【正文】 在今后的生產(chǎn)中要不斷對(duì)這些進(jìn)行改進(jìn)，最大可能地提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。2）采用改進(jìn)后的流程清洗能縮短清洗時(shí)間、延長(zhǎng)E1307A/B的使用周期，還可以節(jié)省人力和物力，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。1）氧化崗位的非計(jì)劃停工會(huì)造成反應(yīng)生成氣雜質(zhì)含量增加，E1307A/B管程的介質(zhì)流動(dòng)不暢而使焦油、催化劑等黏稠物粘在管壁和造成溶劑工段過(guò)濾器的堵塞。影響結(jié)垢的因素很多, 只有找出主要因素才能使問(wèn)題簡(jiǎn)化, 對(duì)于不同類型的結(jié)垢, 應(yīng)采取針對(duì)性的采取清除措施, 有效地治理?yè)Q熱器的結(jié)垢問(wèn)題, 以提高換熱器傳熱效率及運(yùn)行壽命。利用模擬方法，可以將新設(shè)計(jì)的或現(xiàn)有的工藝過(guò)程能量系統(tǒng)模型化，通過(guò)調(diào)整各種參數(shù)來(lái)了解過(guò)程的相應(yīng)變化，并求出最佳運(yùn)轉(zhuǎn)條件。而這些結(jié)果如果是在實(shí)際裝置上經(jīng)改變操作條件逐一實(shí)踐，其花費(fèi)的人力、物力將是巨大的。石油化工流程模擬技術(shù)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助手段對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行物料、熱量恒算，裝置設(shè)備尺寸和費(fèi)用計(jì)算等。計(jì)算機(jī)在節(jié)能方面的應(yīng)用主要是:過(guò)程流程模擬、人工智能(主要是專家系統(tǒng))、參數(shù)計(jì)算。在過(guò)程模擬軟件中，核心內(nèi)容之一是單元操作模塊及全系統(tǒng)物料衡算與熱量衡算的計(jì)算模塊。給定輸入給定的參數(shù)過(guò)程模擬模型經(jīng)濟(jì)模擬模型物理模型經(jīng)濟(jì)參數(shù)優(yōu)化程序控制變量性能指標(biāo)約束條件約束條件圖6 最優(yōu)化問(wèn)題（四）化工過(guò)程模擬對(duì)數(shù)學(xué)模型的要求計(jì)算機(jī)輔助化工設(shè)計(jì)軟件主要包括:物性數(shù)據(jù)庫(kù)，穩(wěn)態(tài)過(guò)程模擬軟件，動(dòng)態(tài)過(guò)程模擬軟件。單元模塊設(shè)備參數(shù)向量輸入流股向量輸出流股向量圖4 標(biāo)準(zhǔn)型問(wèn)題設(shè)計(jì)型問(wèn)題中(圖5)，給定一部分輸入流股向量與設(shè)備參數(shù)向量，給定輸出流股中產(chǎn)品的特性要求，調(diào)整另一部分的輸入流股條件與設(shè)備參數(shù)使輸出產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的特性指標(biāo)，調(diào)整輸入流股條件與設(shè)備參數(shù)的功能可由控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)型問(wèn)題(圖4)中，給定輸入流股向量與設(shè)備參數(shù)向量可求出輸出流股向量。數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)形式主要由模型的類型決定。（三）穩(wěn)態(tài)模擬數(shù)學(xué)模型是流程模擬的基本依據(jù)，模擬結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確程度和數(shù)學(xué)模型有極大關(guān)系。以機(jī)理模型為例，模型化中的基本要素是:過(guò)程機(jī)理的正確描述，準(zhǔn)確的熱力學(xué)、物性數(shù)據(jù)，以及有效的計(jì)算方法。模型化的最基本的要求是，數(shù)學(xué)模型與所研究的過(guò)程單元原型具有客觀的一致性。按建立模型的方法，可分為機(jī)理模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。采用?shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)比在實(shí)際過(guò)程單元上做實(shí)驗(yàn)要經(jīng)濟(jì)、靈活得多，可以減少中間放大試驗(yàn)，能夠獲得難以在試驗(yàn)條件下得到的性能信息，可以充分利用已有的理論成果來(lái)研究復(fù)雜過(guò)程單元的性能。