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常壓精餾塔冷卻器出氣溫度高的原因分析與處理

文檔作者：尚俊法文檔來源：陽煤豐喜肥業(yè)〔集團(tuán)〕股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月11日
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小氮肥 第 43 卷 第 4 期 2015 年 4 月常壓精餾塔冷卻器出氣溫度高的原因分析與處理尚俊法（陽煤豐喜肥業(yè)〔集團(tuán)〕股份有限公司 山西運(yùn)城 044100）1 存在的問題山西省新絳縣中信焦化廠 100 kt / a 焦?fàn)t氣制甲醇裝置的甲醇精餾系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用三塔（預(yù)精餾塔、加壓精餾塔、常壓精餾塔）工藝，常壓精餾塔的蒸發(fā)氣經(jīng)常壓精餾塔冷卻器冷凝后，冷凝液流入回流槽，少量的未凝氣去排氣水冷凝器進(jìn)一步冷凝，冷凝液也流入回流槽，未冷凝的尾氣再去水封槽，經(jīng)水洗滌殘存的甲醇后，微量的 H2，CO 及 CO2 排放。該甲醇裝置于 2014 年 5 月 10 日投入試生產(chǎn)，甲醇精餾系統(tǒng)負(fù)荷達(dá) 80% 時(shí)，常壓精餾塔冷卻器的出氣和冷凝液均超溫（60 ~ 65 ℃），隨著氣溫升高和負(fù)荷加滿，溫度會(huì)超標(biāo)。常壓精餾塔冷卻器的冷凝液溫度高，常壓精餾塔的回流液溫度也高，會(huì)影響到常壓精餾塔上部溫度高，使負(fù)荷上移，出氣中的水分、中沸點(diǎn)組分含量升高。常壓精餾塔冷卻器的出氣溫度超標(biāo)，又加大了排氣冷凝器負(fù)荷，氣體中 H2O 和甲醇等未完全冷凝而排放，甲醇消耗增大，產(chǎn)品質(zhì)量也不易控制。2 原因分析改造前常壓精餾塔冷卻器結(jié)構(gòu)示意見圖 1。常壓精餾塔出來的氣體從冷卻器前端上部的一側(cè)徑向進(jìn)入冷卻器內(nèi)的管間，碰到筒體后改變方向，折返為軸向流動(dòng)，碰到折流板Ⅰ后，從缺口處流過，依次經(jīng)過折流板Ⅱ、折流板Ⅲ；經(jīng)過 2 次折流，最后從折流板Ⅲ的缺口流過后，改變方向向上，從筒體頂部的出氣口流出。氣體經(jīng)過 3 次折返流動(dòng)，與冷卻器管內(nèi)的冷卻水換熱，氣體溫度降低，其中低沸點(diǎn)的水和部分甲醇冷凝為液體，從下部出液管流出后進(jìn)入回流槽，而未凝氣從上部的出氣口排出。首先排除了冷卻水壓力低、溫度高的問題后，圖 1 改造前常壓精餾塔冷卻器結(jié)構(gòu)示意懷疑管箱Ⅱ內(nèi)的石棉橡膠墊片可能內(nèi)漏，導(dǎo)致部分冷卻水走近路，影響換熱效率，但在不停車的情況下，無法檢查證實(shí)。后經(jīng)認(rèn)真分析設(shè)備結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)常壓精餾塔冷卻器內(nèi)的 3 塊折流板的氣流缺口分別位于設(shè)備的徑向兩側(cè)，因而氣體的流動(dòng)方向?yàn)檩S向、左右折流（圖 2）。氣體由冷卻器前端的頂部進(jìn)入殼程管間，經(jīng)折流板阻擋后徑向折流，與管內(nèi)的水換熱后，從冷卻器后端的頂部出口去排氣冷凝器。此種結(jié)構(gòu)有悖于臥式水冷凝器的氣體折流一般為上下折流的傳統(tǒng)型式。圖 2 折流板俯視示意由于進(jìn)氣口、出氣口都設(shè)在冷卻器的頂部，氣體在折返流動(dòng)時(shí)，因上部的阻力小只走上部，而不流經(jīng)下部，使管程下部形成了換熱滯留區(qū)（圖 3），所以下部的冷卻器基本不起作用，冷卻器的換熱面積僅利用了一半左右，這是冷卻器換熱效率低和出氣、出液溫度高的主要原因。