朱炳梅 ， 陳　輝 ， 魏新軍

(1.無(wú)錫市恒禾工程咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)有限公司 ， 江蘇 無(wú)錫　214031 ； 2.河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司 ， 河南 平頂山　467013 ； 3.平頂山市神馬萬(wàn)里化工股份有限公司 ， 河南 平頂山　467013)

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苯加氫裝置出料管線及調(diào)節(jié)閥的泵沖洗技術(shù)

朱炳梅1， 陳輝2， 魏新軍3*

(1.無(wú)錫市恒禾工程咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)有限公司 ， 江蘇 無(wú)錫214031 ； 2.河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司 ， 河南 平頂山467013 ； 3.平頂山市神馬萬(wàn)里化工股份有限公司 ， 河南 平頂山467013)

摘要：具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的苯加氫裝置出料管線及調(diào)節(jié)閥泵沖洗技術(shù)應(yīng)用于平頂山市神馬萬(wàn)里化工股份有限公司苯加氫裝置,解決了硫酸鹽結(jié)晶堆積造成管線堵塞的問(wèn)題，使環(huán)己醇生產(chǎn)能力在現(xiàn)有基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步提升,滿(mǎn)足了整套環(huán)己醇系統(tǒng)的擴(kuò)能要求,節(jié)約了出料管線及調(diào)節(jié)閥的更換、維修費(fèi)用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：苯加氫 ； 出料管線 ； 調(diào)節(jié)閥 ； 泵沖洗

0前言

平頂山市神馬萬(wàn)里化工股份有限公司在20世紀(jì)90年代建設(shè)的國(guó)內(nèi)第一套引進(jìn)的環(huán)己醇工業(yè)化生產(chǎn)裝置，經(jīng)過(guò)十幾年的改造，已成為環(huán)己醇生產(chǎn)領(lǐng)域代表世界先進(jìn)水平的裝置。苯加氫反應(yīng)器是以苯和氫氣為原料，在釕—鋅催化劑的作用下，經(jīng)高溫高壓部分加氫制備環(huán)己烯產(chǎn)品的裝置，也是整套環(huán)己醇生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接影響到環(huán)己醇的產(chǎn)量和質(zhì)量。由于加氫催化劑漿液中是液相和微顆粒共存，在反應(yīng)物料流經(jīng)出料管線及調(diào)節(jié)閥死角時(shí)，產(chǎn)生硫酸鹽結(jié)晶堆積使管線堵塞，從而導(dǎo)致系統(tǒng)停車(chē)，這種情況平均每年出現(xiàn)3～4次，每次停車(chē)都要造成數(shù)十萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失，有效解決這一問(wèn)題。

1技術(shù)方案及原理

在苯加氫裝置反應(yīng)物料經(jīng)出料管線及調(diào)節(jié)閥后,析出微量的硫酸鹽結(jié)晶會(huì)堵塞管線,根據(jù)硫酸鹽結(jié)晶易溶于水這一特性，我們采用國(guó)產(chǎn)雙隔膜計(jì)量泵，以高純水對(duì)苯加氫裝置出料管線及調(diào)節(jié)閥進(jìn)行在線沖洗，有效解決了堵塞的問(wèn)題。該泵傳動(dòng)端由渦輪、蝸桿、曲柄連桿和行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)成，流量調(diào)節(jié)是N形曲軸變量結(jié)構(gòu)。工作原理：電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與蝸桿直聯(lián)，并帶動(dòng)蝸輪和N形曲軸(偏心輪)運(yùn)轉(zhuǎn)，N軸帶動(dòng)連桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)柱塞向后止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，吸入單向閥打開(kāi)，液體被吸入，當(dāng)柱塞向前止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，吸入單向閥關(guān)閉，排出單向閥打開(kāi)，液體被排出泵體外，如此達(dá)到吸排之目的。由于液壓隔膜泵是柱塞在隔膜液缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液壓油腔內(nèi)的液壓油推動(dòng)隔膜在膜腔內(nèi)往復(fù)撓曲形變，泵蓋與膜片之間的介質(zhì)腔體積會(huì)發(fā)生變化，柱塞與輸送介質(zhì)之間靠隔膜將其隔開(kāi)，確保介質(zhì)無(wú)泄漏。

2工藝簡(jiǎn)介

2.1主要設(shè)備及運(yùn)行過(guò)程

2.1.1加氫反應(yīng)器供給泵

該泵是高揚(yáng)程多級(jí)屏蔽泵，最大輸送量為16.6 t/h，且安裝有段孔板式最小流量配管，最小出口流量約5.5 t/h，用于把苯輸送到壓力為4.0～6.0 MPa的加氫反應(yīng)器。另外，因泵故障需緊急停止時(shí)，為防止從加氫反應(yīng)器逆流設(shè)計(jì)有自動(dòng)啟動(dòng)備用機(jī)構(gòu)和連鎖裝置，以備緊急時(shí)加氫裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.1.2加氫催化劑循環(huán)泵

第一、二級(jí)加氫反應(yīng)器所需的催化劑漿液由計(jì)量泵按調(diào)整流量供給，氫氣由增壓計(jì)量調(diào)節(jié)流量后供給。為保證催化劑漿液有較好的分散效果，加氫反應(yīng)器設(shè)計(jì)有內(nèi)插式分散器和攪拌機(jī)，使催化劑漿液、苯、氫能夠充分混合。