對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解的過(guò)程，稱作數(shù)學(xué)模擬。過(guò)程系統(tǒng)工程主要是采用數(shù)學(xué)模擬的方法進(jìn)行研究，即建立過(guò)程系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，描述出系統(tǒng)中的每一部分及總體性能，并給以評(píng)價(jià)。換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：，選擇較適宜的形式；，從中確定出最佳性能的換熱表面；，尋求最佳設(shè)計(jì)。對(duì)過(guò)程設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)分析內(nèi)容包括：；；。參數(shù)優(yōu)化是指：在一已確定的系統(tǒng)流程中對(duì)其中的操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，以滿足某項(xiàng)指標(biāo)(如費(fèi)用，能耗等)達(dá)到最優(yōu)。優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)通常是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和能耗指標(biāo)。70年代末以來(lái)大容量計(jì)算機(jī)的問(wèn)世以及化工過(guò)程模擬與優(yōu)化軟件的出現(xiàn)，為過(guò)程設(shè)計(jì)提供了現(xiàn)代工具，使過(guò)程設(shè)計(jì)有了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的可能性。三、列管式換熱器的優(yōu)化分析（一）概述過(guò)程設(shè)計(jì)是過(guò)程系統(tǒng)分析與過(guò)程綜合交替過(guò)程的整體，包括三個(gè)主要步驟，即過(guò)程綜合、分析與優(yōu)化，其相互關(guān)系見圖3所示。優(yōu)點(diǎn)：清洗效果好，減輕了后續(xù)的高壓水槍清洗的工作難度和工作量，節(jié)約了時(shí)間和人力。需要拆除的有：E1307A/B內(nèi)的清洗水圓環(huán)。所加控制閥和儀表位置如圖3所示。同時(shí)還可以做一個(gè)改進(jìn)：在插入物上加細(xì)的鋼絲刷子來(lái)清洗較低硬度的污垢以提高清洗速度。清洗后將剩余的水經(jīng)頂?shù)组y排入TK2101罐。，從頂部流回TK2101罐，如此循環(huán)。針對(duì)問(wèn)題二和問(wèn)題三，提出了這樣的解決方案：從低壓蒸汽管網(wǎng)引入一條蒸汽管線，蒸汽通入TK2101罐，將清洗水的溫度提高到90～95℃。雜質(zhì)的增多還會(huì)堵塞溶劑崗位的過(guò)濾器。重點(diǎn)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)（B1201）、汽包（D1308）、熔鹽泵（P1304A/B）、E1306的的運(yùn)行情況，正常操作充分考慮裝置在任何狀況下的操作情況，避免人為因素給操作帶來(lái)不便。盡管投入大量的人力，清理還是不徹底。問(wèn)題三：清理時(shí)間長(zhǎng)（至少7天），清理不徹底，使用周期短(平均19天）。問(wèn)題二：水煮效果不好。具體的清洗流程如下圖2所示： 圖2優(yōu)點(diǎn)：采取先水洗、水煮然后用高壓水槍清洗所用的時(shí)間比單純用高壓水槍清洗所用的時(shí)間少得多，而且延長(zhǎng)切換冷卻器的使用周期，減少切換冷卻器的清洗次數(shù)，節(jié)約生產(chǎn)成本和物力，減少了由于切換冷卻器在切換過(guò)程中的工藝參數(shù)的波動(dòng)和切換過(guò)程中非計(jì)劃停工，有利于裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。清洗時(shí)將軟管插入管子內(nèi)，摁緊高壓水槍，逐步將軟管往下伸，直到聽到清脆的撲哧聲，就說(shuō)明這根管子已經(jīng)通暢了，這時(shí)可以拔出管子，開始下根管子的清洗了。8h后關(guān)閉蒸汽，打開頂?shù)组y，將水放到TK2101罐。當(dāng)E1307A的液位到80％時(shí)停止通水，把汽包的蒸汽出口閥門打開，把進(jìn)E1307A的蒸汽閥門打開。溫水就這樣在E1307A和TK2101罐循環(huán)流動(dòng)，時(shí)間為24h。