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ABS裝置干燥系統(tǒng)的安全改造

文檔作者：張懷柱費(fèi)玉章文檔來(lái)源：大慶石化公司化工三廠(chǎng)			點(diǎn) 擊數(shù)：
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煉油與化工
REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY 第19卷
ABS裝置干燥系統(tǒng)的安全改造
張懷柱，費(fèi)玉章
(大慶石化公司化工三廠(chǎng)，黑龍江大慶163714)
摘要：大慶石化公司化工三廠(chǎng)的ABS裝置干燥系統(tǒng)改造前采用空氣循環(huán)運(yùn)行，開(kāi)工以來(lái)多次
發(fā)生事故。干燥系統(tǒng)改造后采用氮?dú)饷荛]循環(huán)，既保證了裝置安全運(yùn)行，又使ABS產(chǎn)品的性能
更加穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞：干燥系統(tǒng)；ABS粉料；氮?dú)猓谎h(huán)
中圖分類(lèi)-~-：TQ325 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671—4962(2008)02—0044—02
大慶石化公司化工三廠(chǎng)ABS裝置是引進(jìn)韓國(guó)
錦湖公司專(zhuān)利技術(shù)。裝置原設(shè)計(jì)產(chǎn)量50 kt／a，通過(guò)
擴(kuò)能改造，目前的產(chǎn)量達(dá)到100 kfa，可生產(chǎn)18個(gè)
等級(jí)59個(gè)牌號(hào)的ABS產(chǎn)品。該裝置采用的是乳液
接枝一本體SAN摻混工藝『11。
本體SAN摻混工藝中，丁二烯聚合反應(yīng)生產(chǎn)
丁二烯膠乳，然后苯乙烯和丙烯腈與丁二烯膠乳
進(jìn)行接枝聚合，生產(chǎn)出接枝ABS膠乳。在A(yíng)BS膠
乳中加入抗氧劑和顏色穩(wěn)定劑，再加入凝聚劑使
膠乳形成ABS漿液，漿液進(jìn)入脫水機(jī)進(jìn)行脫水，脫
水后形成濕粉料含水量3O％左右，濕粉料最后進(jìn)
入到流化床干燥器進(jìn)行干燥，干燥后的粉料輸送
人粉料倉(cāng)。最終ABS粉料和本體SAN顆粒按一定
比例混合，同時(shí)加入相應(yīng)的潤(rùn)滑劑，經(jīng)擠出機(jī)造粒，
生產(chǎn)出ABS產(chǎn)品。
1干燥系統(tǒng)爆燃的原因分析
自開(kāi)工以來(lái)，干燥系統(tǒng)運(yùn)行一直不夠穩(wěn)定。干
燥系統(tǒng)采用空氣干燥ABS粉料，先后發(fā)生過(guò)4次
粉料爆燃事故。為避免爆燃事故發(fā)生，裝置每月將
系統(tǒng)停工對(duì)于燥器及袋式過(guò)濾器進(jìn)行1次檢查清
洗。干燥系統(tǒng)發(fā)生爆燃事故的原因見(jiàn)表1。
表1 干燥系統(tǒng)發(fā)生爆燃事故原因
事故次數(shù) 事故原因
第1次
第2次
第3次
第4次
物料堆積、自燃
粉料產(chǎn)生靜電引起自燃
袋式過(guò)濾器產(chǎn)生靜電引起自燃
袋式過(guò)濾器產(chǎn)生靜電引起自燃
后，在容器內(nèi)采用砂輪清根，經(jīng)滲透探傷確認(rèn)無(wú)缺
陷后，將焊道表面清理干凈，從內(nèi)側(cè)進(jìn)行補(bǔ)焊。
2．2．5焊后探傷檢查首先對(duì)打磨后的焊縫表面進(jìn)
行滲透探傷，確認(rèn)無(wú)表面缺陷后進(jìn)行100％射線(xiàn)探
傷。射線(xiàn)透照質(zhì)量等級(jí)應(yīng)達(dá)到B級(jí)，缺陷等級(jí)評(píng)定
應(yīng)符合JB473011級(jí)規(guī)定。
2．3保溫
保溫層厚度在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行加厚，內(nèi)層
采用100mm高鋁保溫材料，中間采用100mm普
鋁保溫材料，外層采用80 mm巖棉，表面采用鍍鋅
鐵皮包覆。鍍鋅鐵皮包覆層要求接縫嚴(yán)密，上部接
縫注膠密封，確保雨水不能滲入保溫層。
2．4管系受力狀況檢查
全面檢查高溫區(qū)管系受力狀況，所有膨脹節(jié)、
支吊架位移復(fù)位檢查并做好常溫狀態(tài)下的記錄。
對(duì)常溫下未復(fù)位的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，結(jié)合開(kāi)車(chē)升溫
過(guò)程進(jìn)行2次調(diào)校，盡量減小管系對(duì)設(shè)備的附加
應(yīng)力。
3結(jié)束語(yǔ)
該技術(shù)改造方案滿(mǎn)足了裝置生產(chǎn)需要，以最
