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抬升大压型泵油品解化再利用成效的举措

   日期:2019-12-06     来源:互联网    作者:admin    浏览:21    评论:0    
核心提示:  1概述  重庆建峰化肥有限公司尿素装置高压氨泵选用德国沃顿公司制造的7联柱塞泵,型号为VSE H 102X178.其设计运行参数为:

  1概述

  重庆建峰化肥有限公司尿素装置高压氨泵选用德国沃顿公司制造的7联柱塞泵,型号为VSE H 102X178.其设计运行参数为:入口压力2 2MPa,出口压力21 76MPa,流量103 4m 3/ h(大115m3 / h,小36m 3 / h) ,电压6kV,电流90A.

  柱塞设有2段填料密封,高压填料密封和低压填料密封。填料和柱塞之间通过1台单独的注油器将150抗磨液压油注入填料筒内,以达到润滑、冷却、密封的效果。根据密封材质的特性可知,填料密封在运行过程中不可避免会出现氨泄漏,当润滑油从填料筒流出时就形成油和氨以及少量水的混合物。为了回收物料,减少环境污染,高压氨泵特设计有1套氨油分离回收装置。按照设计,润滑油和柱塞泄漏的氨一道进入氨油分离回收系统,将氨油分离,氨返回系统,油进一步加以利用。

  但在实际运行中,氨油分离回收系统一直不能正常运行,分离效果无法满足生产需要。

  氨油分离回收系统工艺流程。从7根柱塞流出的润滑油与柱塞泄漏的氨会合后进入氨油分离器( V16) ,经蒸汽加热分离,氨气进入中压系统,残余的少量氨和油(含有水)再进入油水分离器( V17)进一步加热分离,水蒸气和少量的氨进入大气排放,油进入回收装置。高压氨泵运行中,分离回收装置一直不能正常使用,存在的问题有:回油管线易堵塞;返回到系统的气氨带油严重; V17处理后的油中氨和水含量较高,导致废油难以进一步处理,且在储存过程中随着气温变化油桶易超压、易冒氨,导致油桶鼓包、污染环境;气氨倒窜,导致柱塞、注油器外漏氨严重。

  2原因分析

  对高压氨泵氨油分离回收系统存在的问题进行综合归纳,发现集中在2个方面:

  氨油分离回收装置整体温度低, V16/ V17和整个回油管线经常处于冰层覆盖的状态;柱塞低压填料经常外漏,紧填料后效果不明显,而且经常出现运行泵和备用泵的注油器进氨。

  2 1回收装置温度低

  通过对回油管线及V16底部导淋进行排放检查,发现管内的物料并不是气液混合物,而是由大量较松软的固态、少量液体组成的氨、油、水混合物,在排放过程中导淋极易出现堵塞。排放物在地面经过蒸汽吹扫、受热后又慢慢熔化成油水混合物。分析认为由于高压氨经柱塞填料泄漏,瞬间降压造成部分氨闪蒸吸收热量,但闪蒸吸热又无法从外界获得,热量得不到补充,所以管内的氨、油、水混合物降温,形成低温固化形态。大量低温的混合物经回油总管进入V16、V17,虽然V16、V17都设计有蒸汽加热分离,但相对于回收的低温物料,蒸汽能提供的热量不足,从而导致柱塞回油管线和V16、V17常年处于过冷状态,柱塞出来后的回油管线和V16、V17都覆盖一层厚厚的冰层(现场温度显示V16、V17的内部温度为010 )。由于温度低, V16内氨油分离效果就差,进入V17的残余氨就多,回收的废油中同样因为V17温度提不起来而氨含量较高。另外由于管内物料一直处于低温状态,物料出现部分固化,油的黏度急剧增大,管内物料流动不畅,而且还可能存在管道切面中部分或全部被堵塞的情况,这种情况同样出现在V16到V17的管线上。

  由于管线堵塞,柱塞的油和氨就无法正常流通,造成填料筒内憋压,氨从低压填料漏出或从管线接头处外漏, V16分离氨后的油水混合物无法顺畅的进入后续的油水分离器,造成V16液位居高不下,由于V16视镜也经常被堵死进而形成液位低的假象,导致V16内汽带液严重,油大量进入系统。