要改變此種工況，只有將折流板Ⅰ的缺口朝9小氮肥 第 43 卷 第 4 期 2015 年 4 月微波密封消解法測(cè)定水中 COD 的應(yīng)用研究李彤松（河南心連心化肥有限公司 河南新鄉(xiāng) 453731）在污水水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，采用微波密封消解法測(cè)定其 COD，僅有《理化檢驗(yàn)·化學(xué)分冊(cè)》微波密封消解法理論概述，難以掌握該法準(zhǔn)確測(cè)定 COD 的操作步驟，因而影響了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和安全性。為了有效使用微波密封消解法、提高分析COD 結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度，提高 COD 測(cè)定的工作效率和降低測(cè)定成本，特此對(duì)微波密封消解法測(cè)定 COD 技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)分析和研究。同時(shí)，通過微波密封消解法 COD 操作條件試驗(yàn)，為微波密封消解法 COD 快速測(cè)定提供了更細(xì)化的操作步驟，也解決了快速、準(zhǔn)確測(cè)定 COD 的關(guān)鍵技術(shù)問題。1 工作原理采用硫酸 - 重鉻酸鉀消解體系，水樣經(jīng)微波加熱消解后，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用 硫 酸 亞 鐵 銨 進(jìn) 行 滴 定，計(jì) 算 出 水 樣 中的 COD。微波密封消解法快速測(cè)定 COD 是利用微波爐的電磁波（稱為微波）能量來加熱反應(yīng)液，在高頻微波能的作用下，反應(yīng)液分子會(huì)產(chǎn)生高速摩擦運(yùn)動(dòng)，使其溫度迅速升高；另外，還采用密封消解方式，使消解罐內(nèi)部壓力迅速提高至約 203 kPa，加快分解速度，大大地縮短了消解時(shí)間；與此同時(shí)還可抑制氯離子被重鉻酸鉀氧化成氯氣。此外，在測(cè)定時(shí)，加入適量的硫酸汞（HgSO4）作為掩蔽劑，可測(cè)定高氯水中的 COD。2 分析操作2. 1 儀器與試劑（1）儀器。微波爐、聚四氟乙烯消解罐、酸式滴定管、100 mL 錐形瓶、移液管；（2）試劑的配置。本試驗(yàn)及配制試劑用水均為電導(dǎo)率 < 2 μS / cm 的純水櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴。圖 3 換熱滯留區(qū)示意下、折流板Ⅱ的缺口朝上、折流板Ⅲ的缺口朝下，則氣體在殼程內(nèi)的徑向、左右折流就變?yōu)樯舷抡哿鳎瑥亩上龘Q熱滯留區(qū)，使氣體與換熱管接觸換熱，從而充分利用了換熱器的換熱面積（圖 4）。3 改造措施及效果改造措施：①將冷卻器整體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°；②將冷卻器的進(jìn)、出水管口由下進(jìn)上出改為側(cè)進(jìn)圖 4 改造后常壓精餾塔冷卻器結(jié)構(gòu)示意側(cè)出，并重新配管；③將冷卻器的進(jìn)氣、出氣管口和冷凝液出口管口去掉，方位不變；設(shè)備筒體旋轉(zhuǎn)后，重新開孔；④將冷卻器管程、殼程的排污管口去掉；設(shè)備筒體旋轉(zhuǎn)后，重新開孔。2014 年 6 月中旬停車檢修時(shí)實(shí)施了上述改造。重新開車后，常壓精餾塔冷卻器的出氣、下液溫度降至 40 ℃左右，達(dá)到了預(yù)期目的。（

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