硝酸尾气加热器泄漏原因分析及改进.pdf

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1、第2期(总第165期)煤化工No．2(TotalNo．165)2013年4月CoalChemicalIndusApr．2013硝酸尾气加热器泄漏原因分析及改进赵铎(河南神马尼龙化工有限责任公司，河南平顶山467013)摘要从设备结构、工艺指标控制、列管堵塞、工艺操作等方面，分析了神马尼龙化工公司硝酸尾气加热器泄漏的原因，并采取了改进措施：进一步完善结构设计、控制进口尾气温度、规范铂过滤器滤芯管理等；改造措施实施后，延长了硝酸尾气加热器的使用周期，保证了装置的安全稳定运行。关键词硝酸，尾气加热器，泄漏文章编号：1005—9598(2013)一0

2、2—0068—02中图分类号：TO1l1．2文献标识码：BHzO、0)经废热锅炉回收热量后，进入尾气加热器，与引言尾气加热器相连有铂过滤器，以回收工艺气体中夹带的铂粒子，工艺气体出铂过滤器之后，进入空气加热河南神马尼龙化工有限责任公司(简称神马尼龙器等设备降温，最后进入吸收塔进行吸收(图1中省公司)1硝酸装置是国内采用美国Weatherly公司专略)，生成硝酸。从吸收塔顶部出来的尾气(含有NO、利技术的第1套装置，采用单高压法硝酸生产工艺，N0、H20、0。)先经尾气预热器，利用低压蒸汽加热到一氧化温度921℃，氧化压力1．2MPa(g)。该

3、装置作为定温度，之后进尾气加热器，再进一步用工艺气体将神马尼龙公司己二酸装置的配套装置，设计年产硝酸其加热，最后进尾气透平做功，以回收热量。3．3万t(折100％)，产品稀硝酸质量分数为65％，同时副产3．5MPa(g)高压蒸汽。作为该装置的重要设备——硝酸尾气加热器，自1998年lO月原始开车至今，泄漏修复频次高达30多次，已陆续更换4台硝酸尾气加热器，其中原进口硝酸尾气加热器在使用近4年后出现泄漏，之后被替换的国产硝酸尾气加热器有的使用不到1年就出现列管泄露，有的甚至使用不到3个月，就发生下管板泄漏现象。为维持正常生产，不得不采用几台换热

4、器周期性轮换使用模式，这种运行模式不仅导致生产难以长周期安全稳定运行，而且造成检修费用居高不下。为此，尽快找出尾气加热器泄漏原因并选择改进措施，成为亟待解决的问题。图1尾气加热器周围部分工艺流程示意图1尾气加热器周围部分工艺管道情况2尾气加热器泄漏原因尾气加热器周围部分工艺流程示意图见图1，氨通过对几台泄漏加热器的多次拆检发现，这些加／空气混合气进入氧化炉，在铂网表面进行氨的催化热器的腐蚀部位基本相同，腐蚀情况也大体近似，结氧化反应，反应后产生的高温工艺气体(含有N0、N0、合尾气加热器周围部分工艺管道情况和生产实际运收稿日期：2013—02

5、—06作者简介：赵铎(1972一)，男，河南南阳，高级工程师，学士，1995年毕业于大连理工大学化工工艺专业，主要从事新产品研发和项目建设管理工作，E-mai1：nlzhaoduo@163．com。2013年4月赵铎：硝酸尾气加热器泄漏原因分析及改进一69一行状况进行综合分析后，最终认为造成尾气加热器泄冷凝酸生成。这也正是有时尾气加热器列管没有腐蚀漏的主要原因是，在使用过程中，泄漏部位产生了冷泄漏，而其管板腐蚀泄漏的主要原因。凝硝酸，而且发生了气液相变，造成了严重的硝酸腐蚀。产生冷凝硝酸的主要原因有以下几个方面。3改进措施2．1尾气加热器结构

6、设计不合理，造成冷介质气体分布不均3．1完善设备结构设计，确保冷介质气体分布均匀对尾气加热器拆检后，发现加热器冷介质进口部2007年9月份，神马尼龙公司与兰州化学工业公位列管泄漏最为频繁，且越靠近进口的列管腐蚀程度司机械厂合作，设计了新型尾气加热器。进一步考虑越严重。经过分析，认为这主要因为冷介质尾气在进到冷介质气体进入加热器时，要达到均匀分布，保证入加热器时，气体流动太集中，气体分布不均，使得进换热均匀，避免或减少由于换热不均造成的冷凝酸生口部位列管内壁温度降到了该区域工艺气体组分中成；同时根据进口和国产设备的耐腐蚀情况，进行对水蒸气的饱和

7、温度117℃以下，造成了工艺气体组分比分析，严把管材质量关。中的水蒸气迅速冷凝成水，水与工艺气体中的NO反3．2严格控制尾气加热器进口尾气温度应生成了硝酸，最终必然导致气液相变腐蚀。在日常工艺操作和管理方面，严格控制进口尾气2．2工艺指标控制不严，造成进口尾气温度低于设计值温度在要求指标内运行，不能低于原设计温度(93原设计进口尾气温度为93℃，但由于神马尼龙℃)，并且把该指标作为重点监控指标，纳入工艺考公司前几年低压蒸汽的供应经常不达标，甚至中断，核，避免由于该温度过低导致冷凝酸生成。使得尾气预热不充分；同时操作人员对该温度指标重3．3规范

8、铂过滤器滤芯管理，减少或避免尾气加热要性认识不够，造成尾气预热温度时常低于设计值，器列管堵塞这样过低温度的尾气与列管中的高温工艺气体换热规范铂过滤器滤芯的管理，在购