＊張森 李澤洋

（延長石油延安能源化工有限責任公司 陜西 727500）

甲醇制烯烴裝置是以甲醇為原料，在催化劑作用下，進行放熱反應，生成以乙烯、丙烯為主的低碳烯烴產品。通過鍋爐給水吸收再生燒焦、煙氣燃燒（主要為CO燃燒）的富余熱量來吸收熱量，產出4.2MPa，420℃的中壓過熱蒸汽。MTO熱工單元，包括外取熱汽包和余熱鍋爐汽包，產生的中壓飽和蒸汽進入到余熱鍋爐過熱段進行過熱，產生共計45.7/76t/h（正常/最大）的中壓過熱蒸汽送入裝置中壓蒸汽總管?？梢越o裝置內產品壓縮機作為驅動力，達到物料平衡，降低能耗的目的。但是鍋爐給水在運行過程中，多次出現(xiàn)鍋爐給水溶解氧不合格的情況，嚴重影響設備的安全運行。

1.MTO裝置鍋爐給水

MTO裝置的鍋爐給水采用自產的方式，流程如圖1所示，自系統(tǒng)來的55.087/92.015t/h除鹽水（25℃、0.5MPa）與裝置總管來的工藝凝結水（112℃、0.6MPa），在凝結水-除鹽水換熱器（0500E1301AB）換熱至80℃后進入旋膜式除氧器（0500DE1301）。除氧用的蒸汽來自裝置內低低壓蒸汽（190℃、0.45MPa）。除氧器工作壓力0.02MPa，產生104℃除氧水共計57.627/95.875t/h，經過鍋爐給水泵加壓至6.0MPa，一路送至DMTO、烯烴分離自用，一路46.8/77.5t/h送入省煤段預加熱后作為兩個汽包產汽用水。

圖1 鍋爐給水簡要流程

2.溶解氧超標

(1)除氧的原理

本裝置主要采用物理熱力除氧，通過用蒸汽來自裝置內低低壓蒸汽（190℃、0.45MPa）對除鹽水進行加熱，將溶解在水中的氧氣排至大氣中。一次除氧：除氧水經旋膜器呈螺旋狀按一定角度噴出，形成水膜裙，并與上部蒸汽接管引進的加熱蒸汽進行熱交換，可除去水中含氧量的90%-95%左右；二次除氧：水經過水篦子與上升的加熱蒸汽接觸被加熱到接近除氧器工作壓力下的飽和溫度即低于飽和溫度2-3℃，形成二次除氧。

(2)溶解氧指標與危害

①根據(jù)GB/T 12145-2016《火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量》要求中壓鍋爐給水溶解氧≤15μg/L，標準如表1所示。

表1 鍋爐給水質量(GB/T 12145-2016)

②氧腐蝕是鍋爐系統(tǒng)中最常見又較為嚴重的腐蝕。氧腐蝕發(fā)生的部位是給水管道和省煤段。如果除氧水中的溶解氧含量較高，腐蝕可能延伸到省煤段的中部和尾部，甚至使鍋爐的下降管也遭到腐蝕。氧腐蝕的形態(tài)一般為潰瘍型腐蝕和小孔性局部腐蝕。嚴重損壞金屬構件強度。

(3)裝置運行情況

根據(jù)本裝置除氧器1年的運行數(shù)據(jù)記錄，取10個取樣分析數(shù)據(jù)的平均值作為一個記錄點進行統(tǒng)計，如表2所示：

表2 溶解氧數(shù)據(jù)

由以上表2和圖2可以看出，裝置在運行過程中，鍋爐給水的溶解氧一直處于不合格狀態(tài)，溶解氧年平均為40.81μg/L，遠大于GB/T 12145-2016的要求。

圖2 溶解氧圖

3.解決措施

(1)增加化學除氧方式

采用化學除氧的方式對裝置除氧水進行了化學除氧。本裝置通過注入二甲基酮肟（DMKO）除去除氧水中的溶解氧。

主要除氧方式如下：

當確保除氧的前提下，殘余量≤40μg/L，DMKO除氧對水汽無任何不良影響，取數(shù)據(jù)如下：

表3 溶解氧數(shù)據(jù)

圖3

(2)提高除氧器壓力

表4 溶解氧數(shù)據(jù)

對除氧器的水封罐進行改造，由原來的2級水封升級為4級水封，除氧器的操作壓力從原來0.02MPa升高為0.042MPa，除氧器的溫度由原來的98℃上升至103-104℃，保證了除氧器的溫度要求，除氧水中溶解氧基本達到指標要求。

圖4

(3)提高進料溫度和增加深度除氧

將除氧器底部的蒸汽投用，在保證設備安全的前提下，這樣提高了蒸汽的熱利用率，對除氧水進行直接加熱，不僅降低了能耗，而且通過圖5調整流程后，提高了除鹽水的進料溫度，目前除氧器壓力控制0.04MPa左右，除氧器溫度也能達到104℃。

圖5 提高進料溫度

表5 溶解氧數(shù)據(jù)

圖6

4.結論

通過本文提出的解決措施，增加化學除氧的方式能夠將鍋爐給水中的溶解氧降低，但是未能達到合格指標；提高除氧器的工作壓力和增加深度除氧以及提高進料溫度等措施后，除氧器明顯除氧效果增強，而且溶解氧的合格率比較穩(wěn)定，能夠滿足裝置生產需求，通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)低低壓蒸汽用量從原來的6.45t/h降低到4.56t/h，為企業(yè)降低了生產成本，而且有效的避免了氫腐蝕對設備造成的影響。