2017-10-19 6:22:01
Enmax Technology (Shanghai) Company Ltd., Shanghai, China
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恩曼CPRS装置在三催化油浆冷却器上的应用

1 前言

燕山石化炼油厂在生产过程中的换热器、空冷器、空压机、余热锅炉、机泵的水冷系统等存在结垢现象,水垢不仅影响设备的热交换率,造成能耗过高,而且对设备的腐蚀性也不容小觑,传统的防除垢方法是通过添加化学阻垢、酸洗、阴阳离子交换法等方法,这些传统方法只能够解决结垢的速度,不能从根本上解决结垢的问题,并且化学药剂还会带来后续的环境问题。在使用上述手段后,每年还要花费大量的人力、物力、财力处理设备结垢;近年来,燕化在阻垢产品的应用中也购置了许多物理阻垢设备,但在实际应用中存在很多问题,主要体现在使用寿命短、后期维护费用高、耗能等方面。

2 三催化油浆冷却水箱使用现状

燕化公司炼油二厂三催化装置油浆冷却水箱,是车间关键的物料冷却设备,因没有安装除垢设备,现在定期要在循环水中添加除垢药剂除垢,但效果还是不太理想,每个检修周期还要把冷却盘管吊拆下来进行机械除垢,现在车间的检修周期为两年。据车间工程师介绍,每次清理完的几个月,冷却效果还比较理想,但随着时间越长,结垢就慢慢多起来,冷却效果逐渐变差,又是甚至会影响到满负荷运转,且盘管还出现了氧腐蚀情况。本项目的工作目标是将CPRS防垢防腐蚀装置(以下简称:CPRS防垢器)应用于冷却水箱,满足水箱防垢除垢的技术要求、长周期运转及设备的保护,提高水箱冷却效率。

2.1 三催化油浆冷却水箱流程

三催化油浆冷却水箱由箱体、冷却水进水管、冷却水出口、油浆盘管组成(见图1)。与常见冷却设备不同,水箱为开放式,270℃热油浆通过盘管在水箱中冷却至100-110℃在输送至下游装置。

 

 图1 E-213油浆冷却水箱流程简图

2.2 CPRS防垢器安装

CPRS防垢器的安装位置(见图2)。

图2 油浆冷却水箱CPRS防垢防腐装置流程简图

3 CPRS防垢器安装使用

2015年11月23日在催化装置油浆冷却水箱E-213的冷却水进水口管线上安装CPRS 4"×4"等径直管式地面设备一台,从施工准备到安装完毕确认投用,只用了不到3个小时的时间(9:20施工人员到场,11:45安装完毕开始注水)。安装设备时检查水箱内冷却盘管,结垢情况比较严重,且油浆盘管外壁附着白色硬质水垢(图3),用金属工具敲击、刮擦很难使水垢脱落,后使用尖锤敲击才使水垢脱落大概2cm²见方,露出管道金属本体(图4)。

 

图3 油浆盘管外壁附着白色硬质水垢

图4 管壁水垢难以脱落

4 运行结果与技术分析

在正常运行60天后,于2016年2月17日观察具体使用效果,结果分析如下。

设备使用状况分析:CPRS防垢器投用后,冷却水经过设备后注入冷却水箱,由于水箱内的冷却水经设备处理,油浆盘管外壁的硬垢得到软化,油浆盘管外壁所结的硬垢得到软化变得蓬松(见图5)

图5 盘管外壁所结的硬垢得到软化变得蓬松

使用金属物刮擦大面积脱落,盘管弯头焊缝处凝结的水垢榴也得到有效的软化(见图6)

图6 焊缝处凝结水垢榴得到有效软化

观察金属本体无新垢凝结(见图7)。

图7 盘管管壁无新垢生成

在水箱下方水流冲刷强度高的地方效果更加明显。

工艺技术分析:由于提高了热交换效率,安装60天后,外甩油浆从每小时12吨提高至现在的15吨,日处理量增加了72吨,在不增加循环水量的情况下,外甩油浆量提高25%,且出口油浆温度未提高。从以上情况分析,达到预期效果。

5 存在问题与改进建议

由于CPRS防垢器首次在燕化公司应用属于科技课题,出于慎重考虑选择油浆冷却水箱,其优点是便于观察使用情况,缺点是由于水箱内循环水流速缓慢,致使消除盘管外壁的硬垢时完全依靠浸泡完成,效果没有管道内在流速大的状态下明显,而且此设备只保护单台设备经济效果不突出。

经过此课题验证,CPRS防垢器的处理效果还是显而易见的,因其可保护CPRS防垢器后端的水冷设备(按处理水量大小1000米到5000米不等)。以炼油二厂为例,建议燕化公司可以考虑在第五和第六循环水车间出口出安装CPRS防垢器用于全面保护生产装置的循环水系统,重点设备循环水入口再有选择性的、合理的安装此设备,提高水冷设备的换热率,降低循环水用量使生产装置更加环保和高效的运转,加装CPRS防垢器后,生产装置循环系统至少5年时间免维护,从而达到既经济又环保的更高目标。

5、结论

CPRS防垢器在国内外同类型产品中,无论从技术还是效果上比较都处于领先地位。恩曼CPRS防垢器能有效抑制固相粒子和垢的形成,能够改变流体的静电位,将固相矿物质悬浮在液相中,防止垢形成同时避免设备腐蚀,其应用无磁、无电、无需添加任何化学药品,其防垢防腐蚀的性能已经被国内和国外的用户所认同。

CPRS防垢器为企业带来的效益主要有以下几点

1)防氧化腐蚀降低安全隐患,降低设备维护成本;

2)杜绝使用阻垢药剂减少资金投入提高环保成绩;

3)降低循环水用量为企业既减少生产资金的投入;

4)延长维护周期使企业的生产成本降低,更加高效的服务社会。

综上所述,此项目符合国家提倡的节能、环保、可持续发展的长久目标,如果燕化公司能够大量推广使用此设备,给企业的经济效益与社会效益得到很大的提高。