一种用于再沸器增加氮气扰动装置及扰动方法

一种用于再沸器增加氮气扰动装置及扰动方法

程文龙

内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司 内蒙古赤峰市 025350

摘要：再沸器是化工生产中的一种重要的换热设备，在生产过程中有着不可替代的作用，换热器出现杂质沉积、污垢热阻后，对生产指标有很大的影响，生产运行过程中进行清洗的可行性较低，停车处理成本又过高，再沸器增加氮气扰动装置可以有效解决这一问题。在日常生产中，使用氮气扰动装置能有效的防止杂质和污垢的沉积，延长装置生产周期，确保生产中各项工艺指标和产品质量，提高系统经济效益，化工行业的长周期的生产性质决定了再沸器增加氮气扰动装置及扰动方法行业内有很大的需求。

关键词：再沸器；在线处理；氮气扰动；经济效益

Abstract: Reboiler is an important heat transfer equipment in chemical production, has an irreplaceable role in the production process, the heat exchanger impurities deposition, dirt thermal resistance, has a great impact on the production index, the feasibility of cleaning in the process of production operation is low, the cost of parking treatment is too high, the reboiler to add nitrogen disturbance device can effectively solve this problem. In daily production, the use of nitrogen disturbance device can effectively prevent the deposition of impurities and dirt, prolong the production cycle of the device, ensure the production of various process indicators and product quality, improve the economic benefits of the system, the chemical industry's long cycle of production nature determines that the reboiler to increase nitrogen disturbance device and disturbance method in the industry has a great demand.

Key words: reboiler; Online processing; Nitrogen disturbance; Economic benefits

引言

精馏塔、蒸馏塔等塔器大部分采用的方法为在塔底部用再沸器对塔底物料进行加热，通过控制加入蒸汽量达到控制塔底温度的目的，蒸汽与物料在再沸器内进行间壁式传热，以满足塔的温度操作的要求。

    再沸器多采用立式列管式换热的形式，主要为立式热虹吸式再沸器（1），结构合理，物料逆向换热，具有较高的换热效率。但在运行过程中，其结构特点也导致了该类型再沸器被加热物料侧污垢热阻在长期运行过程中逐渐增加，当塔底温度越高，塔底物料蒸发量越大，介质侧越容易在再沸器底部或管线中杂质沉积，影响装置的操作指标，且无法在线清理。

长期运行，“轻者上浮，重者下沉”，杂质的日积月累会产生很大的污垢热阻（2），严重时容易堵塞换热器管束和下部管道，导致生产无法继续进行，只能进行停车清理。

为了能够保证装置长期运行，减少停车次数，特对再沸器增加氮气扰动装置，本装置的目的是提供一种再沸器增加氮气扰动装置及扰动方法，为了防止杂质在管线和再沸器管束中积累沉积，同时针对产生污垢热阻后进行在线处理，将杂质排出，特增加氮气扰动装置。

技术方案的实现

再沸器氮气扰动装置其组成包括：塔器和再沸器，所述的塔器通过管线与所述的再沸器的顶部连接，所述的再沸器的侧面分别连接有蒸汽管线和冷凝液管线，所述的蒸汽管线上安装有蒸汽控制阀，所述的冷凝液管线上安装有冷凝液控制阀，所述的塔器的底部通过进料管线与所述的再沸器底部连接，所述的进料管线与再沸器管线连接，所述的再沸器管线上分别安装有进设备阀门和排放管线阀门的一侧连接，所述的排放管线阀门的另一侧与排放管线连接，所述的在沸器管线与氮气管线连接，所述的氮气管线上分别连接有氮气管线阀门和压力表，其中所述的氨气管线来自于管网。

所述的再沸器增加氮气扰动装置的扰动方法，该方法包括如下步骤：

首先，导通氮气管线阀门前盲板和排放管线阀门前盲板，打开连接再沸器管线的进设备阀，控制排放管线阀门的阀门开度，逐渐开大对再沸器管线及再沸器内杂质进行排放，确认氮气压力P1高于再沸器内物料压力P2，氮气置换分析合格后，关闭排放管线阀门，打开氮气管线阀门，控制氮气管线阀门开度，氮气进入到再沸器内部，逐渐开大阀门开度增加系统进入氮气量，在不影响其他系统指标的情况下，最好氮气阀门开度越大越好，关闭氮气管线阀门，打开排放管线阀门3，对系统内介质进行排放，可多次重复氮气扰动后打开氮气排放阀排放的过程，将再沸器及管道内杂质排出。