2.1.3加氫料液沉降器

靜置沉降加氫反應(yīng)后的催化劑漿液和反應(yīng)物料，通過(guò)相對(duì)密度差分離開(kāi)催化劑漿液和反應(yīng)物料。相對(duì)密度大的催化劑漿液向底部移動(dòng)，相對(duì)密度小的反應(yīng)物料向上部移動(dòng)，被分離出的反應(yīng)物料利用壓力差被送往后處理工序。在沉降分離過(guò)程中，加氫催化劑漿液分出后，反應(yīng)物料會(huì)對(duì)脫水工序的設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致加氫催化劑的損失，因此，沉降器入口設(shè)計(jì)有氣體流入管，可在沉降器內(nèi)全周方向緩慢流動(dòng)，且不妨礙靜置分離過(guò)程；并在沉降器底部(錐部)設(shè)置隔片，以減少加氫催化劑的滯留量。

2.2出料管線及調(diào)節(jié)閥泵沖洗

來(lái)自管網(wǎng)的高純水注入儲(chǔ)水罐內(nèi)，經(jīng)沖洗泵輸送至出料管線及調(diào)節(jié)閥沖洗結(jié)晶的硫酸鋅，避免硫酸鋅結(jié)晶造成管線及調(diào)節(jié)閥堵塞，并由中央控制室通過(guò)電磁閥自控儀表控制壓差。沖洗泵是雙隔膜往復(fù)計(jì)量泵，泵的行程通過(guò)行程調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)；泵的進(jìn)口安裝有儲(chǔ)壓罐以減少水流量的波動(dòng)；在沖洗泵出口設(shè)置安全閥，在泵超壓時(shí)通過(guò)安全閥將輸送介質(zhì)打回到儲(chǔ)水罐內(nèi)，并且安裝電磁閥控制壓差，當(dāng)壓差≤0.15 MPa時(shí)閥關(guān)閉，以防止逆壓，壓差≥1.4 MPa時(shí)，電磁閥全開(kāi)啟，防止對(duì)苯加氫裝置出料量造成影響。

3實(shí)施效果

苯加氫裝置出料管線及調(diào)節(jié)閥泵沖洗技術(shù)的研究與應(yīng)用經(jīng)過(guò)近一年的試運(yùn)行，調(diào)節(jié)閥的閥開(kāi)度無(wú)明顯增大，出料管線上無(wú)附著結(jié)晶的硫酸鋅，避免了出料管線堵塞，減少了因加氫裝置出料管線及調(diào)節(jié)閥堵塞而造成的停車(chē)事故。綜上所述，該項(xiàng)目投入使用后苯加氫反應(yīng)器的生產(chǎn)負(fù)荷大大提高，環(huán)己醇年增產(chǎn)量0.2萬(wàn)t，達(dá)到了預(yù)期目的，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，優(yōu)等品率為100%。同時(shí)，降低了設(shè)備檢修頻次和檢修費(fèi)用，節(jié)省了裝置設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本。

4經(jīng)濟(jì)效益分析

經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目總投資預(yù)算為25萬(wàn)元，新增環(huán)己醇產(chǎn)量0.2萬(wàn)t，每年可新增利潤(rùn)400萬(wàn)元。技改前因加氫裝置出料管線堵塞造成停車(chē)事故平均每年3～4次，每次停車(chē)的公共費(fèi)用、催化劑和環(huán)己醇損耗等合計(jì)為80萬(wàn)元，維修費(fèi)用50萬(wàn)元，技改后每年節(jié)約費(fèi)用共計(jì)290萬(wàn)元。

社會(huì)效益。苯加氫裝置出料管線及調(diào)節(jié)閥泵沖洗技術(shù)，提升了環(huán)己醇工業(yè)化生產(chǎn)工藝水平，保持了尼龍化工產(chǎn)業(yè)的成本優(yōu)勢(shì)；完成了引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的國(guó)產(chǎn)化改造，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

環(huán)境效益。苯加氫裝置出料管線及調(diào)節(jié)閥泵沖洗技術(shù)使用的清洗介質(zhì)是高純水，沖洗物全部回催化劑再生系統(tǒng)，無(wú)廢棄物排放，廢水處理量未增加，達(dá)到了增產(chǎn)增效不增廢的目標(biāo)。

5結(jié)論

采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的苯加氫裝置出料管線及調(diào)節(jié)閥泵沖洗技術(shù)，苯加氫裝置運(yùn)行狀況良好，至今未出現(xiàn)過(guò)堵塞，且調(diào)節(jié)閥的閥開(kāi)度一直處于正?？刂品秶?，消除了因出料管線及調(diào)節(jié)閥堵塞造成的系統(tǒng)停車(chē)現(xiàn)象，節(jié)約了出料管線及調(diào)節(jié)閥更換、維修費(fèi)用，提高了環(huán)己醇的裝置生產(chǎn)能力，達(dá)到了預(yù)期目的。

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ055.8，TQ056

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1003-3467(2016)03-0041-02

作者簡(jiǎn)介：朱炳梅(1962-)，女，高級(jí)工程師，從事化工工程咨詢(xún)、設(shè)計(jì)和管理工作，電話：13861710839；聯(lián)系人：魏新軍(1972-)，男，高級(jí)工程師，從事化工生產(chǎn)一線技改和管理工作，電話：15136999318。

收稿日期：2016-01-28