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ABS装置干燥系统的安全改造

文档作者：张怀柱费玉章文档来源：大庆石化公司化工三厂		点击数：	更新时间： 2020年12月28日
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炼油与化工
REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY 第19卷
ABS装置干燥系统的安全改造
张怀柱，费玉章
(大庆石化公司化工三厂，黑龙江大庆163714)
摘要：大庆石化公司化工三厂的ABS装置干燥系统改造前采用空气循环运行，开工以来多次
发生事故。干燥系统改造后采用氮气密闭循环，既保证了装置安全运行，又使ABS产品的性能
更加稳定。
关键词：干燥系统；ABS粉料；氮气；循环
中图分类-~-：TQ325 文献标识码：B 文章编号：1671—4962(2008)02—0044—02
大庆石化公司化工三厂ABS装置是引进韩国
锦湖公司专利技术。装置原设计产量50 kt／a，通过
扩能改造，目前的产量达到100 kfa，可生产18个
等级59个牌号的ABS产品。该装置采用的是乳液
接枝一本体SAN掺混工艺『11。
本体SAN掺混工艺中，丁二烯聚合反应生产
丁二烯胶乳，然后苯乙烯和丙烯腈与丁二烯胶乳
进行接枝聚合，生产出接枝ABS胶乳。在ABS胶
乳中加入抗氧剂和颜色稳定剂，再加入凝聚剂使
胶乳形成ABS浆液，浆液进入脱水机进行脱水，脱
水后形成湿粉料含水量3O％左右，湿粉料最后进
入到流化床干燥器进行干燥，干燥后的粉料输送
人粉料仓。最终ABS粉料和本体SAN颗粒按一定
比例混合，同时加入相应的润滑剂，经挤出机造粒，
生产出ABS产品。
1干燥系统爆燃的原因分析
自开工以来，干燥系统运行一直不够稳定。干
燥系统采用空气干燥ABS粉料，先后发生过4次
粉料爆燃事故。为避免爆燃事故发生，装置每月将
系统停工对于燥器及袋式过滤器进行1次检查清
洗。干燥系统发生爆燃事故的原因见表1。
表1 干燥系统发生爆燃事故原因
事故次数 事故原因
第1次
第2次
第3次
第4次
物料堆积、自燃
粉料产生静电引起自燃
袋式过滤器产生静电引起自燃
袋式过滤器产生静电引起自燃
后，在容器内采用砂轮清根，经渗透探伤确认无缺
陷后，将焊道表面清理干净，从内侧进行补焊。
2．2．5焊后探伤检查首先对打磨后的焊缝表面进
行渗透探伤，确认无表面缺陷后进行100％射线探
伤。射线透照质量等级应达到B级，缺陷等级评定
应符合JB473011级规定。
2．3保温
保温层厚度在原设计基础上进行加厚，内层
采用100mm高铝保温材料，中间采用100mm普
铝保温材料，外层采用80 mm岩棉，表面采用镀锌
铁皮包覆。镀锌铁皮包覆层要求接缝严密，上部接
缝注胶密封，确保雨水不能渗入保温层。
2．4管系受力状况检查
全面检查高温区管系受力状况，所有膨胀节、
支吊架位移复位检查并做好常温状态下的记录。
对常温下未复位的节点进行调整，结合开车升温
过程进行2次调校，尽量减小管系对设备的附加
应力。
3结束语
该技术改造方案满足了装置生产需要，以最
短时间恢复了苯乙烯装置的运行，经过近1 a的运
行考验，大修期间复验结果显示，没有产生新生裂
纹。国内类似装置和设备均存在相似的结构不合
理问题，文中阐述的抢修措施和结构改进方法，经
实践检验是合理可行的，可以作为成功经验进行
推广。
参考文献：
[1]黄文哲，葛文海，何瑞芳，等．焊工手册[M]．北京：机械工业出版
社．1998：324—327．
[2]中国压力容器标准化委员会．GB150—1998．钢制压力容器[s]．
北京：中国标准出版社，2003：108—112．
收稿日期：2008—04—15
作者简介：贡学刚，男，工程师，1991年毕业于哈尔滨工业大学焊接
工艺及设备专业，现从事化工设备管理工作。
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2008年第2期 张怀柱，等．ABS装置干燥系统的安全改造 45
针对事故现象，经过认真分析发现：如果粉料
在干燥器内堆积，就会氧化自燃，引起干燥系统爆
燃。空气在干燥器及袋式过滤器内流速过快，与系
统摩擦产生静电，静电放电打出火花，引燃ABS细
粉料，也会引起爆燃，给装置安全生产带来了极大
的危害。
干燥系统发生爆燃的条件有3个。(1)粉料浓
