甲醇制烯烃装置外取热器磨损分析与优化设计

王冬冬，高 婷，苟荣恒，何 源

（神华新疆化工有限公司，新疆 乌鲁木齐 831400）

目前工业化的几种甲醇制烯烃（MTO）工艺均采用连续反应-再生的气固循环流化技术。MTO工艺过程是典型的热量平衡过程，即反应和再生烧焦过程释放的热量与热工系统所需的热量相互平衡。

外取热器在MTO工艺热量平衡过程中起到了关键作用。 外取热器和再生器（或反应器）通过催化剂循环管线连通，其内部设置多组垂直管束；热的催化剂从再生器（或反应器）中引入外取热器，和取热管接触换热后返回再生器（或反应器）。

外取热器运行过程中， 取热管束受催化剂磨损、操作工况及结构设计等因素影响，管束存在故障率高、使用寿命短及检修难度大、费用高等问题。现有技术主要是定期在停工检修期间，利用检测技术对换热管测厚，根据减薄程度更换取热管束。 本文根据某厂MTO装置外取热器运行和检修情况，对其内部床层流化状态和缺陷原因进行分析，通过优化结构设计以延长管束使用寿命。

1 外取热器故障分析

1.1 外取热器介绍

某厂MTO装置再生器外部设置一台返混式外取热器，如图1所示，2010年8月投用。 2014年检修期间，因催化剂斜管、管束磨损严重和局部衬里脱落，已不能满足装置长周期稳定运行的要求，需整体更换。 上述外取热器采用返混式结构，其与再生器之间只有一个接口，再生器内热催化剂由催化剂入口进入取热器，热催化剂被冷却后经入口返回管进入再生器；……