改造脱碳泵使之长周期运行的实践
合成氨系统节能技改总结
南长沙某节能技术有 限公司合作 ， ２合成循环 对 水水 泵实施 节能 改造 。改造 采用 目前最 有效 的高
效 流 体输 送技 术 ， 通过 对 检测 资 料 的 系统分 析 和 高产低 耗 的第一 要 素 ， 只有 提 高 操 作技 能 、 强 工 加 艺管 理 ， 理 者 与 操 作 者 工 艺 操 作 高度 默 契 和 统 管
（ 收到修 改稿 日期 ２ １ ．２０ ， 续 ） ０ １１ －５ 待
再恢复至原定工艺参数。型煤生产须维护持续较 高 的气 化层 温度 ， 制 炉 况 长 期稳 定 ， 的 因素 是 控 人
小氮肥
第４ ０卷
第 ５期
２１ ０ ２年 ５月
５
研究 ， 整改实际运 行 中存 在 的不 足 ， 并按 照最 佳运 行 工况参数定制 高效节 能泵 ， 除无效 能耗 ， 高输 送 消 提 效率 ， 以达到最佳 节能 效果 ， 从根 本上解 决循 环水 系
２ ６ 热 电双 曲线凉 水塔 改造 项 目 ．
（ 标态 ） 的变压 吸附提 氢项 目， 品供 双 氧水 生产 使 产 用 。该项 目投资 ３７６万元 ， ２０ ４． 于 ０８年 １ 底 建 ２月 成 。投产 后 ， 年节约成本 ３５５万元 。 ９．
２ ２ １尿 素装 置 （ ０ ｄ 达产 改 造项 目 ． ８ ０ｔ ） ／
３ Ｏ万元 ， ２ ０ 于 ０ ９年 ７月 ６ Ｅ完成 ， 电 ２ ９ｋ 年 ｔ 节 ５ Ｗ， 节 电 ２ ３万 ｋ ・ ， ２ Ｗ ｈ 折年节标煤 ２ ５ｔ ７ 。 １ ２ ２ 合成循 环水 水泵 节能 改造 ． 依 托外 部技 术 ， 用合 同能 源 管理 模 式 与 湖 采
积极 引用外 部技 术 ， 与上 海某节 能环 保工 程科 技有 限公 司合作 ， 以能源 合 同管理模 式对 中能 公 司 ２合成 系 统脱碳 泵 进 行 改造 ， 用该 公 司 的 “ 采 三元 流体 技术 ” 造 脱 碳 多 级 泵 ，０９年 １ 实 施 改 改 ２０ １月 造 。改造 后 ， 电率 达 １ ．％ ， 电 １７ ５ｋ ， 节 ７７ 节 ４ ． Ｗ 年 可节 电 １６８万 ｋ ・ ， １． Ｗ ｈ 折年 节标 煤 １３５ｔ ４ ． 。
脱碳液阀门的失效与改进总结
碳 钢闸 阀 。多 年来 使 我 们倍 感 头 痛 的 问题 是 ： 阀 新
ａ 生产 操作 时 ， ） 脱碳 溶 液 量 的调 节 主 要靠 阀 门 的开 度来 控制 。有 时 为 了使溶 液 量 调节 在 适 当范 围 内 ， 阀门开 度 只有 １ １ ～ １ ５ 致 使 溶 液 在 流 过 阀 其 ／０ ／， 门时 因剧 烈节 流产 生很 高 的 流 速 ， 因而 严 重 冲 刷 阀 板、 阀体 。经 仔细 测算 上述 某 年 ｌ ～２损 坏 的新 系统 ３ 穿孑 阀门工 艺操 作 状 况 （ 表 １ ， 以看 出 ， 个 Ｌ 见 ）可 溶
部 是经 我公 司试 压 合 格 的 ， 海 某 正 规 阀 门 制 造 商 上
供应 的全 新 阀 门 。 另外 ， 历 年来 阀门的 损坏 情 况看 ， 段 泵 出 口 从 下
塔 内吸收 二氧 化碳 后 从 塔 底 出来 ， 至与 下 段 泵 配 送 套 的涡轮 回收能 量 ， 压后 送 入二 氧化碳 再 生塔 顶 ； 减 溶 液在再 生塔 内 自上 而下 ， 变煮 器和 蒸煮 器加 热 ， 经
流 过 阀板 时 ， 其空 间 突 然 变大 使 溶 液 中 的二 氧 化碳
迅 速 驰放而产 生 大 量气 泡 ， 泡 随 之 不 断破 裂 而 溃 气
击金属， 导致 金 属 剥 离—— 气 蚀 。 由此 可 以解 释下
段 泵 出 口阀 比上段 泵 出 口阀易坏 。因为下段 泵 出 口
为此 ， 规定 操作 人 员不要 用 闸 阀来 调节 流量 ， 尽 量 开大 阀门避 免节 流 ， 同时 加 强 脱 碳 液 的 管 理 以 确 保 溶液 中五价 钒 的含量 。为 提高 溶液 中五价钒 的含
天然气脱碳系统运行中存在的问题及改进措施
作者简介:柯 真(１９８６—) ꎬ男ꎬ工程师ꎬ从事合成氨设备管理工作ꎻｋｅｚｈｅｎ１２＠ １２６. ｃｏｍ
１９
氮肥与合成气 第 ４９ 卷 第 ５ 期 ２０２１ 年 ５ 月
导致过滤作用失效ꎮ
图 ２ 升气管断裂
２ ５００ ｍｍꎬ且基本控制在 １ ５００ ｍｍꎬ排除工艺现
升气管加 ３ 根角钢(４０ ｍｍ × ３ ｍｍ) 支撑以提高
升气管的强度( 见图 ６) ꎮ 为了保证焊接质量ꎬ升
气管节与节之间采用手工氩弧焊ꎮ 同时ꎬ为了检
修方 便ꎬ 在 升 气 管 底 盘 处 增 加 一 个 可 拆 卸 方 形
人孔ꎮ
２. ３ 机械过滤器安装改进
针对检修情况对机械过滤器滤芯固定方式进
嘴内侧和外侧煤浆之间的差值ꎬ使装置平稳率达到了 ９９. ５％ 以上ꎮ 在更换烧嘴之前ꎬ还对煤浆管线进行
彻底清洗ꎬ联合电气、仪表专业人员进行地毯式消缺ꎬ保证了煤浆质量ꎬ进而有效保障了烧嘴平稳运行ꎮ
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大氮肥ꎬ ２００５ꎬ ２８(６) : ４００￣４０２.