短時(shí)間恢復(fù)了苯乙烯裝置的運(yùn)行，經(jīng)過(guò)近1 a的運(yùn)
行考驗(yàn)，大修期間復(fù)驗(yàn)結(jié)果顯示，沒(méi)有產(chǎn)生新生裂
紋。國(guó)內(nèi)類(lèi)似裝置和設(shè)備均存在相似的結(jié)構(gòu)不合
理問(wèn)題，文中闡述的搶修措施和結(jié)構(gòu)改進(jìn)方法，經(jīng)
實(shí)踐檢驗(yàn)是合理可行的，可以作為成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行
推廣。
參考文獻(xiàn)：
[1]黃文哲，葛文海，何瑞芳，等．焊工手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版
社．1998：324—327．
[2]中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)．GB150—1998．鋼制壓力容器[s]．
北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003：108—112．
收稿日期：2008—04—15
作者簡(jiǎn)介：貢學(xué)剛，男，工程師，1991年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)焊接
工藝及設(shè)備專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事化工設(shè)備管理工作。
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2008年第2期 張懷柱，等．ABS裝置干燥系統(tǒng)的安全改造 45
針對(duì)事故現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析發(fā)現(xiàn)：如果粉料
在干燥器內(nèi)堆積，就會(huì)氧化自燃，引起干燥系統(tǒng)爆
燃。空氣在干燥器及袋式過(guò)濾器內(nèi)流速過(guò)快，與系
統(tǒng)摩擦產(chǎn)生靜電，靜電放電打出火花，引燃ABS細(xì)
粉料，也會(huì)引起爆燃，給裝置安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大
的危害。
干燥系統(tǒng)發(fā)生爆燃的條件有3個(gè)。(1)粉料濃
度達(dá)到爆炸極限；(2)有靜電火花產(chǎn)生，點(diǎn)燃粉料；
(3)有氧氣助燃。
如果采用氮?dú)飧稍镅h(huán)，系統(tǒng)沒(méi)有了氧氣，就
可能消除干燥系統(tǒng)爆燃的危險(xiǎn)，保證了裝置安全、
平穩(wěn)生產(chǎn)。
通過(guò)以上分析，認(rèn)為空氣中的氧氣是引起爆
燃的主要因素，如果沒(méi)有氧氣，干燥系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生
爆燃而發(fā)生安全事故。采用氮?dú)庋h(huán)干燥代替空
氣干燥使粉料在干燥過(guò)程中不與空氣中的氧氣接
觸，既可以避免系統(tǒng)爆燃而影響裝置安全運(yùn)行，又
可以使ABS產(chǎn)品避免因氧化而發(fā)生變色，保證產(chǎn)
品的顏色均一穩(wěn)定。
2干燥系統(tǒng)改造方案
將目前干燥系統(tǒng)的干燥介質(zhì)熱空氣改為熱氮
氣密閉循環(huán)使用，從外界補(bǔ)充氮?dú)馔ㄟ^(guò)硫化床干
燥器及袋式過(guò)濾器后進(jìn)入冷卻塔，同時(shí)，采用水噴
淋式冷卻塔除去氮?dú)庵袏A帶的水分，然后再返回
干燥器及袋式過(guò)濾器。循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的壓力采用分
程控制，及時(shí)補(bǔ)充和排放氮?dú)猓刂葡到y(tǒng)中的氧含
量。將原干燥器排風(fēng)機(jī)更換為大功率風(fēng)機(jī)，提高風(fēng)
機(jī)出口壓力，克服冷卻塔的阻力，以保證干燥系統(tǒng)
有充足的風(fēng)量進(jìn)行密閉循環(huán)，避免粉料在干燥器
內(nèi)堆積。改造前、后的干燥系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1，2。
圖l改造前干燥系統(tǒng)流程
圖2 改造后干燥系統(tǒng)流程
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煉油與化工
REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY 第l9卷
尿素裝置低壓密閉水循環(huán)冷卻器的流程改造
江相國(guó)，梁興鋼，李金亮，李濤
