廢熱水閃蒸汽系統(tǒng)改造

彭民強(qiáng)

（中國石化長城能源化工（寧夏）有限公司，寧夏靈武市 750411）

聚乙烯醇裝置由醋酸、合成、精餾、聚合、醇解及回收六個(gè)單元組成。合成單元以乙炔和醋酸為原料，在醋酸鋅的催化作用下反應(yīng)生成醋酸乙烯，經(jīng)精餾單元精制后，精醋酸乙烯與一定比例的甲醇混合預(yù)熱后進(jìn)入聚合反應(yīng)器，經(jīng)偶氮二異丁腈引發(fā)生成聚醋酸乙烯，提純后的聚醋酸乙烯經(jīng)過堿液的催化，在醇解機(jī)內(nèi)與甲醇發(fā)生酯交換反應(yīng)得到塊狀聚乙烯醇濕料，經(jīng)粉碎、壓榨、烘干和熱處理后得到片狀或粉末成品，醇解母液由回收單元分離、水解、提純，得到的甲醇、醋酸回收利用?；厥杖娜蝿?wù)是將回收二塔、回收四塔和聚合二塔送來的甲醇水溶液精制，精制后的甲醇從塔頂餾出，廢熱水（138℃、180 kPa左右）從塔釜排出進(jìn)入廢熱水槽，廢熱水產(chǎn)生大量的閃蒸汽，閃蒸汽進(jìn)入聚合二塔第二再沸器，因受多種因素影響，閃蒸汽流量波動(dòng)頻繁，對(duì)聚合二塔造成干擾，嚴(yán)重影響到聚合二塔的正常操作，故閃蒸汽無法投用而直接放空。

1 閃蒸汽系統(tǒng)無法投用原因分析

1）回收三塔中溫頻繁波動(dòng)。受蒸汽總管壓力波動(dòng)及三塔蒸汽調(diào)節(jié)閥卡頓的影響，回收三塔中溫頻繁波動(dòng)。因蒸汽流量呈現(xiàn)瞬間3～5噸增減，故判斷為調(diào)節(jié)閥卡頓或調(diào)節(jié)不到位。三塔中溫的波動(dòng)造成塔釜液位的波動(dòng)，廢熱水槽的閃蒸汽壓力亦隨之波動(dòng)，給聚合二塔帶來很大干擾，三塔中溫波動(dòng)是閃蒸汽無法投用的原因之一。

2）回收三塔加料組成的變化。回收二塔和聚合二塔都是萃取精餾塔，萃取水量的變化直接改變回收三塔加料的組成，破壞了精餾塔的汽液平衡與熱能平衡，導(dǎo)致中溫頻繁波動(dòng)。

3）回收三塔液位頻繁波動(dòng)。因回收三塔液位受中溫、加料量波動(dòng)、加料組成變化和塔釜出管線管徑過大的影響而波動(dòng)，導(dǎo)致上升氣相的波動(dòng)，亦會(huì)對(duì)中溫造成影響；液位波動(dòng)造成塔釜出量波動(dòng)，廢熱水槽內(nèi)閃蒸汽量隨之波動(dòng)。

4）閃蒸汽系統(tǒng)缺少壓力補(bǔ)償調(diào)節(jié)?；厥杖U熱水槽受塔釜出量的影響，閃蒸量無法穩(wěn)定，既保證閃蒸汽輸出流量穩(wěn)定，又保持閃蒸汽壓力穩(wěn)定，單靠穩(wěn)定塔釜出量不夠，需要增加閃蒸汽壓力補(bǔ)償調(diào)節(jié)。

2 閃蒸汽系統(tǒng)改造思路

針對(duì)閃蒸汽系統(tǒng)無法投運(yùn)的主要原因，改造思路如下：

1）更換蒸汽調(diào)節(jié)閥。針對(duì)蒸汽調(diào)節(jié)閥存在卡頓或定位器定位不精準(zhǔn)的現(xiàn)象，若無法調(diào)?；蛐蘩?，只能選擇更換調(diào)節(jié)閥。

2）穩(wěn)定聚合二塔和回收二塔萃取劑的加入量。嚴(yán)格控制聚合二塔和回收二塔萃取劑的加入量，穩(wěn)定萃取水與甲醇的比值，若工藝要求變更則將回收三塔中溫視具體情況進(jìn)行調(diào)整，避免因三塔加料組成變化而影響三塔中溫。

3）穩(wěn)定閃蒸汽壓力和流量。穩(wěn)定回收三塔塔釜閃蒸汽出量，修正調(diào)節(jié)閥 PID 參數(shù)確保廢熱水槽液位與壓力相對(duì)穩(wěn)定，閃蒸汽壓力相對(duì)穩(wěn)定，增加一套蒸汽壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，平穩(wěn)閃蒸汽壓力。

3 閃蒸汽系統(tǒng)改造措施及效果

閃蒸汽系統(tǒng)改造后流程見圖1。改造內(nèi)容有三項(xiàng)，①塔釜出管線增加一根DN100的管線與調(diào)節(jié)閥組，高負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，仍使用原有DN200的管線及調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)?shù)拓?fù)荷生產(chǎn)時(shí)，使用DN100的管線及調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，此改造的目的為優(yōu)化液位調(diào)節(jié)。②閃蒸汽輸出閥為開關(guān)閥，不具備調(diào)節(jié)能力，將開關(guān)閥改為調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)流量穩(wěn)定。③在三塔廢熱水槽上增加0.4 MPa蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥組及閃蒸汽流量調(diào)節(jié)閥組，通過蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥向三塔廢熱水槽補(bǔ)加蒸汽，穩(wěn)定三塔廢熱水槽內(nèi)閃蒸汽壓力，達(dá)到閃蒸汽輸出量穩(wěn)定的目的。改造完全利用原有設(shè)備、管線及冬季防凍保溫，最大限度減少改造投入。

改造方案實(shí)施后閃蒸汽系統(tǒng)投入使用，以回收三塔每小時(shí)提供廢熱水45噸，按每年運(yùn)行8 000小時(shí)計(jì)算，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約0.4 MPa蒸汽約2萬噸（此數(shù)值不包含穩(wěn)壓加入蒸汽量），節(jié)省費(fèi)用約107萬元。

圖1 閃蒸汽系統(tǒng)改造后流程

4 結(jié)論

對(duì)于精餾塔操作，任何細(xì)微的變化都會(huì)導(dǎo)致廢熱閃蒸汽壓力波動(dòng)，在穩(wěn)定各影響因素的前提下，精餾控制優(yōu)化及增加廢熱閃蒸汽壓力補(bǔ)償系統(tǒng)能更好的穩(wěn)定閃蒸汽壓力，實(shí)現(xiàn)廢熱閃蒸汽系統(tǒng)平穩(wěn)投用，從而真正達(dá)到節(jié)能降耗的目的。