(２) 再生塔中部升气管共有 １６ 个ꎬ因其中 ２
[２] 韩喜民ꎬ 潘伟峰ꎬ 樊仙荣ꎬ等. ＭＤＥＡ 脱碳工艺运行小结
修ꎬ打开设备发现升气管未变形ꎮ 在实际生产中
[３] 曾晓波. 合成氨原料天然气脱碳技术改造总结 [ Ｊ] . 大氮
图 ４ 端盖橡胶垫片被挤出
１. ４ 贫液泵入口管线振动大
贫液泵是脱碳装置的关键设备ꎬ出口流量与
系统跳车带联锁ꎬ１ 开 １ 备ꎮ ２０１７ 年 ３ 月ꎬ贫液泵
１５Ｐ００１Ａ 入口管线振动大ꎬ机泵无法运行ꎬ计划检
修处理ꎮ 但由于该泵出口切断阀内漏ꎬ设备无法
NHD脱碳溶剂污染导致的问题与对策
摘
要 ：针对 ＮＨＤ脱 碳 溶 剂 污 染 导 致 系 统 存 在 的 气 体 含 水 多 ，净 化 效 果 差 等 问题 ， 分 析 原 因 ，提 出
解决问题的办法。
关 键 词 ：污染 ； 问题 ；对 策 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｑ１ １ ３ ． ２ ６ ４ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ — ６ ４ ９ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ２ ４ — ０ ４
化 工 设 计 通 讯
・
第 ３ ９卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 ４ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｃｏ ｍ ｍｕｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ
Ｎ ＨＤ脱碳 溶剂 污染 导 致 的 问题 与对 策
刘 晓坤
第 ２期
刘 晓坤 ：ＮＨＤ脱碳 溶 剂 污染导 致 的 问题 与对 策
Ｃｏ ｎ ｔ ａ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏ ｆ ＮＨ Ｄ Ｄｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ Ｏ ｎ Ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ａ ｎｄ Ｃｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ
Ｌ Ｕ Ｘｉ ａｏ — ｋ ｕｎ
（ Ｓｈ ａ ｎｄ ｏｎ ｇ Ｙａ ｎｇ ｍｅ ｉ Ｈｅ ｎｇ ｔ ｏ ｎｇ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｃｏ． ， Ｌｔ ｄ． ，Ｔａ ｎｃ ｈｅ ｎ ｇ Ｓｈ ａ ｎｄ ｏ ｎｇ ２ ７ ６ １ ０ ０， Ｃｈｉ ｎａ ） Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｆｏ ｒ ｐ ｒ ｏｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏ ｆ ｓ ｙ ｎ ｇａ ｓ ｃ ｏ ｎｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｎｇ ｍｏ ｒ ｅ ｍｏｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎｄ ｐｏ ｏ ｒ ｐ ｕｒ ｉ ｆ ｙ ｉ ｎｇ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｅ ｔ ｃ ． ，ｃ ａ ｕｓ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｎ ＨＤ ｄｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｕｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏｎ ｔ ａ ｍｉ ｎａ ｔ ｉ ｏｎ，ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｃ ｏ ｎｔ ａ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｐｏ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ
高压法MDEA脱碳工艺的优化改造
高压 法 ＭＤ Ｅ Ａ脱碳工艺 的优化 改造
高 升 ． 马 炜
（ 中 国 石 油 乌鲁 木 齐 石 化 公 司化 肥 厂 ， 新疆乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ １ ９ ）
摘 要： 结 合 高 压 法 ＭＤ Ｅ Ａ脱 碳 系统 运 行 现 状 ， 对 制 约 其 长 周 期 运 行 的 问 题 进行 分析 ， 并 提 出 相 应 改进 措 施 。
历． １ ９ ９ ８年 毕 业 于 中 国 人 民 大 学 函授 学 院 工业 经 济 管 理 专 业 ． 现 任
中国 石 油 乌 鲁 木 齐 石 化 公 司 化 肥 厂 生 产 副 厂 长 。 联 系 电 话 ： ０ ９ ９ １ —
６ ９ ０２ ７ ０２： Ｅ— ｍａ ｉ ｌ
第 ６期
力过低甚至为“ Ｏ ” 时， 轴 向平 衡 被 打 破 ． 转 子 瞬 间
到设 计值 。 更 换板 式换 热器 的前 后数 据见 表 ｌ 。
通过改造 ． ＭＤ Ｅ Ａ脱 碳 装 置再 生 度 分 析 指 标
明显 下降 ．再 生 塔 温度 以及机 泵 运行 参 数 得 到 了
相 应改善 ． 数 据指 标见 表 ２ 。
高
升等 ． 高 压法 ＭＤ Ｅ Ａ 脱 碳 工 艺 的 优 化 改 造
３ ６ ９
表 １ 板式 换 热 器 相 关参 数
泵 体 造 成 汽蚀 ， 加 速 动设 备 的腐 蚀 。 不 但使 得 泵 内
部 配 件 的 配合 间 隙逐 渐增 大 ． 造 成 振动 过 高 ， 还 造 成泵 出 口压头 与流 量 逐 步降 低 ， 无 法满 足 生 产 。 针
髓搬泵
图１ ＭＤ Ｅ Ａ脱 碳 系 统 设 计 流 程
除此 以外 ．在 试 运行 期 间 由于 板式 换 热 器 的
我公司热钾碱脱碳溶液过滤及氧化改造总结
化了操作 ，避 免或减少 了污染物 的排放 ，降低了 － － 物料消耗 ， 增加了尿素产量 ，改善了员工 的操作 。 环境 ，而且每年可为公司增创效益 ２ ８６ 万元 ， ２． ９ 具 有 良好 的经济效 益 和社 会效益 。
仅与溶液的成分有关 ，而且还与溶液中机械杂质 含 量及溶 液 中各 物质 的稳定 状态 有关 。实 际生 产
过 程 中 ，由 于 溶 液 中 的 Ｖ５ 常 被 还 原 为 低 价 常
液 、带液 ， 机泵打量不好等现象 ；同时溶液中的 腐蚀杂质增多也会造成塔内填料、冷换设备结垢 等。为了确保脱碳系统长周期满负荷运行 ，在调 整 好脱 碳溶 液组 分 的前 提 下 ，必 须对相 关 的技术 指标 （ 如总铁 、钒 比、二 乙 醇胺 等 ）进行 严 格控 制 ，也就是对溶 液 进行 强 质 过 滤 、氧化 。现 将 我 公司热钾碱脱碳溶液过滤、氧化部分近期的改造 情况 总结 如下 。
６ 操 作注 意事项
按年作 业 日 ３ ０ｄ ０ 、每 吨尿素 利润 ６０元 ０ （ 回收成本 比生产成本低得多）计算 ，每年可增
加经 济效 益 １２２ ４ ．９万元 。
（ ）蒸汽消耗减少所产生的效益 ２ 由于整个 系统蒸 汽耗量至少可 降低 ２ｔｈ ／ ， 按每吨蒸汽价格 ６ ０元计算 ，则每年节约蒸汽的
好 的经济 效益 。
费用 为 ８ ． 元 。 ６４万 以上两 项 效 益 合 计 ，每 年 总 的 经 济 效 益 为
２８ ６ ２ ．９万元 。
可见 ，装 置经改 进 后 ，不仅 在 生产过 程 中优
高压煤浆泵长周期运行的技术改造
输 送 介 质 与 驱 动 介 质 （ 类 ） 开 ，使 输 送 介 质 不 仅 无 外 漏 ，更 重 要 的 是 输 送 的颗 粒 性 介 质 与 泵 活塞 运 动 部 油 隔
件 不 接 触 ， 除 了 固体 颗 粒 对 泵 造 成 的 严 重磨 损 ，从 而 使 泵 的稳 定 性 及 可 靠 性 大 幅度 提 高 。通 过 对 高 压 隔 免
ｐ ｅ ｓ ｒ ｉ ｐ ａ ｍ ｍｐ ｆ ｉｕｒ ｓ ｉ ｃ ｕ ｌｐｒ ｄｕ ｔｏ ａ ｅ ｓ ｕｄ ｅ ｒ ａ ｏ ｆ ｔ ｕ ｒ ｓ ｕ ｅ ｄ ａ ｈｒ ｇ ｐｕ ａｌ ｅ ｎ ａ ｔ ａ ｏ ｃ ｉ ｎ ｒ ｔ ｉｄ， ｅ ｓ ｎｓ ｏ ｈｅ ｒ ｂｂｅ ｉ ｐ ａ ｍ ｒ ｄ ａ ｈｒ ｇ ｂ ｅ ｋｄ ｗｎ ａ ｅ ｆ ｕｎｄ ｎｄ ｔ ｄｉｐ ａ ｍ ｉ ｒ ｐａｒ ｄ ｔ ｏ ｈ ｅ ｍ ｐ ｎｇ． Ａｆｅ ｒ ｐ ａ ｉ ｈｅ ｒ ａ ｏ ｒ ｏ ａ ｈｅ ａ ｈｒ ｇ ｓ ｅ ｉｅ ｈｒ ｕｇ ｒ ｖａ ｉ ｔ ｒ ｅ ｌ ｃｎｇ ｔ ｄｒ ｍ ｕ