(大慶石化公司化肥廠(chǎng)，黑龍江大慶163714)
摘要：文中介紹了大慶石化公司化肥廠(chǎng)尿素裝置低壓密閉水循環(huán)冷卻器流程改造方案。對(duì)改造
前后的效果進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果表明冷卻器的流程改造是成功的。
關(guān)鍵詞：低壓密閉水；循環(huán)冷卻器；流程；改造
中圖分類(lèi)號(hào)：TQ441．4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 3~ -：1671—4962(2008)0250046—02
大慶石化公司化肥廠(chǎng)尿素裝置低壓密閉水系
統(tǒng)的作用是帶走預(yù)低壓甲銨冷凝器(E一313)及低
壓甲銨冷凝器(302一c)管側(cè)NH 和CO 冷凝所產(chǎn)
生的熱量，再由循環(huán)冷卻器(901一CA／CB)將熱量傳
給冷卻水帶走。低壓密閉水系統(tǒng)的工作正常與否
直接影響低壓系統(tǒng)的壓力，而低壓系統(tǒng)的壓力高
低又直接影響到整個(gè)裝置的生產(chǎn)負(fù)荷。
1裝置現(xiàn)狀與存在問(wèn)題
低壓密閉水循環(huán)冷卻器(901一CA／CB)是1套
組合式8管程2殼程列管式換熱器[11(又稱(chēng)管殼式
換熱器)，這種結(jié)構(gòu)的換熱器管側(cè)流體的流量較小
且傳熱面積較大，其溫差修正系數(shù)小于0．8。低壓
密閉水系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1。
2005年尿素裝置擴(kuò)能改造以后，低壓系統(tǒng)在
302一C前串聯(lián)了E一313，但低壓密閉水系統(tǒng)并沒(méi)有
做相應(yīng)增容。隨著改造后裝置生產(chǎn)負(fù)荷的逐步提
高，低壓密閉水系統(tǒng)的冷凝量存在瓶頸的問(wèn)題就
逐漸凸現(xiàn)出來(lái)，表現(xiàn)為901一CA／CB出u循環(huán)水溫
度長(zhǎng)期居高不下(最高接近7O℃)。換熱器冷卻水
出口溫度不宜高于45 qc，以避免水中的鹽類(lèi)由于
溶解度減小而析出，形成污垢。而901一CA／CB出口
循環(huán)水溫度的持續(xù)超高勢(shì)必造成列管結(jié)垢日漸嚴(yán)
重，影響換熱器工作效率。901一CA／CB工作效率低
又直接導(dǎo)致低壓密閉水溫度較高(TIC302最高達(dá)
66 qc，設(shè)計(jì)值55 qc)，使得低壓系統(tǒng)對(duì)低壓氣相的
吸收效率不高，造成低壓系統(tǒng)壓力超高。
圖1低壓密閉水系統(tǒng)流程
3干燥系統(tǒng)改造效果
干燥系統(tǒng)的介質(zhì)改為氮?dú)夂螅b置運(yùn)行的各
參數(shù)與設(shè)計(jì)值相符，運(yùn)行安全平穩(wěn)。由于使用氮?dú)?
作為干燥介質(zhì)，消除了爆燃的可能性，干燥系統(tǒng)實(shí)
施該改造方案后，未發(fā)生過(guò)爆燃事故，同時(shí)裝置負(fù)
荷也有了很大的提高。干燥系統(tǒng)清洗周期由改造
前每月1次延長(zhǎng)至目前的5個(gè)月清洗1次。達(dá)到
了改造的預(yù)期效果，改造前后情況對(duì)比見(jiàn)表2。
表2 改造前后情況對(duì)比
4 結(jié)束語(yǔ)
ABS裝置干燥系統(tǒng)采用氮?dú)庋h(huán)干燥國(guó)內(nèi)外
沒(méi)有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，裝置從設(shè)計(jì)、安全施工中探索
出一套經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)可行的方案。實(shí)現(xiàn)了安全改造
的目標(biāo)，同時(shí)該項(xiàng)成果已獲得了國(guó)家專(zhuān)利。改造后
的氮?dú)庋h(huán)干燥系統(tǒng)至今已經(jīng)運(yùn)行了多年，徹底
解決了干燥系統(tǒng)爆燃問(wèn)題，對(duì)裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行
和提高ABS產(chǎn)品質(zhì)量起到了決定性作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]黃立本，張立基，趙旭濤．ABS樹(shù)脂及其應(yīng)用[M]．北京：化學(xué)工
業(yè)出版社，2001：23—28．
收稿日期：2008—03—05
作者簡(jiǎn)介：張懷柱，男，助理工程師，1997年畢業(yè)于大慶石化職工中
專(zhuān)，現(xiàn)從事安全管理工作。

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