連接形式試驗(yàn),確檢索決定仍采用美國UOP的高通量管(引進(jìn)),定了強(qiáng)度焊加貼脹的工藝,貼脹力由液壓脹管器提高換熱效率,降低阻力?？刂啤?qiáng)度焊采用兩遍氬弧焊焊接,每次氬弧焊C.采用進(jìn)口UOP高通量管,其他由國內(nèi)設(shè)后進(jìn)行氣密試驗(yàn)檢查。脹管采用液壓脹管,在正計(jì)制造,可大大降低設(shè)備制作費(fèi)用式脹管前進(jìn)行了貼脹試驗(yàn)根據(jù)實(shí)測貼緊力拉脫d.考慮到原再沸器在使用中的腐蝕情況,試驗(yàn)和解剖分析的情況,選定脹緊力。脹后進(jìn)行同時(shí)考慮銅鎳合金管子管板的結(jié)合可靠性,決定水壓試驗(yàn)。改動(dòng)原日本三菱重工僅單面復(fù)合不銹鋼的管板結(jié)f.制定完整的焊接工藝規(guī)范,進(jìn)行焊接工藝構(gòu)采用殼程側(cè)管板復(fù)合不銹鋼管箱側(cè)復(fù)合蒙乃評定,焊口全部著色檢查合格。為提高焊接質(zhì)量爾合金基層用16Mn鋼雙面三層爆炸復(fù)合的新和可靠性,對0cl!N9殼體與16Mn管板異種鋼結(jié)構(gòu)。焊接、高通量管與管板復(fù)合層Mone400異種鋼焊e.管子與管板連接方式通過對強(qiáng)度脹、脹接,用進(jìn)口焊絲和國產(chǎn)焊絲進(jìn)行了焊接試樣對比,后密封焊強(qiáng)度焊、強(qiáng)度焊焊后貼脹4種方法,分最后選用進(jìn)口焊絲。別進(jìn)行了試驗(yàn)比較,編制了焊接工藝評定報(bào)告書g.殼體組對嚴(yán)格控制質(zhì)量,避免強(qiáng)力組對經(jīng)過UOP專家確認(rèn),采用強(qiáng)度焊加貼脹的方法。降低組對應(yīng)力,對所有法蘭面焊環(huán)、法蘭頸襯套及.殼體管箱與下封頭及折流板、拉桿均采用近孔加強(qiáng)板處進(jìn)行氨滲透查漏188不銹鋼,接管采用內(nèi)襯不銹鋼避免了原碳4改造后的運(yùn)行狀況鋼材料的腐蝕。5臺(tái)高通量再沸器于2001年7月安裝完畢,3制造過程的質(zhì)量控制8月7日投用。投用至今,這5臺(tái)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,對再沸器的改造實(shí)施制造過程的全面質(zhì)量控?fù)Q熱性能良好。對500·系統(tǒng)操作參數(shù)進(jìn)行了詳制,具體措施如下:a.嚴(yán)格審查制造廠的質(zhì)量保證體系和制造細(xì)記錄,有關(guān)參數(shù)見表2表2同等負(fù)荷下改造前、后運(yùn)行參數(shù)比較工藝,確定關(guān)鍵制造工序,確定三方共檢點(diǎn),同時(shí)聘請第三方監(jiān)理人員駐廠檢驗(yàn)運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì)值改造前改造后下降值b.和制造廠一起,對外協(xié)件爆炸復(fù)合管板T-530進(jìn)料量/m3h進(jìn)行現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督和檢驗(yàn)。管板基層用材采用T-536出料量/m3·h“14739.535l6Mn(I級鍛件),兩側(cè)分別復(fù)合0Crl8N和T-56出料濃度/w%M〔857584.9Monel400,管板經(jīng)鍛造、調(diào)質(zhì)后化學(xué)成分、機(jī)械性E-538蒸汽量/m3h13125能,均符合JB75585規(guī)定。復(fù)合后的鋼板進(jìn)行了T-530壓力/MPa1.051.160.710.45冷彎、剪切性能試驗(yàn),100%超聲波探傷及表面著T-531壓力/MPa0.720.840.510.33色復(fù)查,達(dá)到I級標(biāo)準(zhǔn)。0.510.660.380.28c.派員到美國UOP對訂購的高通量管T-533壓力/MPasB466(C70600)進(jìn)行驗(yàn)收,管子到制造廠后再對T-534壓力/MPa0.180.300.150.15管子進(jìn)行了化學(xué)成分和機(jī)械性能復(fù)驗(yàn)、高通量管T-5351壓力MPe000.080040.56壓扁試驗(yàn)和30°擴(kuò)口試驗(yàn),并逐根進(jìn)行試壓,確保管子本身質(zhì)量。d.