目前車間清洗E1307A/B的方法是先水洗后水煮，再用高壓水槍清洗，具體步驟是：以E1307A為例：，在TK2101罐內(nèi)先建立起50％的液位。而在設(shè)備方面主要是鼓風(fēng)機(jī)（B1201）、汽包（D1308）、熔鹽泵（P1304A/B）等設(shè)備的正常操作，以上這些操作間接影響到E1307A/B正常運(yùn)行。）下反應(yīng)器入口壓力在175KPa左右，在一個(gè)星期內(nèi)壓力基本維持在較低的水平（180KPa以下），使用周期24天以上，清洗時(shí)間5天以內(nèi)。如果反應(yīng)器入口壓力持續(xù)上升，而風(fēng)量不變，這就說(shuō)明E1307堵，會(huì)提高反應(yīng)器入口壓力，可開大切換冷卻器出口蝶閥降低入口壓 力；若切換冷卻器出口蝶閥開度最大后仍不能降低壓力，則需進(jìn)行切換、清洗。因此我們對(duì)于E1307A/B換熱器管程清洗采用不同的清洗方法。高壓水槍清洗操作較為簡(jiǎn)便, 但清洗不徹底，效果不明顯，影響其裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行，也影響本廠經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)。 同時(shí)應(yīng)做好清洗廢液的處理排放工作, 避免對(duì)環(huán)境造成影響。目前清洗E1307A/B的方法是先水洗后水煮，再用高壓水槍清洗化學(xué)清洗優(yōu)于噴射清洗。E1307A/B經(jīng)水洗、水煮后再用高壓水槍清洗效果不理想，清洗水覆蓋的區(qū)域有限，清洗水清洗時(shí)間長(zhǎng)，使用周期短。由于反應(yīng)生成氣中含有焦油并攜帶催化劑、助劑等雜質(zhì)，E1307A/B的管程容易被堵，反應(yīng)器的入口壓力PIC1341也會(huì)越來(lái)越大。殼程是來(lái)自除氧器的鍋爐水。它是一個(gè)列管式換熱器，以下稱（E1307A/B）。為了保證切換冷卻器出口的反應(yīng)生成氣溫度在126～133℃，給切換冷卻器的鍋爐水設(shè)置了旁路，這樣進(jìn)入汽包的一部分鍋爐水可以不與反應(yīng)生成氣換熱直接進(jìn)入汽包。從氣體冷卻器流出的反應(yīng)生成氣，進(jìn)入切換冷卻器（E1307A/B）繼續(xù)冷卻，管程流動(dòng)的反應(yīng)生成氣與殼程流動(dòng)的鍋爐水進(jìn)行熱交換，殼程流動(dòng)的鍋爐水被加熱至215℃、 MPa進(jìn)入到蒸汽包。富馬酸的形成：為了防止和減輕熱力設(shè)備的氧腐蝕，必須對(duì)鍋爐給水進(jìn)行除氧，熱力除氧器是以加熱的方式除去給水中溶解氧及其他氣體的一種設(shè)備，其詳細(xì)原理如下：以蒸汽通入除氧器內(nèi)，把需要除氧的水加熱到相應(yīng)壓力下的飽和溫度，即水的沸騰溫度，使溶于水中的氣體解吸出來(lái)，并隨余汽排出除氧器，以達(dá)到除氧的目的。%wt，平均收率為92%wt（HUNTSMAN Mars V催化劑）。正丁烷氧化反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)溫度高、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較低、副反應(yīng)多、需要補(bǔ)充助催化劑、反應(yīng)放熱量較大。其余的反應(yīng)放熱由反應(yīng)生成氣經(jīng)氣體冷卻器及切換冷卻器與其殼程循環(huán)的鍋爐水進(jìn)行熱交換也用于產(chǎn)生蒸汽、回收熱量。高溫的反應(yīng)生成氣體，即富含順酐的氣體經(jīng)冷卻后進(jìn)入到回收部分的吸收塔內(nèi)。超聲波除垢技術(shù)的關(guān)鍵是針對(duì)不同物料、不同裝配類型和傳熱面積的大小，選擇合適的超聲波功率和頻率大小。它利用超聲波的空化效應(yīng)、活化效應(yīng)、剪切效應(yīng)和抑制效應(yīng)除垢，超聲波除垢技術(shù)在石油化工、制糖等一些行業(yè)得到了運(yùn)用，并取得了很好的效果。反之，則較多采用噴射清洗除垢。因此我們對(duì)于換熱器殼側(cè)清洗，在不同場(chǎng)合采用不同的清洗方法。但化學(xué)清洗的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)污垢的特性，合理地選擇緩蝕劑、清洗主劑和助劑，控制適宜的速度和溫度；同時(shí)應(yīng)做好清洗廢液的處理排放工作，避免對(duì)環(huán)境造成影響；而且化學(xué)清洗現(xiàn)場(chǎng)配制清洗劑較為費(fèi)時(shí)，對(duì)清洗后設(shè)備酸度控制要求較高。兩者各有千秋。在流體中加入除垢劑、酸、堿、酶等，以減少污垢與換熱面的結(jié)合力，使其從受熱面上脫離，這種方法就稱為化學(xué)清洗法。