ｓｅ ｅ ａ ｄ ｒ ｄ ｃｎ ｈ ｎ ｅ ｉ ｅｄ ａ ｅ ｅ ， ｈ ｔ ｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｒ ｌ ｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｕ ｓｇ ｅ ｔｙ ｉ ｒ ｖ ｄ ｉ ｖ ｎ ｅ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｉ ｌ ｔｐ ｐ ｉｍ ｔ ｒ ｔ ｅ ｓ ａ ｉ ｔ ｎ ｅ ｉ ｉ ｔ ｆｔ ｅｐ ｍｐ ｉ ｒ ａ ｌ ｉ ａ ｉ ｍｐ ｏ ｅ ， ｔ ｅ ｄ ａ ｈ ａ ｍ ｉ ｓ ｅ ｔ ｎ ｅ ｒ ｍ ｂ ｕ ０ ｏ ｎ ａ ｌ ０ ｈ ｉｐ ｒ ｇ ｌ ｅ ｉ ｘ ｅ ｄ ｄ ｆｏ ａ ｏ ｔ３０ ０ｈ ｔ ｅ ｒｙ ５ ０ｈ． ｆ ０
该 泵主要 技术参 数如 表 １ 。
表 １ 泵 主 要 技 术 参 数 表
催化装置脱硫浆液循环泵长周期运行
收稿日期:２０１８Ｇ０３Ｇ１１.作者简介:史尧林,男,２００５年毕业于西安交通大学过程装备与控制工程专业,主要从事设备技术管理工作,高级工程师.E m a i l :s h i y l ．z h l h ＠s i n o pe c ．c o m .催化装置脱硫浆液循环泵长周期运行史尧林(中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司,浙江宁波３１５２０７)㊀㊀摘㊀要:某重油催化脱硫脱硝装置浆液循环泵运行周期长短不一,其中塔底浆液循环泵运行周期较短,特别是转速㊁压力较高的文氏格栅泵,检修最为频繁,无法满足一个生产周期需要,而中段循环消泡器浆液循环泵运行周期较长.分析原因认为,主要是循环浆液中带有的催化剂含量不同.塔底浆液循环泵含催化剂颗粒较多,对设备冲刷腐蚀较重,尤其是泵壳㊁隔板㊁密封腔等部位磨损严重.通过对磨损部位喷镀碳化硅高分子耐磨涂层,极大提高了设备表面硬度,将设备运行寿命从不到１年延长至４年.关键词:催化㊀脱硫脱硝㊀浆液循环系统㊀耐磨涂层d o i :１０．３９６９/j．i s s n ．１００６－８８０５．２０１８．０４．０１６㊀㊀脱硫脱硝是炼油厂催化装置的尾气处理部分,是包括脱硫㊁脱硝㊁除尘㊁水处理等单元的一整套环保装置.某厂１８０万t /a 重油催化脱硫脱硝装置,建造于２０１２年,并于同年开工且运行正常.除尘脱硫主要采用湍冲洗涤和文氏格栅式组件洗涤的组合工艺技术.湍冲洗涤工艺技术的主要原理是使两股气体或气液沿着同轴相向流动撞冲,利用设计独特的喷头和合理的装置,使从喷嘴口喷出的液体由中向外封住逆喷塔筒体,与气体强烈湍冲接触,产生颗粒捕集作用.文氏格栅式组件洗涤技术是由格栅式文丘里洗涤器对烟气降温㊁除尘,达到预脱硫效果.洗涤器内设有气液雾化喷嘴和两层文丘里格栅填料内构件,利用气液雾化喷嘴来雾化液相,通过格栅式文丘里填料去除烟气中大颗粒粉尘.与此工艺配套的设备,主要有逆喷浆液循环泵和文式格栅浆液循环泵.由于浆液循环系统中含有大量从催化烟气带来的催化剂颗粒,催化剂对金属设备的磨损很严重,因此这几台泵的磨损也明显高于装置其他设备.１㊀机泵的运行状态及维修情况浆液循环泵是脱硫脱硝装置的核心设备,泵停则装置停.自２０１２年１２月开工后,该设备运行总体平稳.因为浆液介质中含有催化剂颗粒,因此泵入口过滤器有堵塞的风险.为避免经常清洗过滤器,装置生产安排每月切换一次浆液循环泵,以保证长周期运行.在装置运行初期,效果较好,没有发生经常清洗过滤器的情况,但装置运行至后期,浆液循环泵不到定期切换的时间(即１个月),就会发生出口压力下降的情况.检查入口过滤器,发现有较多淤泥,清洗后恢复正常.特别是２０１６年开工初期,因为激冷塔内壁催化剂沉积物清理不干净,２台泵入口过滤器共清洗了３８次.２０１３年９月,文氏格栅浆液循环泵A (以下简称 文式泵A )密封泄漏,拆泵检查,发现泵壳有明显冲刷痕迹,叶轮也有轻微冲刷痕迹.将壳体喷涂耐磨陶瓷后,重新安装,运行恢复正常.２０１７年８月,该泵机封泄漏,拆泵检查,发现４年前喷涂的陶瓷有冲刷痕迹,大部分完好,叶轮也有轻微冲刷痕迹.