在乙炔生產(chǎn)過(guò)程中,溫度不超標(對于中壓乙炔生產(chǎn)工藝而言,溫度控制在小于或等于90℃)是很重要的工藝指標。特別是在發(fā)生工藝中,控制溫度不超標是乙炔安全生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節之一。北方某市一氧氣廠(chǎng)溶解乙炔車(chē)間自今年以來(lái),發(fā)生器在運行中曾一階段反應溫度出現超標現象,這與安全生產(chǎn)十分不利。
一、發(fā)生器運行中的數據
乙炔發(fā)生器是電石進(jìn)行水解反應的主要設備。從發(fā)生器運行中反映出來(lái)的數據來(lái)看,可以說(shuō)明反應溫度沒(méi)有控制好:
1.開(kāi)始發(fā)生反應時(shí),工作壓力在0. 10 MPa左右;
2.反應乙炔用水壓力在0.20 MPa左右;
3.發(fā)生器的冷卻水循環(huán)水壓力在0.10 MPa及以下;
4.在發(fā)生反應時(shí)開(kāi)始的1h~1.5h之間,反應溫度很快上升到80℃~90℃之間;過(guò)1.5h之后,在上述指標變化不大的情況下,反應溫度很快突破90℃、96℃、98℃、100℃,個(gè)別時(shí)候達110℃,這是非常危險的溫度值。即使是采取了排渣、加水的措施之后,也很難很快將反應溫度降到90℃以下。
二反應溫度超標的原因
從現場(chǎng)反映的數據分析,發(fā)生器反應溫度超標的原因不外乎2個(gè)方面:其一,循環(huán)水冷卻效果不好;其二,工藝指標控制不到位。
1.發(fā)生反應用水壓力為0.2 MPa,可循環(huán)水壓力卻在0.10 MPa及以下,由于兩者壓差在1倍以上,這就產(chǎn)生了電石水解放出熱量與循環(huán)水帶走的熱量不同步、不匹配,由于熱量在發(fā)生器內逐漸積蓄,反應溫度自然就很快升高,以到出現不易控制的局面。
那么為什么循環(huán)水壓力僅控制在0.10 MPa及以下呢?據現場(chǎng)員工反映,若循環(huán)水壓力調到0.20 MPa會(huì )出現以下情況:
?。?)提高循環(huán)水壓力達標后,截住了洗滌器的冷卻循環(huán)水,使其從地漏中大量溢出。這說(shuō)明地漏管徑?。▋H在φ75~φ80之間)。
?。?)循環(huán)水壓力達標后,循環(huán)水的流速是提高了,但循環(huán)水的流量卻減少了(僅達管徑的1/2流量)。
2.循環(huán)水的蓄水量是影響循環(huán)水流量的因素之一。到現場(chǎng)核查后,發(fā)現蓄水量還達不到循環(huán)水池的1/2。為什么蓄水量會(huì )這樣少呢?
天氣變暖后,充裝間冷卻乙炔瓶小噴淋開(kāi)始使用,也是引用的循環(huán)水池里的水,這就出現了小噴淋與冷卻用的循環(huán)水相“爭瓶”。另外,自然蒸發(fā)和水池滲漏,使循環(huán)水池的蓄水量逐漸減少,這就產(chǎn)生了2個(gè)問(wèn)題:其一,蓄水量少,會(huì )造成循環(huán)水泵的效率的浪費,嚴重地影響循環(huán)水的流量;其二,蓄水量少,使冷水變成溫水循環(huán),繼而又從溫水變?yōu)闊崴h(huán),水溫降不下來(lái)。經(jīng)核查,開(kāi)始發(fā)生反應時(shí)水池水溫為13℃,2h后水溫為26℃,使發(fā)生器產(chǎn)生的熱繼續積蓄,反應溫度再度上升,這仍是循環(huán)水冷卻效果不好的問(wèn)題。
3鑒于上述所說(shuō)循環(huán)水冷卻效果不佳的問(wèn)題,就應該調整相應的操作。然而操作人員仍然在開(kāi)始發(fā)生時(shí)把工作壓力控制在0.10 MPa左右的較高狀態(tài),所以產(chǎn)生的熱量與帶走的熱量不相等,熱量積蓄在發(fā)生器內,排渣與加水后的效果不明顯,使溫度到了難以控制的程度,最后沒(méi)辦法,采取了最原始的辦法:用管子往發(fā)生器外和清潔筒澆水……
三、技術(shù)措施
可針對循環(huán)冷卻效果不佳的問(wèn)題可采用以下幾項技術(shù)措施:
1.為循環(huán)水池補水,增加循環(huán)水池的蓄水量,以在保證足夠的循環(huán)水量來(lái)冷卻運行中發(fā)生器。蓄水量最好達到整個(gè)水池的2/3左右,同時(shí)要注意循環(huán)水產(chǎn)生倒流溢出地漏。
2.撤掉原來(lái)小功率的循環(huán)水泵,換大功率的循環(huán)水泵,在以保證提高循環(huán)水壓力后,仍保持最大的循環(huán)水的流量。
3.地漏的管徑必須按原設計DN100進(jìn)行更換,為提高循環(huán)水的壓力提供必要的條件,即保證洗滌器冷卻水的正常循環(huán)時(shí)不至于溢出。
若延長(cháng)一下循環(huán)水的路徑或增設一個(gè)涼水池,那樣做循環(huán)水冷卻效果就會(huì )更好,作用更大(這是今后研究的課題之一)。
四、操作的調整與改進(jìn)
技術(shù)措施采用后,仍需要員工改進(jìn)操作方式,調整操作步驟。建議員工采用以下操作,控制工藝指標。
1.從發(fā)生反應開(kāi)始,操作人員就應該將工作壓力控制在0.07~0.08 MPa,最高也不要超過(guò)0.09 MPa, 以防熱量逐漸積蓄。這是與冷卻循環(huán)水相匹配的重要指標。
2.發(fā)生反應用水控制在0.2 MPa,循環(huán)水壓力必須調整到0.2~0.25MPa,以保證循環(huán)水的流速和流量。
3.必須根據實(shí)際情況掌握排渣時(shí)間。每隔40min排渣1次,是指各項工藝指標都在規定之內的一般情況。如工作壓力偏高或反應溫度上升過(guò)快,這2個(gè)指標有一項超標,就應該進(jìn)行排渣、上水。這個(gè)排渣與每40min排一次渣不同,而是排渣閥的操縱桿順時(shí)針轉動(dòng)最多不超過(guò)45°,排渣時(shí)間控制在4s之內。雖然排渣次數略多一點(diǎn),乙炔產(chǎn)生的時(shí)間略長(cháng)一點(diǎn),從某種程度上說(shuō),雖然造成一點(diǎn)電石或乙炔氣的浪費,卻保證了發(fā)生工藝的安全。
技術(shù)措施的采用,操作的改進(jìn)與調整,控制住發(fā)生器運行中反應的溫度是沒(méi)問(wèn)題的。
