PTA旋轉(zhuǎn)真空過濾機轉(zhuǎn)速波動原因分析及處理

(中國石化 洛陽分公司 ， 河南 洛陽 471012)

中國石化洛陽分公司精對苯二甲酸(PTA)裝置采用美國BP-AMOCO公司的專利技術(shù)，產(chǎn)能為22.5萬t/a。2003年6月底，裝置進行了擴能改造，產(chǎn)能增加至32.5萬t/a。旋轉(zhuǎn)真空過濾機是氧化單元過濾干燥系統(tǒng)重要組成部分，主要是將反應(yīng)結(jié)晶系統(tǒng)漿料中的母液抽出，使其成為含濕量為12%左右的濾餅，再經(jīng)過干燥后成為中間原料粗對苯二甲酸(CTA)。在生產(chǎn)過程中，過濾機曾多次出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動、運行異常的現(xiàn)象，往往伴隨電流波動、傳動鏈條斷、濾布破等狀況，造成過濾機頻繁檢修、氧化單元經(jīng)常升降負荷等，嚴重影響了生產(chǎn)的安全、平穩(wěn)運行。針對這個問題，通過對現(xiàn)場各種現(xiàn)象進行認真總結(jié)分析，努力查找造成過濾機轉(zhuǎn)速波動的原因，力爭采取有效措施進行優(yōu)化，確保過濾機平穩(wěn)長周期運行。

1 旋轉(zhuǎn)真空過濾機結(jié)構(gòu)及工作原理

旋轉(zhuǎn)真空過濾機是由電機驅(qū)動、鏈條傳動帶動轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的固液分離設(shè)備。過濾機由電機、鏈盤、鏈條、轉(zhuǎn)鼓、殼體、料盤分配器等部件組成。轉(zhuǎn)鼓是由覆蓋著濾布的水平旋轉(zhuǎn)著的圓筒構(gòu)成，濾布用壓條緊緊壓在筒體上，并用螺栓固定壓條。料盤分配器是均勻布滿直徑2 cm左右開孔的擋板。過濾機結(jié)構(gòu)如圖1所示。

過濾機工作原理：物料是由過濾機進料泵來的漿料，分兩路進入進料盤，漿料部分溢流回過濾機進料罐。過濾機轉(zhuǎn)鼓外側(cè)保持大氣壓而內(nèi)部維持約50 kPa的真空。隨著轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動，濾餅自浸沒在進料漿料的濾布低點處開始形成，然后被帶出漿料，經(jīng)濾干、新鮮溶劑噴淋洗滌、再濾干，最終通過轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部的惰氣從轉(zhuǎn)鼓上吹落后送至干燥系統(tǒng)，而抽出母液則送至母液罐。過濾機基本工藝參數(shù)見表1。

1.料盤分配器 2.支撐軸承 3.轉(zhuǎn)鼓 4.殼體 5.大鏈盤 6.鏈條 7.減速箱 8.驅(qū)動電機 9.電機底座 a.反吹氣入口 b.抽真空口 c.進料口圖1 旋轉(zhuǎn)真空過濾機結(jié)構(gòu)簡圖

表1 旋轉(zhuǎn)真空過濾機工藝參數(shù)

2 轉(zhuǎn)速波動現(xiàn)象調(diào)查及原因分析

針對旋轉(zhuǎn)真空過濾機轉(zhuǎn)速波動這個現(xiàn)象，對2015年3月至2019年4月之間過濾機轉(zhuǎn)速波動現(xiàn)象進行調(diào)查，如表2所示。

表2 過濾機轉(zhuǎn)速波動現(xiàn)象調(diào)查表

在過濾機轉(zhuǎn)速波動處理過程中，檢維修人員經(jīng)過現(xiàn)場檢查逐步排除了過濾機轉(zhuǎn)速探頭故障、減速箱損壞、轉(zhuǎn)鼓支撐軸承故障等原因。根據(jù)現(xiàn)場過濾機的解體檢查情況，認真分析總結(jié)，認為主要有以下幾方面原因。

2.1 料盤積料

過濾機進料分為兩路，分別進入過濾機兩個料盤中。由于進料是固含量為45%～50%的漿料，漿料在管線、設(shè)備殼體易結(jié)壁形成塊料，而塊料脫落后易進入料盤中，當(dāng)進料量和溢流量較小時，塊料無法被沖出而沉積在料盤上，長期累積會堵塞料盤。因進料泵出口揚程對進料盤上積料的沖擊，塊料往往只能堵塞一個料盤，漿料會通過另一料盤進入過濾機中。因此，當(dāng)過濾機料盤堵塞時，過濾機的進料流量、下料均正常，堿洗作業(yè)時排放也正常，從工藝操作上無法判斷，最終導(dǎo)致單料盤積料過多，長期從轉(zhuǎn)鼓外刮蹭濾布致使轉(zhuǎn)速波動。長期如此運行，積料刮蹭濾布又會造成濾布破損、電機底座固定螺栓松動等，反過來更加劇過濾機轉(zhuǎn)速波動現(xiàn)象。

