[發明專利]在線清焦裝置及清焦方法

在審

• 申請號: 201310286107.2
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN104279914A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 顧軍民;熊瑾;張斌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: F28G1/12
• 分類號: F28G1/12;F28G15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種在線清焦裝置及清焦方法。

背景技術

反應氣體冷卻器列管的堵塞是丙烯腈裝置長周期運行的主要瓶頸，不僅影響丙烯腈裝置的整體運行周期，也增加了設備清洗費用和停、開車過程中原料及產品的損失浪費，影響丙烯腈裝置的經濟效益。因此，發明一種在線清焦裝置，及時在線去除丙烯腈裝置反應氣體冷卻器列管內的結焦物，解決反應氣體冷卻器列管的堵塞問題，具有十分重要的現實意義和經濟效益。

在丙烯腈裝置中，反應氣體冷卻器是一關鍵設備，其結構是一大型立式列管式換熱器，反應氣體走管程，殼程通冷卻水。其作用是將氨氧化反應器出口的反應氣體溫度從420－450℃冷卻至200℃左右。國內丙烯腈裝置一般運行6個月左右就因反應氣體冷卻器列管堵塞，使反應氣體冷卻器的壓降從原來的3－5kPa升高到40kPa以上，造成反應系統壓力明顯升高，導致催化劑的丙烯腈單收下降2個百分點以上，裝置消耗明顯增加，影響裝置的正常運行，直至被迫停車。如果不停車用高壓水槍清除冷卻器列管中的結焦物，冷卻器列管管道阻力將急劇增加，反應系統壓力急劇升高，催化劑單收急劇下降，裝置消耗急劇增加。

在丙烯氨氧化生產丙烯腈領域中，由于反應生成的高溫反應氣體中含有丙烯腈、氫氰酸、丙烯醛等易聚合的化合物，在反應氣體冷卻過程中容易發生聚合反應，生成的聚合物與流化床反應器帶出的催化劑粉塵粘附并聚積在反應氣體冷卻器列管中，隨著運行時間的延長，列管內壁垢層逐漸增加，列管內通道逐漸減小，導致列管不暢，增加管道阻力，當垢層達到一定厚度時，反應系統操作壓力明顯升高，惡化流化床反應系統的操作狀況，降低催化劑的反應性能，使裝置消耗增加，運行周期縮短。對于氨氧化生產丙烯腈反應系統冷卻器列管中的結焦物，通常只能在一年一度的停車檢修期間用高壓水槍沖刷予以去除。

文獻CN1657860A介紹了一種立式列管傳熱設備管外污垢三相流態化在線清洗技術。在殼程底部安裝耐老化、容易彎曲變形的軟塑料布氣軟管，布氣軟管上開設均勻排列的噴氣孔，噴出的清潔氣體使殼程液體快速上升，帶動固體形成劇烈運動、上下自然循環流動的三相流態化清洗液，實現管外污垢在線、快速、均勻的清洗，可以保障設備長期高效運行。該方法用于立式列管傳熱設備管外污垢的在線清洗，且介質呈液態，而不是介質呈氣態的管內污垢的去除。

文獻CN101451797A介紹了一種換熱器在線清洗裝置。在換熱器傳熱管內裝有清洗機構，在流體進出口管上設置換向機構，在流體的推動下，通過換向機構的作用，清洗機構在傳熱管內往返運動，清洗元件于傳熱管內壁接觸并發生摩擦，不斷去除管內污垢或阻止污垢的產生，達到在線清除污垢的目的。該方法在換熱管內設置清洗元件，縮小了傳熱管內流體通道的有效面積，大大增加了換熱器列管的阻力，而不是降低換熱器的壓降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是對現有技術中存在的在氨氧化生產丙烯腈反應系統冷卻器中，未涉及在線清焦裝置，造成冷卻器列管中粘附和聚積的結焦物難以去除，導致列管管道阻力增加，反應器操作壓力升高，反應系統操作狀況惡化，催化劑反應性能降低，裝置消耗增加，運行周期縮短的問題，提供一種新的在線清焦裝置。該在線清焦裝置具有及時在線清除氨氧化反應氣體冷卻器列管中的結焦物，穩定冷卻器列管管道阻力和反應系統的操作壓力，穩定催化劑的反應性能，維持裝置的消耗水平，延長裝置的運行周期，固體顆粒組分回收后降低操作成本，避免固體顆粒進入后系統污染物料，使后系統處理容易，列管換熱段上方設置的保護板消除固體顆粒對冷卻器管板和列管造成磨損和腐蝕的優點。

本發明所要解決的技術問題之二是對現有技術中存在的在氨氧化生產丙烯腈反應系統冷卻器中，未涉及在線清焦裝置的清焦方法，造成冷卻器列管中粘附和聚積的結焦物難以去除，導致列管管道阻力增加，反應器操作壓力升高，反應系統操作狀況惡化，催化劑反應性能降低，裝置消耗增加，運行周期縮短的問題，提供一種新的清焦方法。該清焦方法具有及時在線清除氨氧化反應氣體冷卻器列管中的結焦物，穩定冷卻器列管管道阻力和反應系統的操作壓力，穩定催化劑的反應性能，維持裝置的消耗水平，延長裝置的運行周期，固體顆粒組分回收后降低操作成本，避免固體顆粒進入后系統污染物料，使后系統處理容易，列管換熱段上方設置的保護板消除固體顆粒對冷卻器管板和列管造成磨損和腐蝕的優點。