试论降低横管终冷器阻力的有效措施
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摘 要：横管终冷器把煤气温度冷却至合理的范围，为其后序的化产品回收提供条件。我厂横管终冷器阻力上升较快，终冷器倒换频繁，清扫费用较高，为此，采取有效措施降低横管终冷器阻力迫在眉睫。
关键词：降低；终冷器；阻力；措施
中图分类号：TQ52 文献标识码：A
1、现状
我厂化产车间洗脱苯工区煤气采用横管间接终冷器冷却煤气，即将硫胺工区来的约55℃的煤气在此冷却至25-27℃。该工艺较直接冷却工艺相比具有流程短、设备少、废水量小等优点。该系统终冷器设计两台，开一备一，终冷器分上下两段，每台换热面积为3319m2。
近期，终冷器在生产运行中阻力上升较快，平均运行5～7天阻力从1000Pa上升到3000-4000Pa，需要频繁倒用终冷器，清扫困难，成本较高，影响后序工艺的正常操作。同时，煤气中含萘等杂质较多，严重影响粗苯的回收率。
2、原因分析
(1)煤气中冷却下来的萘等杂质堵塞。用蒸汽吹扫终冷器时，发现用泵将清扫终冷器排出的冷凝液送往机械化澄清槽时极易堵塞管道，且不易清扫，漏到地面上的液体很快凝固成固体。经化学分析表明，主要是萘、焦油、铵盐及石墨等。分析其原因，主要是初冷器出口煤气温度控制过高，煤气中的萘、焦油等物质没有很好的冷却下来，在经过横管终冷器时，随着煤气温度逐渐下降，煤气中的萘等杂质析出凝结在冷却管外壁上，需要用喷洒液不断地把结晶萘清洗下来，才能保证终冷器良好的冷却效果。
再者，硫铵工区饱和器煤气出口距离横管终冷器太近，由于上道工序的操作等原因，部分硫铵母液被煤气带走，并在终冷器降温过程中，硫铵结晶附着在冷却管上，从而造成终冷器阻力增大。
(2)喷洒液杂质多。终冷器采用冷凝液槽中煤气冷凝液经喷洒泵自身打循环，进行清洗终冷器，当冷凝液槽达到接近满槽时，再用冷凝液泵将冷凝液槽中的冷凝液送到机械化澄清槽。由于多次循环喷洒后的喷洒液中萘的含量较大，再次送入终冷器清扫时，这些萘又被带入终冷器中，经冷却后，析出凝结在冷却管上，使终冷阻力上升过快。
(3)喷洒液温度低。由于采用煤气冷凝液作为喷洒液，冷凝液温度在23℃-25℃左右，温度较低，用其充当喷洒液进行清扫，很难溶化凝结在终冷器内部冷却管上的萘等堵塞物。
(4)喷洒方法不当，因终冷器的冷却面积仅为3319m2(中温水段3281m2，低温水段792m2)。喷洒终冷器时未放空终冷器中的冷却水和用蒸汽加热冷凝液槽中的液体，故管壁及冷却水管间的附着物就很难彻底清除，清扫效果较差。
(5)焦炉炉顶空间温度过高和配煤结构变化，也影响终冷器的阻力。由于采用捣鼓装煤技术，炉顶空间及其温度不合适，会对荒煤气中化产品进行再次分解，并夹杂着煤粉、焦粉等杂物被吸入煤气中，形成难以溶解的胶着物，粘附在初冷器及终冷器冷却管上，造成冷却效果不好，阻力增大。
3 改进方案
图1 改造前工艺流程
图2 改造后工艺流程
(1) 对终冷器喷洒管道进行技术改造，改造前后对比见图1、图2。从冷凝泵房的循环氨水泵出口处引出一根专用的管道，直接由氨水对终冷器进行清扫。
(2) 严格控制初冷器后煤气温度。加强操作，将初冷后煤气温度降到平均21℃左右，使得煤气中的焦油、萘、焦粉、石墨等物质有效的吸收和分离，延缓终冷器阻力的上升速度。同时，由于煤气中杂质的减少，为后序脱苯工序创造了良好条件。
(3) 提高硫铵工序的操作。在硫铵的生产过程中，当母液结晶比达到1/3时，应及时提取结晶。 防止把含有晶体的母液带入煤气中。
(4)采用循环氨水喷洒清扫。由于循环氨水温度在70℃-80℃ ，故将部分循环氨水送往终冷器进行喷洒，喷洒量根据终冷器阻力，控制在15～20m3/h。喷洒后的循环氨水经泵送往冷鼓工区的机械化澄清槽。另外，冬季喷洒时，喷洒液应配10%-15%的轻质焦油，萘易溶于焦油，因此喷洒液对凝结在横管终冷器冷却管外壁的萘有很好的溶解、清洗效果。生产运行时终冷器开一备一，根据阻力大小采取交替喷洒，每台间隔时间约20天左右，喷洒终冷器时，将终冷器出口煤气阀门关闭，并放空塔体的冷却水，冷凝液槽中需通蒸汽加热，采取连续喷洒8h，冷凝液直接用冷凝液泵送往机械化澄清槽。
4 改进效果
(1)通过几个月的运行，终冷器阻力上升很慢，倒换的周期由5-7d延长到20d，终冷器每月的倒换次数也大为减少。
表1 改造前后终冷器每月的倒换次数
(2)经济效益。终冷器采用喷洒液清扫替代原来的蒸汽清扫，减少了环境污染、职工的劳动强度和煤气阀门损坏率，同时每月可节省清扫用蒸汽180t。同时终冷器的喷洒液送到机械化澄清槽，提高了焦油的含萘量，为今后生产高萘焦油提供支持。
参考文献
[1]陈启文.煤化工工艺[M]. 北京：化学工业出版社，2009.
[2]上海五冶检修公司.煤化工产品设备状态维护与检修技术[M].上海：上海交通大学出版社.