附图说明：

附图1是本装置的结构示意图。

图中：1、塔器，2、再沸器，3、蒸汽控制阀，4、冷凝液控制阀，5、进料管线，6、在沸器管线，7、进设备阀门，8、排放管线阀门，9、排放管线，10、氮气管线，11、氨气管线阀门，12、压力表。

具体实施方式：

一种再沸器增加氮气扰动装置，其组成包括：塔器1和再沸器2，所述的塔器通过管线与所述的再沸器的顶部连接，所述的再沸器的侧面分别连接有蒸汽管线和冷凝液管线，所述的蒸汽管线上安装有蒸汽控制阀3，所述的冷凝液管线上安装有冷凝液控制阀4，所述的塔器的底部通过进料管线5与所述的再沸器底部连接，所述的进料管线与再沸器管线6连接，所述的再沸器管线上分别安装有进设备阀门7和排放管线阀门8的一侧连接，所述的排放管线阀门的另一侧与排放管线9连接，所述的在沸器管线与氮气管线10连接，所述的氮气管线上分别连接有氮气管线阀门11和压力表12，其中所述的氨气管线来自于管网。

再沸器增加氮气扰动装置的扰动方法，该操作方法包括如下步骤：

首先，导通氮气管线阀门前盲板和排放管线阀门前盲板，打开连接再沸器管线的进设备阀，控制排放管线阀门的阀门开度，逐渐开大对再沸器管线及再沸器内杂质进行排放，确认氮气压力P1高于再沸器内物料压力P2，氮气置换分析合格后，关闭排放管线阀门，打开氮气管线阀门，控制氮气管线阀门开度，氮气进入到再沸器内部，逐渐开大阀门开度增加系统进入氮气量，在不影响其他系统指标的情况下，最好氮气阀门开度越大越好，关闭氮气管线阀门，打开排放管线阀门，对系统内介质进行排放，可多次重复氮气扰动后打开氮气排放阀排放的过程，将再沸器及管道内杂质排出。

氮气扰动装置介绍：针对易燃易爆或严格控制氧含量的系统可利用氮气或其他惰性气体做为扰动介质，要求扰动介质与系统内物料不反应、不互溶，对系统无影响，同时扰动介质的压力要高于系统压力。在再沸器底部进料管线或设备底部增加管道阀门组，进设备阀门:氮气管线阀门，排放管线阀。

再沸器产生污垢热阻后，为保证再沸器换热效果必然要增加蒸汽的投入量，从而增加系统能耗。当指标无法保证时，必然要停车进行再沸器清理，增加装置停车期间的物料消耗。

在运行期间，严格监控再沸器的换热效果，塔底温度、加热蒸汽或其他加热介质加入量等指标是否变化，发现再沸器的换热效果降低、塔底温度指标不能保证及加热蒸汽或其他加热介质加入量不断增加的情况时，判断为杂质在管线和再沸器管束中积累沉积产生污垢热阻后进行在线处理。

根据现场实际操作情况，增加氮气扰动装置后，能够排出再沸器内杂质，减少污垢热阻，有效扰动运行过程中再沸器管束上的附着物和管道内的沉积物，解决了再沸器内杂质无法排出现象，重复2-3次扰动后排放，能有效提高再沸器换热效率，缓解换热困难问题。

首先导通氮气管线阀门前盲板和排放管线阀门前盲板，打开连接再沸器管线的进设备阀，控制排放管线阀门的阀门开度，逐渐开大对再沸器管线及再沸器内杂质进行排放，确认氮气压力P1高于再沸器内物料压力P2，氮气置换分析合格后，关闭排放管线阀门，打开氮气管线阀门，控制氮气管线阀门开度，氮气进入到再沸器内部，逐渐开大阀门开度增加系统进入氮气量，在不影响其他系统指标的情况下，最好氮气阀门开度越大越好，关闭氮气管线阀门，打开排放管线阀门，对系统内介质进行排放，可多次重复氮气扰动后打开氮气排放阀排放的过程，将再沸器及管道内杂质排出。

结论

通过再沸器增加氮气扰动装置后具有投用效果明显、操作方便等技术优点，同时装置投资费用低、实用性强，再沸器增加氮气扰动装置后可达到优化系统指标和减少系统能耗的效果，有效避免因再沸器污垢热阻造成的停车事故，减少企业的开停车损失，从而达到经济运行效果，为企业长期生产运带来很大的经济效益。

参 考 文 献

【1】昃彬；杨向东；曾兆强。精馏塔釜立式热虹吸再沸器的模拟与优化设计。能源化工，2022年02月28日

【2】黄思；牛琦锋；陈建勋；林冠堂。基于热流耦合的换热器结垢对传热性能的影响分析。机械设计与制造，2022年07月22日