空冷器运行优化及改进措施

空冷器运行优化及改进措施

季涛

中国石油乌鲁木齐石化公司化工生产部，新疆 乌鲁木齐 830019

摘要：描述了精对苯二甲酸装置空冷器热效率低的原因并进行分析，通过对空冷气的工艺调整、叶片优化更換、翅片清洗处理，解决了空冷器热效率低的问题，保证了装置正常生产。

关键词：空冷器；热效率；原因分析；改进措施

1 工艺简述

溶剂回收单元工艺简述：溶剂脱水塔D1-601中，氧化反应生成的水与注入高压吸收塔D1-310和常压吸收塔D1-508里的水一起从醋酸溶剂中分馏出来。塔设计为塔顶产生含0.8%（wtw）醋酸的水和塔底含10.0%（wtw）水的醋酸产品。

在溶剂脱水塔空冷器E1-608中，将D1-601塔顶气相从100℃冷却到85℃，在脱水塔回流罐F1-609中进行气-液分离，不凝气直接排入大气，冷凝液由脱水塔回流泵G1-615A/B打回D1-601的顶部塔板，富余的水送至D1-510及污水池。（见图1）

空冷器的换热效率直接影响到脱水塔回流罐F1-609中的酸含量，是优化工艺，降低酸耗的关键。

图1 E1-608空冷器

2. 空冷器技术参数及换热效率低主要原因分析

2.1空冷器主要技术参数

下表1对空冷器主要技术参数进行了对比分析。

表1 空冷器主要技术参数

2.2冷却器热效率低的原因

（1）空冷器主要靠风机将环境温度的空气送入冷却器翅片管，6台风机C1-608A/B/C/D/E/F的电流分别为：20A、20A、30A、20A、27A、32A，运行负荷不高，春秋冬季环境温度低现在的负荷完全能满足空冷器的换热效率。而到了夏季，当地的环境温度平均值都在30℃以上，空气自身的温度偏高，这样就导致了现有负荷不能满足工艺要求的换热率。环境温度的变化影响了空冷器热效率。

（2）冷却器列管材质为：00Cr17Ni14Mo2，管程内介质为：醋酸、水，醋酸对管程有腐蚀，装置冷却器从投产至今一直使用未做更换，冷却器换热面积为11761m²。查看历年检修发现：列管已经有很多腐蚀泄漏，检修时对泄漏的列管进行封堵，这样就导致了换热面积降低。检修时发现列管泄漏根数明显增多，统计后总管数：1638根，封堵了613根，封堵率达到37%，导致换热面积减少。

（3）由于空冷器安装部位靠近精制单元F1-1202洗涤塔，洗涤塔气相洗涤效果不好这就导致了洗涤塔气相逸出的PTA粉尘附着到了E1-608的翅片上，翅片表面被粉尘覆盖，表面散热效果降低。

（4）原有风机风扇的叶片为铝制叶片，存在冷却效果差、能耗高、噪声大的缺点，并且叶片自身的重量大不适宜提供大风量，这也是导致冷却器热效率低的原因之一。

3改进措施及处理方法

根据对空等器热效率低的原因分析，我们采取了相对应的措施来解决问题：

(1)根据电机额定电流和功率，夏季时调整叶片角度，将电机电流调整到了：30—40A，通过提高风机的供风量达到降低E1-608冷凝液温度的效果。在冬季低温环境下,管壁温度如果接近空冷器的临界值,空冷器流体极易发生堵塞,冻结等情况.根据气温，执行冬季风机切换操作，通过监控空冷出口温度，切换风扇运行，3组风扇，每组2台，每组最多运行一台风扇，避免过度冷却冻裂空冷列管。

(2)冷却器使用年限的增加，列管漏是必然现象，封堵列管的数量只会越来越多，换热能力也会越来越低，我们通过增加冷却水喷淋来控制凝液的温度，在增加喷淋后发现，需要调整喷淋量的大小达到平衡来保护下部电机，如果喷淋量过大会使电机长时间处在水淋的状态中存在电机进水的安全隐患，这一点需要现场调节观察来确定最大喷淋量，使喷淋水不会流到电机上，保护电机的正常工作。

（3）检修时将F1-1202洗涤塔气相线进行改造移位，在改造之前车间安排定期清洗喷淋计划，减少气相夹带PTA粉料的含量。每年利用装置检修期间组织人员对列管表面进行水冲洗，保证翅片表面干净。

（4）检修时对叶片材质进行了更换，在保证叶片性能的前提下，将原来的铝合金叶片更换成玻璃钢叶片，既满足了叶片的使用要求，又大幅降低了叶片自身重量，使供风量增大从而提高了冷却效率。

4结语

通过对精对苯二甲酸装置空冷器热效率的影响原因进行分析，针对性的采取了工艺操作优化、设备调整、检修等应对措施，提高了空冷器的换热效率。溶剂脱水塔D1-601组分的控制指标得到保证，气相醋酸含量控制在了0.6%（wtw）指标以内，有效降低了酸耗，保证了装置正常生产运行。

参考文献：

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