将被冲刷磨损的喷涂陶瓷修复,并将叶轮也喷涂耐磨陶瓷后投用.运行一周后,泵振动大,拆泵发现叶轮喷涂的陶瓷脱落较重.２０１６年４月,文氏格栅浆液循环泵B (以下简称 文式泵B )密封泄漏,拆泵检查,发现泵壳㊁隔板㊁密封腔壳体等冲刷较重,叶轮也有轻微冲刷痕迹.将泵壳体㊁隔板㊁密封腔壳体喷涂耐磨陶瓷后回装,运行恢复正常.２０１７年６月,浆液逆喷泵A B (以下简称 逆腐蚀与防护石油化工设备技术,２０１８,３９(４) ５６P e t r o ＧC h e m i c a l E q u i p m e n tT e c h n o l o g y喷泵A B )运行５年,预防性拆泵检修,发现２台泵泵壳均冲刷磨损较重,借鉴另外２台泵的检修经验,喷涂耐磨陶瓷.叶轮及其他内部件无明显冲刷痕迹,直接回装,运行正常.预计正常工况下,运行５年问题不大.浆液循环泵的维修情况如表１所示.表１㊀浆液循环泵维修情况２㊀原因分析从维修记录看,这几台浆液循环泵的维修有如下特点:１)文式泵A 维修过２次,其余３台浆液循环泵均维修１次.２)除了文式泵A 运行不到１年即发生密封泄漏外,其余３台泵密封运行寿命均在３年以上,其中逆喷泵A B 寿命达４年以上.３)每次检修叶轮状态均较好,没有出现明显冲刷及其他损坏,也没有明显腐蚀.４)经过检验,在壳体等静子部位喷涂耐磨层是正确的维修方法.截至２０１７年８月,文式泵A 连续正常运行４年,文式泵B 连续正常运行１年零４个月,满足使用要求.在叶轮等转动部件上进行喷涂,尚需研究新的喷涂工艺.５)塔内清理不干净,会引起过滤器堵塞,对泵的运行工况影响极大.唯一的解决办法是不停地清洗过滤器.以下逐一进行分析,以便搞清楚设备运行及维修的亮点和存在的问题.２．１㊀浆液系统介质冲刷磨损根据装置生产情况,浆液系统介质为水洗催化装置再生烟气.再生烟气中含有一定量的催化剂细粉颗粒,在脱硫激冷塔中被文氏格栅喷嘴和逆喷喷嘴水洗,进入浆液循环系统,并通过适当外甩维持浆液系统固含量平衡.浆液循环系统的分析数据如表２所示.表２㊀浆液循环系统分析数据㊀㊀催化装置的催化剂是固体筛分颗粒,硬度较大,对设备磨损较重.这４台浆液循环泵壳体的磨损,正是催化剂固体颗粒引起的.从磨损形态看,也与沙子冲刷类似,都是旋涡状坑蚀.氯离子盐类的均匀腐蚀,对此有加剧的趋势.其冲刷情况如图１所示.图１㊀浆液循环泵壳体冲刷情况㊀㊀与消泡器浆液对比也可发现,塔底浆液的固体颗粒物浓度是其９倍.因此,消泡器浆液循环泵运行５年无检修,而塔底浆液泵则多次检修.２．２㊀设备本体材质优劣性比较该４台浆液循环泵在厂家指导的运行维护条７５ ㊀第３９卷第４期史尧林．催化装置脱硫浆液循环泵长周期运行件下,无论是工艺条件还是设备运行寿命,总体满足现场使用要求.主体设备的材质㊁耐腐蚀情况,没有超出预期.但是从设备全生命周期看,泵壳等部位材质有明显短板,不到一个生产周期,即出现较大程度冲刷磨损.设备参数如表３所示.表３㊀塔底浆液循环泵设备参数㊀㊀从表３可以看出:叶轮㊁泵盖材质选用C r３０A,运行５年,没有明显腐蚀,说明该材质的耐腐蚀性和耐磨性均满足需要.而泵壳材质选用２６０５N则明显有所欠缺.两种材料的化学成分及力学性能如表４和表５所示.C r３０A是一种高铬双相合金钢,其在C r３０基础上加入N i和C u元素,以提高抗氯离子腐蚀性能,又叫双相不锈白口铁.该材料的耐腐蚀性和耐磨性特别优异.而２６０５N属于一般耐蚀双相不锈钢,对应的牌号为２５C r５N i M o C u N,耐腐蚀性较好,也有一定的耐磨性能.研究表明:C r３０A材质的硬度和强度高于２６０５N,但耐盐腐蚀性则低于２６０５N.因此,设备设计单位选择C r３０A作为叶轮㊁泵盖等构件,可以定期更换.选择２６０５N作为泵壳,以保证长久使用.表４㊀双相不锈钢２６０５N和铁素体不锈钢的化学成分(质量分数)ʌ１ɔ表５㊀双相不锈钢２６０５N和铁素体不锈钢的力学性能ʌ１ɔ㊀㊀但实际运行发现,对于该泵而言,主要腐蚀并非盐腐蚀,而是浆液中催化剂固体颗粒物冲刷腐蚀.因此,２６０５N的耐腐蚀性能没有发挥出来,而耐磨性又不够,导致腐蚀较重.反而是用做易损件的叶轮㊁泵盖等构件的C r３０A材质耐磨性表现很好.因此,如果铸造加工允许,泵壳材质也选用C r３０A合金钢,则浆液循环泵的使用寿命会更长久.２．３㊀喷涂耐磨陶瓷效果从５年来的检修情况看,对耐磨性一般的泵壳喷涂耐磨陶瓷后,使用寿命明显延长.特别是文式泵A B,喷涂耐磨陶瓷后,使用效果较好.