甲醛回收塔再沸器改造应用

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(开封龙宇化工有限公司 开封市聚甲醛基新材料重点实验室 ， 河南 开封 475200)

•生产与实践•

甲醛回收塔再沸器改造应用

冷栋云，刘继亮，韩元培*

(开封龙宇化工有限公司开封市聚甲醛基新材料重点实验室，河南开封475200)

为消除甲醛回收塔再沸器泄漏对生产的影响，缩短工程周期，降低改造费用，满足生产需要，通过利用现有闲置换热器管箱，并量身定制上下封头的方案，解决了再沸器的更换问题，满足了改造要求，项目完成后创造了显著的经济和社会效益。

甲醛 ； 再沸器 ； 封头 ； 支架 ； 基础

0 前言

甲醛回收塔是聚甲醛生产中最为关键设备之一，其主要功能是将未参加反应的低浓度的甲醛溶液，经甲醛回收塔进行有效的精馏分离，在一定的压力下，经蒸汽加热后的气相上升，与经回流泵打回的液相，进行传质传热交换，易挥发组分上升，难挥发组分下降，从而将塔顶易挥发组分甲醛水溶液浓缩至40%左右，进行原料回收再利用[1-2]。

甲醛回收塔塔顶工况为0.5 MPa、155 ℃，塔底工况为0.52 MPa、160 ℃。塔底物料的组成为甲醛1 000×10-6、甲醇10×10-6、甲酸1.0%，pH值为2.9。甲醛回收塔再沸器作为甲醛回收塔塔釜的主要换热设备，共两台，型式为热虹吸式，采用材质为：换热管SB622-N10276、壳体Q345R、管板16Mn(Ⅲ)+SB575-N10276、膨胀节0Cr18Ni9。

甲醛回收塔塔底物料中甲酸含量较高，对不锈钢材质有腐蚀作用。虽然甲醛回收塔再沸器材质耐腐蚀性较强，由于介质压力和温度高、腐蚀性强，在实际运行中发现该换热器经常出现列管腐蚀泄漏情况，列管泄漏率在10%以上，造成高压侧(壳程)蒸汽进入低压侧(管程)，使甲醛回收塔系统中水含量较大，降低了塔的有效处理能力，限制了生产负荷的进一步提升，同时增大了污水排放量，严重影响了生产的正常稳定运行。

1 甲醛回收塔再沸器改造措施

由于甲醛回收塔再沸器设备净质量约20 t，采取更换方案的话，采购周期长、造价高，生产上不允许，而且产生的影响大，会造成较大的经济损失。经公司研究，决定采用闲置的其他设备，用同等材质换热器管箱，其换热面积能够满足需要，质量和直径均较原管箱大，因此需要重新制作两侧封头并对再沸器支架及基础进行改造加固，此方案将大大缩短安装施工周期，而且费用相对较低，并能够保证在计划的生产装置检修时间段内完成。

1.1 对上下封头进行重新设计制作

采用闲置再沸器管箱，联系设备厂家重新制作上下封头，新的封头规格尺寸满足更换后管箱及甲醛回收塔的连接要求(法兰、管口等)。改造后的再沸器与原再沸器总高度(上下封头水平段中心距)一致，满足安装使用条件。整个设备的压力等级、材质等符合要求。

1.2 对支架进行改造

改造前后再沸器管箱高度均为4 000 mm，但再沸器上支耳的位置高度不同，再沸器直径也不同，需要对再沸器支架高度及长宽进行改造以满足新的再沸器的需要。新管箱支耳距离管箱上法兰的距离为1 848.5 mm，原管箱支耳距离管箱上法兰的距离为1 120 mm，二者支座高差为728.5 mm，即需要将再沸器支架高度降低728.5 mm，支架制作需等封头制作完成后，根据具体尺寸实测后进行现场调整对接。

1.3 对支架基础进行调整加固

原再沸器净质量18 700 kg，操作质量24 500 kg，由于设备更换后支架及基础承重增加10 t左右，需要对基础、支架进行加固改造以满足使用要求，同时对弹簧支座进行重新选型更换。

由于基础加固时间相对较长，为保证项目如期完成，需在再沸器停运交出前开展土方开挖及基础加固工作，时间控制在10 d。为保证施工期间的安全，采取以下措施：①基坑开挖前应增设水平支撑(采用型钢连接至原钢结构支架柱脚)；②原混凝土地面切割分离，地面混凝土破碎后，土方开挖至原结构基础顶；③因施工现场场地有限，且设备一直处于运转状态，为避免较大的振动，所有土方均采用人工方式开挖；④整个施工过程中，按照装置防爆要求，采取有效措施保证不会引起可能发生的易燃易爆气体的泄漏燃烧和爆炸。

1.3.1基础加固施工流程

原混凝土地面切割→搭设防护棚→原混凝土柱支护→土方开挖→ 基础植筋→绑扎钢筋→安装模板→原柱墩增大截面→拆模→地面恢复。

1.3.2植筋施工流程

弹线定位→钻孔→洗孔→钢筋处理→注胶→植筋→固化养护。

1.3.3柱墩加大截面施工流程(见图1)

图1 柱墩加大截面施工流程

2 改造后效果

甲醛回收塔再沸器改造应用项目完成后，经过试压及试运行，完全满足生产使用要求，整体工期控制在25 d，与检修计划安排一致，达到了预期效果。改造投入由1 000万元降至100万元，甲醛回收塔处理能力增加20%，甲醛回收塔塔顶甲醛浓度由30%提高至40%，塔底废水排放量减少5 m3/h，减轻了污水处理压力，同时产品月产量提高超过500 t，月增加经济效益500余万元，产生了良好的经济和社会效益。

[1] 刘凤群,王雪锋,曹志奎,等.降低甲醛回收塔废水中甲醛含量研究[J].广州化工,2013,41(18):129-130.

[2] 潘景福,李 琦,王彦辉,等.甲醛回收塔防腐蚀材质优化分析与研究[J].中国科技纵横,2015(2):67-69.

TQ050.2

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1003-3467(2017)08-0036-02

2017-04-27

冷栋云(1985-)，女，工程师，从事聚甲醛的生产管理工作，电话：0371-22277877，E-mail:lengdongyun1986@163.com；联系人：韩元培(1985-)，男，工程师，从事聚甲醛的技术开发与管理工作，电话：0371-22277867，E-mail:hanyuanpei@126.com。