度达到爆炸极限；(2)有静电火花产生，点燃粉料；
(3)有氧气助燃。
如果采用氮气干燥循环，系统没有了氧气，就
可能消除干燥系统爆燃的危险，保证了装置安全、
平稳生产。
通过以上分析，认为空气中的氧气是引起爆
燃的主要因素，如果没有氧气，干燥系统不会产生
爆燃而发生安全事故。采用氮气循环干燥代替空
气干燥使粉料在干燥过程中不与空气中的氧气接
触，既可以避免系统爆燃而影响装置安全运行，又
可以使ABS产品避免因氧化而发生变色，保证产
品的颜色均一稳定。
2干燥系统改造方案
将目前干燥系统的干燥介质热空气改为热氮
气密闭循环使用，从外界补充氮气通过硫化床干
燥器及袋式过滤器后进入冷却塔，同时，采用水喷
淋式冷却塔除去氮气中夹带的水分，然后再返回
干燥器及袋式过滤器。循环系统内的压力采用分
程控制，及时补充和排放氮气，控制系统中的氧含
量。将原干燥器排风机更换为大功率风机，提高风
机出口压力，克服冷却塔的阻力，以保证干燥系统
有充足的风量进行密闭循环，避免粉料在干燥器
内堆积。改造前、后的干燥系统流程见图1，2。
图l改造前干燥系统流程
图2 改造后干燥系统流程
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炼油与化工
REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY 第l9卷
尿素装置低压密闭水循环冷却器的流程改造
江相国，梁兴钢，李金亮，李涛
(大庆石化公司化肥厂，黑龙江大庆163714)
摘要：文中介绍了大庆石化公司化肥厂尿素装置低压密闭水循环冷却器流程改造方案。对改造
前后的效果进行了对比分析，结果表明冷却器的流程改造是成功的。
关键词：低压密闭水；循环冷却器；流程；改造
中图分类号：TQ441．4 文献标识码：B 3~ -：1671—4962(2008)0250046—02
大庆石化公司化肥厂尿素装置低压密闭水系
统的作用是带走预低压甲铵冷凝器(E一313)及低
压甲铵冷凝器(302一c)管侧NH 和CO 冷凝所产
生的热量，再由循环冷却器(901一CA／CB)将热量传
给冷却水带走。低压密闭水系统的工作正常与否
直接影响低压系统的压力，而低压系统的压力高
低又直接影响到整个装置的生产负荷。
1装置现状与存在问题
低压密闭水循环冷却器(901一CA／CB)是1套
组合式8管程2壳程列管式换热器[11(又称管壳式
换热器)，这种结构的换热器管侧流体的流量较小
且传热面积较大，其温差修正系数小于0．8。低压
密闭水系统流程见图1。
2005年尿素装置扩能改造以后，低压系统在
302一C前串联了E一313，但低压密闭水系统并没有
做相应增容。随着改造后装置生产负荷的逐步提
高，低压密闭水系统的冷凝量存在瓶颈的问题就
逐渐凸现出来，表现为901一CA／CB出u循环水温
度长期居高不下(最高接近7O℃)。换热器冷却水
出口温度不宜高于45 qc，以避免水中的盐类由于
溶解度减小而析出，形成污垢。而901一CA／CB出口
循环水温度的持续超高势必造成列管结垢日渐严
重，影响换热器工作效率。901一CA／CB工作效率低
又直接导致低压密闭水温度较高(TIC302最高达
66 qc，设计值55 qc)，使得低压系统对低压气相的
吸收效率不高，造成低压系统压力超高。
图1低压密闭水系统流程
3干燥系统改造效果
干燥系统的介质改为氮气后，装置运行的各
参数与设计值相符，运行安全平稳。由于使用氮气
作为干燥介质，消除了爆燃的可能性，干燥系统实
施该改造方案后，未发生过爆燃事故，同时装置负
荷也有了很大的提高。干燥系统清洗周期由改造
前每月1次延长至目前的5个月清洗1次。达到
了改造的预期效果，改造前后情况对比见表2。
表2 改造前后情况对比
4 结束语
ABS装置干燥系统采用氮气循环干燥国内外
没有可借鉴的经验，装置从设计、安全施工中探索
出一套经实践检验可行的方案。实现了安全改造
的目标，同时该项成果已获得了国家专利。改造后
的氮气循环干燥系统至今已经运行了多年，彻底
解决了干燥系统爆燃问题，对装置安全平稳运行
和提高ABS产品质量起到了决定性作用。
参考文献：
[1]黄立本，张立基，赵旭涛．ABS树脂及其应用[M]．北京：化学工
业出版社，2001：23—28．
收稿日期：2008—03—05
作者简介：张怀柱，男，助理工程师，1997年毕业于大庆石化职工中
专，现从事安全管理工作。

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