经了解,所喷涂的耐磨涂层为碳化硅高分子耐磨防腐材料,耐温约１５０ħ,主要由超过８０％的碳化硅(S i C)㊁特种树脂(E p o x y)以及K e v l a r纤维复合而成.高含量的碳化硅(S i C)莫氏硬度高达９．７,具有极好的耐磨损性能;与特种树脂复合后,对各种金属㊁陶瓷㊁橡胶等基材有良好的附着力,并且有很好的耐腐蚀性;内部填充的K e v l a r 纤维使材料具有一定的抗冲击㊁抗脆裂性能.泵壳的喷涂厚度约３mm.经过近４年的使用,耐磨层有部分脱落,但总体情况仍较好,基本能满足装置生产周期需要.一个生产周期后,当８５ 石㊀油㊀化㊀工㊀设㊀备㊀技㊀术２０１８年㊀耐磨层有损坏时,可给予适当修补.根据使用经验推断,修补后再使用４年问题不大,见图２.图２㊀刚喷涂耐磨层及喷涂后使用４年的泵壳㊀㊀但是叶轮喷涂的施工材料和施工工艺还需要进一步优化.施工承包商建议对喷涂层的组分进行适当调整.从叶轮的使用情况看,C r ３０A 基本可满足当前工况,喷涂耐磨层并不是必须的要求.若某些装置工况较差,叶轮冲刷较重,则可通过调整配方,再做尝试.２．４㊀开工频繁清洗过滤器原因分析浆液循环系统的介质是催化烟气水洗后的产物.烟气中含有催化剂固体颗粒,在水洗过程中,由于气㊁固㊁液三相接触,许多固体小颗粒飞散到塔壁,并粘在塔壁上.停工后,一部分变得松散㊁开始脱落,还有一部分仍然会粘在塔壁上.对于这些片状污垢,一定要清洗干净.否则,停工状态致密粘连在塔壁上的这些固体垢,在开工后,由于温升,塔壁膨胀,就会脱落下来,进入塔底浆液循环系统,并最终进入浆液泵入口过滤器,堵塞过滤器.随着开工的进一步深入,塔壁的温升逐渐变化,这些固体垢会先后脱落,并持续一段时间.２０１６年开工时,２台浆液泵过滤器清洗频繁,一台过滤器刚刚清洗完成,另一台泵就出现抽空迹象,因此需要马上切泵,清洗这台泵的过滤器,使得操作人员和检修人员都疲惫不堪.从催化烟气进入塔内,到清洗过滤器频次稍有下降,共持续了２４h .此后清洗频次虽有下降,但直到开工正常后１周才逐渐恢复正常.２．５㊀离心泵的操作维护设备维护是设备长周期稳定运行的重要保证.许多好的设备,因为维护保养不到位,提前退休.而许多工况一般甚至很陈旧的设备,由于设备管理人员及操作人员的精心维护,又继续服役了很长时间.这几台浆液循环泵对装置的正常运行影响重大,因此维护非常用心.主要有以下几点:１)定期换油.润滑是动设备的生命,对轴承箱润滑油定期检查十分重要.按照公司管理要求,每１８０d 强制换油一次,使设备润滑得到有效保证.２)定期清洗过滤器.泵入口过滤器通畅是泵正常运行的重要保证.一旦过滤器堵塞,泵抽空,则会导致泵振动超标,机械密封损坏.对于该泵采取的做法是,检查泵出口压力,并利用D C S 报警,当压力低于某值时果断切泵,清洗过滤器.３)严格按设备厂家要求,对机械密封进行冲洗.冲洗介质选用干净的除盐水,并严格控制冲洗量.一旦发现冲洗有异常,则马上调整.４)对于联轴节㊁地脚螺栓㊁压力表㊁电动机等附属设施的管理和主泵同等对待,一旦有故障立刻处理,不允许设备及辅助设备带病运行.由于严格执行以上要求,该４台浆液循环泵虽偶有故障,但总体运行状态较好,没有因为设备故障引起环保排放超标.３㊀结论１)本装置浆液循环系统的介质特性,致使浆液循环泵的冲刷腐蚀不可避免.从使用情况看,C r ３０A 材质耐腐蚀性优于２６０５N .如果有条件,可以将泵壳材质更换为C r ３０A ,这样设备的运行状况会得到进一步改善,维修成本也将大大降低.２)当泵送介质中有一定颗粒物含量㊁对设备冲刷磨损较重,而介质温度不高于１５０ħ时,静子配件可以考虑喷涂耐磨陶瓷,以延长使用寿命.旋转部件如果也有冲刷腐蚀需要喷涂耐磨陶瓷,则需喷涂厂家优化耐磨层材料及施工工艺,以避免喷涂材料脱落.３)如果停工,则塔内必须彻底清扫(包括器壁片状污垢),否则开工时,将导致频繁清洗泵入口过滤器.如果堵塞太快,清洗不及时,还会影响开工进度.４)设备的长周期稳定运行,除了必要的满足工艺需求的性能之外,设备的操作维护也非常关键,绝不可忽视.没有科学的设备管理,就无法实现设备的长时间安全稳定运行.参考文献:[１]㊀鲍崇高,潘继勇．双相不锈钢２６０５N 与铁素体不锈钢C r ３０的腐蚀性能[J ]．铸造,２０１０,５９(１０):１０２４Ｇ１０２６．９５ ㊀第３９卷第４期史尧林．催化装置脱硫浆液循环泵长周期运行。
MDEA脱碳工艺运行小结_韩喜民
