初冷器阻塞原因分析及解决办法

1.存在的问题

初冷是煤气净化的基础，只有保证初冷单元正常、稳定的运行，才能实现对煤气的净化和化学产品较高的回收率。然而，我厂初冷系统自98年lO月份起相继出现了一些问题，具体表现在：初冷器下液管和冷凝液喷洒管堵塞；三台3000m横管初冷器阻力增长较快，初冷器倒用频繁，大大增加了工人的劳动强度，影响煤气系统的正常生产。

2.原因分析

煤气在初冷器中冷却分为三段：热水段、循环水段和低温水段，由于上段热水段目前尚无用户，因此现只能开循环水和低温水段。为了确定初冷器阻力增加主要在哪个部位，在初冷器循环水段雷侧壁板备用口处接装测温、测压装置，以分段测初冷器阻力。

初冷器阻力增长主要位于中段，即循环水段，根据其它兄弟厂家经验，初冷器阻力增长主要集中于下段，为什么我厂中段阻力增长如此快呢?

这首先看初冷器各段的温度分配：循环水段后煤气温度严重偏离设计值，而这一温度的控制尤为重要，因为在初冷器中煤气由上而下流动的过程中，温度逐渐降低，煤气中萘的饱和含量也随之降低(不同温度下煤气中萘的饱和含量见下表)，在5O一55℃范围内，煤气中的萘基本接近于该温度下的饱和含量8—12g／N，此时开始有萘析出，由于在煤气冷却过程中还有大量的焦油和氨水冷凝下来，因此，析出的萘全部溶解于焦油中，随着温度继续降低，焦油和氨水冷凝量减少，致使进一步析出的萘沉积到横管外壁上，降低传热效率，增加初冷器阻力。因此，循环水段后煤气温度应严格控制，使之不能低于4O℃。然而此温度并不好控制，由于承德地区冬季寒冷，对循环水水温没有有效的调节水段，所以控制起来比较困难，为此我们只有通过改变操作来改变初冷器堵塞的状况。

3.解决办法

3.1控制合理的冷凝液组分

正常操作时，控制下段冷凝液槽焦油含量为35—4o％，中段为8—10％ ，因为中段煤气温度较正常时低，萘主要在中段析出，因此需加大中段冷凝液中焦油含量，具体作法是：稳定两台机械化氨水澄清槽的油水界位，保证补充焦油含水不超过50％ ，由两台机械化氨水澄清槽同时向下段冷凝液槽补充轻质焦油，保证补给量高于设计值。这样下段冷凝液中焦油溢到中段，从而提高中段冷凝液的焦油含量，改善喷洒液组成。

3.2改变初冷器的清扫方式使用蒸汽清扫，放空管内冷却水，在管内和管间通人蒸汽，蒸汽通过横管管壁把热量传给粘附在管壁外侧的物体，使之受热剥落，遇管外蒸汽溶化，冷凝水一起从下液管流出。使用管内外通蒸汽的方法，不但时间不少，还可以减少冷凝水的量，从而减少对冷凝液组成的影响。

通过改变初冷器的清扫方式和改善冷凝液的组成，初冷阻力基本稳定下来，为进一步查找下液管和冷凝液喷洒管堵塞的原因，对堵塞物和冷凝液中焦油取样分析，结果如表4、表5。

由实验数据可以看出，萘含量高是导致冷凝液管堵塞的重要原因。另外，冷凝液中焦油360cI=前馏出量低，甲苯不溶物高，粘度大，当温度足够低时，焦油本身就是导致冷凝液管堵的一个原因。

焦油甲苯不溶物主要含有煤粉、焦粉、炭化室顶部热解产生的游离碳及清扫上升管时所带人的多孑乙物质。为了确认甲苯不溶物主要成分，我们对多组甲苯不溶物做了工业分析。

分析结果表明，甲苯不溶物主要是游离碳以及少量焦粉和煤粉的混合物。石墨是化学产品在炭化室顶部空间热解的产物，而热解程度与焦炉的加热制度直接相关，焦炉装煤不满或缺角会导致炉墙局部温度过高，焦油中苯族烃的含量减少，而高温产物萘、蒽、沥青和游离碳的含量增加，比重变大，流动变差；炉顶空间温度高，化学产品热解剧烈，特别是单核芳烃的热解尤为严重 不仅影响化学产品的质量和组成，还会直接影响到焦油和粗苯的产率。

为此，我们从焦炉操作制度上做了进一步改善，一方面尽量装满煤，保证不缺角；另一方面，在加热高炉煤气中掺混3％的焦炉煤气，在保证焦炭均匀成熟的前提下，尽量降低炉顶空间温度。

3.3提出循环水系统整改

为了治理初冷系统堵塞的问题，我们准备对循环水系统进行改造，以达到对循环水温度的控制。

目前循环水系统存在问题如下：

循环水供水温度为32℃，经冷却用户后，水温上升至45℃，再经冷却塔冷却至32℃后循环使用。在实际运行的过程中，由于季节以及早晚温差的变化、用户被冷却介质温度、用户冷却面积的变化等等因素，常使循环水回水温度偏离45℃，如果只通过2×144m抽风式冷却塔来冷却循环水，那么供水温度也会偏离32，造成冷却用户介质冷却后温度的波动，如通过开停一台冷却塔风机来调节循环水温度，供水温度改变幅度又特别大，从而影响生产和稳定运行。为此需进行以下改造：

首先，给冷却塔风机加变频调速，根据出水温度来调节风机转速，变频器转速控制采用4—20hA信号，此信号是由化产中控的DCS系统经过PID运算输出。

其次，给冷却塔上水管加旁通，用于补偿由季节性气温变化而引起的回水温度波动。

通过一年多的摸索，初冷器在水温变化比较大，致使煤气在初冷器上下两段温度偏离设计要求的情况下运行，阻力增长很快，甚至堵塞初冷器，为此，改变上下段冷凝液组成才能维持其稳定运行，但这电不能从根 上解决阐运，丽旦劳动强度很丈。只有绿汪稳是的水温，才笔使煤气中 萘在初冷器中按设计要求分段析出，从而受初冷器在设计范围内稳定运行。