  2 2柱塞外漏

  经现场确认分析,氨从柱塞低压段填料外漏原因:柱塞填料的密封效果达不到预期要求,原因是填料松紧程度未调整好,填料失效。低压填料腔内介质压力高,导致填料无法密封住,氨从低压填料段漏出。柱塞氨油首先进入V16经蒸汽加热分离,回收的气氨进入中压系统。V16的控制压力为1 8MPa,可以推算低压段填料腔压力至少1 8MPa以上,加之油管线存在部分堵塞,实际柱塞内的压力更高。被密封的介质压力越高,要求填料的密封性能越高。在填料松紧程度未达到佳效果或运行后填料被轻微磨损,氨就会出现外漏甚至大量泄漏。另外油管单向阀存在问题,致使高压油氨大量的返回到注油器内,造成注油器油结冻,油无法顺利供给柱塞,进一步增大了柱塞的氨泄漏。

  3解决办法

  3 1回油管线增加蒸汽伴热

  设法提高管内物料温度,让物料液化保持良好的流通性能。在实施中,首先针对V16到V17的流通管线进行改造,该管线长1 7m,用10m长的8mm不锈钢管缠绕,内部用145、压力0 35MPa的低压蒸汽作为热源。实施以后现场检查效果不是太好,该管线内的物料状况变化不大,管线还是易堵塞。管道出口温度由以前结冰的0仅仅升到15 ,在工艺管道的前半部更低。

  分析原因有2个方面:

  1)热量有效利用率不高。由于管道短,传热时间短,蒸汽伴管和工艺管道不能做到很好接触,进一步影响热的传递。

  2) V16的物料温度太低,该蒸汽的伴热显得太少。解决管道堵塞问题必须整体提高V16和V16前端来料的工作温度。考虑可以增大V16的换热面积,另一方面可以在V16前端增加加热装置。决定采用在管道增加夹套的办法:

  V16属于压力容器,扩容改造比较麻烦,且在2004年大修刚更新,重新加工改造较困难。V16改造必须停车时进行,时机不好掌握。管道加夹套工程量小,且随时可以进行。增加夹套的换热面积比在V16内部增加盘管的面积大得多,效果会更好。可以同时解决管道物料冷冻变稠堵塞管道的问题。

  在实施中,工艺管线为25 4mm管线,夹套采用50 8mm碳钢管,共增加3段夹套,总长15m,如虚线所示。实施后,在V16未作任何改动的情况下,V16的底部温度由改造前的0升到110 ,从导淋排放发现物料呈纯液体形态,流动通畅。高压氨泵运行时, V16的液位能够很好的维持在正常水平。气氨中带油量经分析完全可以送入系统。

  3 2气氨回收位置改为低压系统

  柱塞填料内压力高是造成低压段填料外漏氨的重要原因,如果降低其压力就可以减少泄漏。

  降低柱塞后端背压(即降低V16压力) ,可以明显降低柱塞填料内压力,而V16压力降低值取决于回收系统的控制压力。在设计中气氨送回中压系统的氨冷凝器加以冷却液化,所以需要控制在氨冷凝器的压力之上,但如果改在低压系统回收,那么就可以将V16压力控制在0 45MPa.关键在于送往低压系统后能否很好的加以吸收,经工艺计算低压系统可以满足。改造后V16分离的气氨送往低压甲铵冷凝器, V16的压力由以往的2 0MPa降到0 5MPa.显著减少了外漏。

  另外对于填料的密封效果,一方面保证良好的填料备件和安装质量,同时严格要求班组在停泵以后紧填料螺母1圈,开泵前松螺母半圈,并在泵运行期内随时根据柱塞温度调整填料松紧,调整注油器的供油量。通过对柱塞填料筒进行测绘,加工了一批调节填料压紧程度的专用工具,解决了旧工具在松紧填料时存在打滑、定位差、使用困难等问题,收到良好效果。

  4结语

  氨分离回收装置改造以后,柱塞外漏氨得到了有效控制,柱塞外漏的情况明显减少。即使出现外漏,通过调整填料松紧完全可以消除。增加蒸汽夹套后,高压氨泵油氨分离回收系统分离能力明显改善,基本杜绝了V16气氨含油的问题,气氨顺利得到回收,同时也消除了整个回收装置常年冰冻结霜的局面,降低了生产成本,美化了工作环境。

 
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