韩喜民 潘伟峰 樊仙荣 解淑红 (山西丰喜肥业 < 集团 > 股份有限公司临猗分公司 044100)
0 前言
6. 9 MP a合成。 两套脱碳装置分别于 1995年 2月和 2006年
山西丰喜集团公司临猗分公司现年产合成氨
1月开车成功。 1# 装置设计合成氨能力 40 kt/ a,
400 k、t 尿素 600 k、t 甲醇 180 k t的生产能力, 有两 套 MDEA 脱 碳 装 置。 1# 装 置 采 用 1. 75 M Pa
( 2) MDEA 的氧化降解。MDEA 溶液氧化降 解非常敏感 ( 表 3为质量分数 50% M DEA 溶液在 82 时的氧化降解结果 ) , 氧化降解产物主要是 甲酸盐、乙酸盐及甘醇酸盐, 所以系统中氧体积分 数应严格控制在 < 0. 1% 。溶液降解对吸收和再 生速度的影响见表 4。 1# MDEA 装置由于溶液循 环量加大后, 泵进口阻力大, 偶尔存在抽负进氧的 现象, 最后导致大量的降解物在冷排管内壁结垢, 造成系统的恶性循环。解决办法: 将泵进口管径 加粗, 以降低泵进口的阻力。
DDS脱硫 1. 75 MP a MDEA 脱 碳 双甲合 成。 2#装置采用 3. 5 M Pa MDEA 脱碳工艺生产甲醇,
碳系统进行了改造, 改造后 2004年合成氨生产能 力达 80 kt / a, 并为 2#装置 ( 100 kt / a甲醇 ) 的建设
其工艺流程: 3. 8 M Pa 水煤浆气化 3. 8 M Pa 变
4 结语
尿素合成塔的腐蚀与防护是一个比较复杂的 问题, 除了与尿素合成塔本身的材质、设计、制造、 安装、维护等方面密切相关外, 还与运行操作管理 人员的责任心、操作水平都有着十分密切的关系, 只有按照操作规程悉心操作, 严格执行, 才能保证 尿素合成塔安全、稳定、长周期运行。
脱碳装置扩产改造总结
小氮 肥
２０ ０２年
第 ９期
脱 碳 装 置 扩 产 改 造 总 结
王 耀 林 周 维
（ 北 省 黄 麦 岭 磷 化 工公 司氮肥 厂 大 悟 县 ４ ２ ０ ） 湖 ３ ８ ０
我 厂 原 合 成 氨 能 力 为 ４万 ｔａ 采 用 碳 丙 脱 碳 ／， 流 程 。２ ０ 年 ｌ 月 开 始 对 合 成 氨进 行 “ ０１ １ ４改 ６ 改 ” 造 ， 碳 装 置 相 应 扩 大 到 ６万 ｔａ 系 统 ｌ 脱 ／。 ２月 份 投入 运 行 。经 过 半 年 多 的 生 产 ， 碳 装 置 达 到 ６ 脱 万 ｔａ 产 能力 ， ／生 日产 液 氨 ２ ０ｔ净 化 气 Ｃ ２ 量 １ ， Ｏ 含 由原 ０ ５ ． ％降 低 到 ０．％ ， １ 碳丙 消 耗 由 吨 氨 １ ５ ｋ ． ｇ 降低 到 ０ ３ ｋ ， 且 生 产 成 本 降 低 到 ｌ０ ０元 以 ． ｇ 而 ０ 下 。现 将 改 造 实 施 方 法 及 运 行状 况 作 以总 结 。 ｌ 改造 后 的 工艺 流 程 及 主 要 设 备
规划 设 计 院设 计 的 气 液 再 分 布 装 置 ， 将 第 三 段 并 海 尔 环 塑料 填 料 改 为 不 锈 钢 １５ ２ Ｙ规 整 填 料 （ 间 层
高 度 ２ ０ｍ ０ ｍ）
再 生 塔 堵 塞 在 １９ ９ ９年 、０ Ｏ年 曾 ２次 由于 脱 碳 ２０ 塔的堵塞而造 成碳丙 液 随净化气 进入 铜洗 系统 ，
后 ， 往 氢 氮 气 压缩 机 四段 。 送
吸收 二 氧 化 碳后 的 碳 丙 富 液 从 脱 碳 塔 底 部 出 来 ， 自调 阀 减 压 至 １７ＭＰ 经 ． ａ到 涡 轮 机 ， 回收 能 量
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＝
２ ．×２ ５ １３ ×（． 一００ ０８ ２ × ０ ２ ０２ Ｘ ．７ ）
４０ ２ Ｎ ９ ７
（－） ２２
＝
式 中：Ｆ 一泵轴 向力 ，Ｎ； ｎ 一水 泵叶轮 个数 ；２ ； Ｈ一单级扬 程 ，１；２ ５ Ｔ ２ ｍ； Ｉ Ｙ一 液 体 的 密 度 ，ｋ ｇ／１。 １ ；介 质 为 １ ＮＨ Ｄ溶液 ，１ ３ ｇ／Ｔ ； ０２ ｋ １ Ｉ Ｒ１ 口环 半径 ，１；０２ 一 １ １ ． ｍ； Ｒ 一水 泵叶轮 轮毂 半径 ，ｍ；００ ｍ ２ ．７ Ｋ 一与 比转速度有关的经验系数；取ｏ 。 ． ８
［ 关键 词］ 脱 碳 泵 ；轴 向 力； 叶 轮 ； 改造