2.2 轉(zhuǎn)鼓積料

由于過濾機濾布的精度造成母液中含有一定的固體，加上濾布破損時固體的侵入，經(jīng)過一定時期的累積形成一定的塊料，從內(nèi)部對濾布造成磨損，并隨著轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動撞擊濾布和轉(zhuǎn)鼓，使轉(zhuǎn)鼓受力不均，導(dǎo)致濾布壓條松動、壓條固定螺栓脫落、轉(zhuǎn)速波動等現(xiàn)象發(fā)生。且抽出母液固含量增高，母液分離罐中固含量逐漸累積，也會導(dǎo)致此系統(tǒng)管線頻繁堵塞、液位頻繁波動等，從而影響真空系統(tǒng)的安穩(wěn)運行。

2.3 電機固定螺栓松動

過濾機長時間運行會出現(xiàn)電機底板固定螺栓松動，如果處理不及時，會引起鏈條松脫、大小鏈盤不對中、電機晃動等情況，進而出現(xiàn)傳動鏈條抖動打滑甚至拉斷、過濾機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的結(jié)果。

2.4 鏈盤固定螺栓松動

過濾機鏈盤是由兩半構(gòu)成，中間有螺栓固定，由于固定螺栓松動，大鏈盤和鏈條嚙合不好直接影響傳動效果，造成轉(zhuǎn)鼓受力不均，同樣會出現(xiàn)鏈條打滑斷裂、轉(zhuǎn)速波動的情況。

2.5 反吹氣加熱器泄漏

過濾機反吹氣加熱器泄漏，造成蒸汽進入反吹系統(tǒng)，濾餅無法吹落干凈，形成結(jié)塊；且過濾機系統(tǒng)壓力偏高，又會導(dǎo)致濾橋壓碎、濾布破損。

2.6 轉(zhuǎn)鼓同心度跳動

2019年4月對過濾機轉(zhuǎn)鼓進行同心度檢查，發(fā)現(xiàn)多個部位失圓。轉(zhuǎn)鼓失圓將會導(dǎo)致運行過程中產(chǎn)生不平衡量，從而引起跳動，造成傳動系統(tǒng)的抖動等異常情況。

3 對策

3.1 加大過濾機進料量

根據(jù)實際操作經(jīng)驗，在不超過進料泵負荷的情況下，提高過濾機進料量，能盡量減少料盤積料。2019年4月檢修對溢流堰進行檢查，消除溢流堰水平度不足、偏流漏液嚴重的問題。過濾機進料量由75 t/h調(diào)整至90 t/h后，過濾機溢流量明顯增大，減少塊料在料盤沉積的可能性，防止料盤積料。

3.2 延長堿洗堿泡時間

日常堿洗過濾機目的是堿洗過濾機濾布，增強過濾機過濾效果，同樣也能將過濾機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)、料盤中積料堿洗干凈。因此，延長堿洗堿泡時間是消除料盤、轉(zhuǎn)鼓積料的有效方法。將過濾機日常堿洗堿泡時間由原來的15 min增至30 min，取得了明顯的堿洗效果，避免料盤、轉(zhuǎn)鼓積料等情況出現(xiàn)。

3.3 加強母液固含量監(jiān)測

正常生產(chǎn)過程中，過濾機抽出母液固含量約為0.3%(無論多大負荷，多大抽出量，判斷依據(jù)均為固含量)，當(dāng)固含量>3%，說明過濾機濾布有破損現(xiàn)象。濾布破損原因是有多方面的，但如果不及時對濾布進行更換或修復(fù)，就會引起轉(zhuǎn)鼓內(nèi)積料，最終造成過濾機轉(zhuǎn)速波動，給生產(chǎn)、設(shè)備造成較大的危害。因此，加強抽出母液固含量監(jiān)控，及時對破損濾布進行更換或修復(fù)是保證過濾機平穩(wěn)運行的重要措施。

3.4 加強設(shè)備巡檢及維護

提高巡檢質(zhì)量，加強對過濾機設(shè)備運行狀況的檢查維護。2019年1月以來，經(jīng)加強現(xiàn)場巡檢和維護，操作人員和設(shè)備維護人員多次發(fā)現(xiàn)電機固定螺栓松動、鏈輪固定螺栓松動等問題，并及時進行處理，確保過濾機平穩(wěn)運行，電機振動、鏈條打滑等現(xiàn)象基本消除。2019年4月將鏈輪、鏈條改進為雙排鏈輪、雙排鏈條，減速箱進行更新，轉(zhuǎn)鼓軸承進行更換，轉(zhuǎn)鼓同心度進行校對，反吹氣加熱器進行更新，均增加了此系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

通過實施加大過濾機進料量，延長堿洗堿泡時間等工藝優(yōu)化和設(shè)備維護措施后取得了明顯效果。2019年7月以來，過濾機鏈條斷、鏈盤螺栓斷、電機固定松動、濾布破損等現(xiàn)象明顯減少，過濾機轉(zhuǎn)速波動現(xiàn)象基本消除，設(shè)備損壞維修次數(shù)明顯降低。對穩(wěn)定生產(chǎn)提高裝置的經(jīng)濟效益起了極大的促進作用。