管板加工采用鉆、擴(kuò)和鉸工藝,采用數(shù)控中國煤化工的改造效果加工的鉆模板進(jìn)行定位保證了管板孔的精度、垂由于CNMH是高,操作壓力第31卷第4期化工機(jī)械241大幅下降,裝置操作彈性增大,有利于化工操作。2002年7月在乙二醇裝置對接檢修中,對使b.生產(chǎn)能力得到了提高。操作壓力與改造用了一年的5臺(tái)高通量管再沸器進(jìn)行了仔細(xì)檢查前相比平均下降了42.54%。說明該系統(tǒng)還有較和殼程水壓試驗(yàn),管子管口均未發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn);對管大的提升負(fù)荷的空間箱、下封頭內(nèi)側(cè)各焊縫進(jìn)行了著色檢査,未發(fā)現(xiàn)裂C.500·系統(tǒng)出料濃度明顯提高。降低了原紋和其他缺陷,應(yīng)該說該國產(chǎn)化高通量管再沸器系統(tǒng)的操作壓力,提高了后系統(tǒng)的生產(chǎn)能力,同時(shí)設(shè)計(jì)合理,制造精良。減少了600·系統(tǒng)的蒸汽用量和廢水排放。500高通量再沸器的國產(chǎn)化是成功的,它消d.由于再沸器換熱性能提高,500·操作具有除了裝置原有的生產(chǎn)瓶頸,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效良好的彈性,降低了塔頂蒸汽中的COD指標(biāo),改益。更重要的是結(jié)束了該類設(shè)備依賴進(jìn)口的局善了凝水系統(tǒng)回收狀況,降低了環(huán)保主要指標(biāo)面,且設(shè)備制造的技術(shù)含量高,具有多個(gè)創(chuàng)新點(diǎn),COD排放指標(biāo)。為今后國內(nèi)同行業(yè)裝置的國產(chǎn)化積累了成功的經(jīng)e,.節(jié)能效果顯著。按500°蒸汽用量來計(jì)驗(yàn),并具有推廣價(jià)值。算,可節(jié)省蒸汽6Uh左右,年節(jié)省蒸汽約46800t年節(jié)省費(fèi)用252.72萬元。(收稿日期:200308-27,修回日期:2003-11-11)5結(jié)束語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 usingand neew technologies in manufacturKeywords Ethylene Glycol Plant, High Flow Tube, Re-Boiler, Domestication, Retrofit(上接第224頁)《焊擴(kuò)材料的選用》2004年/16開/44元針對焊接工程結(jié)構(gòu)中焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體、釬劑釬料等的分類、性能特點(diǎn)和選用等做了系統(tǒng)地介紹。為讀者正確選用各種焊接材料提供了實(shí)踐中成功的經(jīng)驗(yàn)?！垛F焊技術(shù)及應(yīng)用》2004年/16開/23元以常用釬焊方法、焊材料和軒焊工藝為重點(diǎn),著重介紹釬焊質(zhì)量控制和釬焊生產(chǎn)實(shí)踐中常見的技術(shù)問題和操作技巧,使查閱此書的人員得到可直接用于實(shí)踐的知識《切割技術(shù)及應(yīng)用》2004年/16開/38元針對氣體火婚切割、電弧切割、等高子弧切制、激光切割、高壓水射流切割、電火花切割等一些常用和特殊地切割方法,突出了各種切制方法的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用。《表面堆焊與熱噴涂技術(shù)》、《復(fù)合材料的焊樓》、《氣體保護(hù)焊工藝及應(yīng)用》待出版焊接技術(shù)常備書目低合金調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼焊接及工程應(yīng)用2004/16開/25元焊接材料實(shí)用基礎(chǔ)知識2004/16開/32元鋼結(jié)構(gòu)焊接制造2004/16開/39元電焊條選用指南第三版2003/16開/44元過程設(shè)備焊接2003/16開/27元特殊及難焊材料的焊接2003/16開/48元低合金鋼焊接及工程應(yīng)用2003/16開/50元焊絲選用指南2002/16開/37元不銹鋼及耐蝕耐熱合金焊接100問2000/16開/17元語氫手冊001/16開/130元以上圖書全國各大新華書店均有銷售中國煤化工地址:(10北京市朝陽區(qū)惠新里3號收教人化學(xué)工業(yè)CNMHG8013