山东兖 矿 国泰化 工有 限公司年 产２ 万吨 甲 ４ 醇 装 置 净 化 脱 碳 工 段 主 要 设 备 ２ ＨＤ１ ０ — １ 台 ０ ０２ ０ ×２ 脱 碳 泵 为 国 内 某 泵 厂 制 造 ， 该 泵 设 计 流 型 量Ｑ＝ ０ ０ ／ ，扬 程Ｈ一４ ０ ｒ ，转速 ｎ ９ ０ ／ １ ０ ｍ ｈ ５ ｎ ＝２ ５ ｒ Ｉｉ Ｔ ｎ， 输 出 介 质 为 ＮＨＤ溶 液 ， 主 电 机 型 号 为 Ｉ Ｙ ＫＳ ３ —Ｗ ，电机 功率 ２ ０ ｋ ，泵及 电机 润滑 Ａ ６ ０２ ００Ｗ 采 用Ｎ４ 轮 机 油 强 制润 滑 。该 泵投 入 运 行 后 ， ６汽 经 常 出现 泵 高 压侧 止 推 轴 承 超温 ，严 重 时造 成推 力 瓦严 重 磨 损 并 出现 烧 瓦 情 况 。止推 盘 的锁 紧 背 帽 由于 轴 向载荷 较 大 出现 螺 纹 滑丝 ，继 而 造 成止 推 轴 承 烧 瓦 及 机械 密 封 严 重 泄 漏而 被 迫 停 车 ，给 系 统 的稳 定 运 行造 成 极 大 影 响 。为此 ， 公司 对 该 泵 出现 的故 障 原 因进 行 分 析 ，制 定 了 改造 措 施 ， 取 得 了较 好 的效果 。 ｌ原 因 分析
２１ ．２平 衡 盘 产 生轴 向力 ．
曾经 认 为 是 检 修质 量 不 高 ，零 部件 装 配 精 度 不 准 造成 的 ，但 经 过 多 次检 修 该 泵 仍 未 能 实现 长 周 期 正常运 行 。
泵 在 运 行 时 叶轮 两 侧 的流 体压 力 不 相 等 （ 轮
盖 侧 压 力 低 ， 轮 盘侧 压 力 高 ） ，故产 生一 个 指 向 低 压 侧 （ 入 口 ） 的轴 向 力 ， 当 泵 是 多 级 叶 轮 泵 时 ，则 产 生 的 轴 向力 为各 个 叶轮 产 生 的轴 向力 之 和 。 为防 止 转 子 轴 向窜动 ，则 需 在 高 压端 安 装 止 推轴 承 ，但 若 转 子 的轴 向 力过 大 ，则 会造 成 止 推 轴承 烧 毁 ，故 该 泵采 用 平 衡 盘 装 置 来 平衡 一 部 分 轴 向力 ，故 当 泵 正 常运 转 时 ，泵 叶轮 所产 生 的轴 向力 （ Ｆ ）应 该 为平衡 盘产 生 的轴 向力 （ ２ Ｆ ）和 推 力轴承所 能承受载 荷之 和 （ ３ Ｆ）
即： ＝ ＋ （—） １１
该 泵 在末 级 叶轮 之 后 的 轴上 安装 一 平 衡 盘 ，
且 在平 衡 盘 另 一 侧 与进 液 口安 装 一 平衡 管 ，故 平
衡盘产 生 的轴 向力为 ： Ｆ ＝Ｊ ０２ ｌ（２ ｐ ） ２ ２ ｔ 一ｄ２ｉ － Ｌ ） ｆ
＝
该泵 出现 止 推 轴 承 烧 毁 及机 封 严 重 泄 漏 时 ，
首先 计算 泵 的 比转 速 ，从而 得 到 与 比转速 度 有 关 的经验 系数Ｋ。 ３６ ．５
Ｈ ４
６ × ９０ ５ ２５ ×
３ ： １（－） ６ ２１
４ ０４ ２
查 表 得 Ｋ＝ ． ０８
由于该 泵 为 两 级 叶轮 ，故 该 泵 叶 轮产 生 的轴 向力 就 是 两级 叶 轮 产 生 的轴 向力之 和Ｆ ， 算经 验 计 公式为 ：
作者简介 ：闫鲁忠 （９ ２ １ ６ 一），男，大学本科，工程师，兖矿
国泰化工有限公司机 电部部长 。
第３ 期
闰鲁Байду номын сангаас 等
改造脱碳泵使 之长 周期运行 的实践
一 ５一 ５
ｄ一 平衡 盘外 径 ，ｍ； ２ ｄ一 平衡 盘 内径 ，ｍ；
５ 一 ■ 维修 改造 ４
２ 化工设备 石油与 ０
１ 年 第 １ 卷 ０ ３
改造脱碳泵使之长周 期运行 的实践
闫 鲁 忠 ，胡 云 ，徐 民
（ 东 兖矿 国泰 化 工 有 限 公 司 ，山 东 滕 州 ２ ７ ２ ） 山 ７ ５ ７
［ 摘 要］对脱碳泵叶轮产生 的轴 向力、平衡盘产生的轴 向力及止推轴承所能承 受的轴 向力进行核 算，找 出了脱碳泵 出现 故 障的原 因。通过改造叶轮 等措施解决 了脱碳泵存在 的问题 。改造后的脱碳泵运行稳 定，保证 了生产 系统 的稳定运行。
ｘ（．５ｍ０ １ ×（．Ｘ １ ２ ｏ１ ２ ． ２） ４２ ０－ Ｘ １ ） ０
４
＝
１９ ９ ３ ８Ｎ
（—） ２３
２设计 及 改进
２１ 向力计 算及 分析 ．轴
２１１ 叶 轮产 生 的轴 向 力计 算 ． 泵 ．
式 中 ：Ｆ 一平 衡盘 产生轴 向力 ，Ｎ； ２
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