分子篩脫蠟裝置長周期運行優化建議
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摘 要：分子篩脫蠟裝置自投用以來，經過不斷的參數優化調整、流程優化改造，裝置已具備了較強的長周期運行能力。但在長周期運行中也暴露出一定的問題，本文將對出現的問題進行分析并提出相應的優化意見。
關鍵詞：蒸汽發生器;除鹽水;自動閥;換熱器
1.5萬噸/年分子篩脫蠟裝置采用上?；ぴ旱乃魵饷摳焦に?，能夠有效的實現正異構烷烴的分離，得到組分純凈的脫蠟油。在裝置的正常運行中，通過對工藝參數優化、采暖水換熱外輸改造等措施，實現了裝置的中間熱量合理回收利用，確保了裝置的高效平穩運行。但伴隨裝置運行時間的增加，漸漸暴露出了蒸汽發生器易泄漏、中間熱回收不足等問題。針對裝置出現的問題進行合理的裝置優化改造，將是裝置長周期平穩運行的關鍵。
1 運行中存在的問題
1.1 蒸汽發生器故障
分子篩脫蠟裝置生產運行中，需要采用高溫過熱蒸汽進行飽和分子篩的脫附激活，在激活過程中需要經歷吹中、脫附兩個階段。吹中階段自中間油線流程進入中間油蒸汽發生器進行換熱;脫附階段自粗蠟線流程進入粗蠟蒸汽發生器進行換熱。在2017年7月，分子篩脫蠟裝置運行中發現中間油蒸汽發生器E-104異常排水，排查確定為中間油蒸汽發生器E-104管束泄漏。在2018年7月，粗蠟換熱器E-103出現了與中間油換熱器管束泄漏相似的情況，經排查確定為粗蠟換熱器E-103泄漏。經統計，中間油蒸汽發生器自交付后僅連續運行12個月，粗蠟換熱器連續運行25個月。
1.2 中間熱利用不充分
分子篩脫蠟裝置在冬季運行中，采用了采暖水進行低溫熱量的回收，實現了裝置能量的合理梯級利用。但在夏季運行期間，采暖水系統不運行，采用了空冷進行中間油、粗蠟油的冷卻，低溫熱量未得到有效利用，且同時增加了電耗，不利于裝置的節能。
2 現象分析
2.1 蒸汽發生器故障原因
?、贉夭顟σ鹦巫?、振動：蒸汽發生器殼程入口溫度為85℃，管程入口溫度為300℃，換熱介質溫差較大，產生較高的溫差載荷。同時在吸附塔運行中，中間油蒸汽發生器、粗蠟油蒸汽發生器分別有750s、50s的空檔期，造成管程反復進料、冷卻，加劇蒸汽發生器的溫差應力及管程振動;
?、诮橘|相變引起振動：殼程內除鹽水吸熱會產生低壓蒸汽，進而會有兩相流體橫向流過管束，相變會激起管束振動，管束的劇烈振動誘使力學性能差較差的缺陷處發生疲勞失效。
2.2 中間熱利用分析
分子篩脫蠟裝置脫附過程中采用了過熱蒸汽作為脫附劑，脫附取熱后介質溫度為140℃、壓力為0.06MPa，依舊處于過熱狀態。由于脫附油氣、蒸汽的混合物換熱后未發生相變，僅僅釋放出少量的顯熱，大量的熱量自蒸汽發生器出口進入了后續的階段。在裝置正常運行時，冬季采用了采暖水換熱，得到大量優質的伴熱采暖水;但在夏季時使用空冷進行冷卻，大量的熱量隨空氣跑損，未得到有效利用。經計算，夏季回收熱量為1434kW/h，空冷帶走熱量為7922kW/h，蒸汽發生器回收熱量僅占到了脫附油氣熱量（根據吸附周期換算后）的25%，后續的相變熱量占到脫附油氣熱量的75%，后續熱量回收可一定程度降低裝置的能耗。
3 建議措施
3.1 脫附流程改造
蒸汽發生器伴隨吸附塔順控程序的運行，會出現間斷性的斷料現象，進而引起蒸汽發生器內部管束振動破壞。消除蒸汽發生器的間斷性進料可極大程度的減少蒸汽發生器管束振動引起的泄漏。因此，建議將中間油脫附線與粗蠟油脫附線在進入蒸汽發生器前進行連通，實現中間油與粗蠟的同時使用，保證粗蠟及中間油蒸汽發生器的連續使用，消除間歇使用時產生的溫差應力，減少管束振動的可能性。同時，粗蠟及中間油蒸汽發生器的并用，可降低蒸汽發生器的使用負荷，延長使用壽命;且在蒸汽發生器出現異常后，粗蠟與中間油蒸汽發生器可互為備用，可有效杜絕因蒸汽發生器故障引起的停工。同時，在粗蠟油蒸汽發生器、中間油蒸汽發生器出口管線進行連通，并在連通管線后安裝氣動的蝶閥。自動蝶閥與吸附塔順控程序配合，在吸附塔吹中（或脫附）后延遲1s開啟蒸汽發生器后中間油線出口閥（或粗蠟油線出口閥）、同時關閉粗蠟油線出口閥（或中間油線出口閥），實現中間油、粗蠟出料的分離。
3.2 除鹽水回收中間熱量
通過對分子篩脫蠟裝置用能調查發現，進入裝置的除鹽水溫度僅為55℃，進入汽包后溫度為85℃。在裝置除鹽水運用上，主要通過蒸汽發生器吸熱來實現自產低壓飽和蒸汽的目的。目前，裝置正常運行時，汽包回收裝置低溫熱量可產出0.22MPa 125℃飽和蒸汽2t/h。除鹽水產蒸汽換熱區間為85-125℃，蒸汽發生器油氣冷卻區間為140-85℃，具備汽包底部除鹽水與粗蠟、中間油換熱的條件，經計算充分換熱后可產生2.5t/h的低壓蒸汽，能極大程度降低裝置蒸汽用量。因此，建議對除鹽水泵進口與采暖水泵進出口進行連通、采暖水換熱器出口連接至汽包進口，在夏季時采用采暖水泵進行除鹽水換熱，部分除鹽水去采暖水換熱器循環換熱、部分除鹽水自連通至加熱爐換熱，從而實現空冷停運、中間熱量的回收。
4 結論
分子篩脫蠟裝置通過對脫附流程的改造，可實現蒸汽發生器的連續運行，消除間歇供料引起的管束振動，進一步降低設備泄漏的可能，提升了裝置的長周期平穩運行水平。再者，通過對夏季裝置中間熱的合理利用，可消除夏季空冷運行引起的能量浪費，實現自產蒸汽量的增加，進一步提升裝置的總體節能降耗水平。
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