中石化洛陽分公司精對苯二甲酸( PTA)裝置采用美國BP - AMOCO公司的專利技術，產能為22.5萬Ua，2003年6月底，裝置進行了擴能改造，產能增加至32,5萬t/a[11，氧化單元干燥系統增加干燥烘干機一臺( BM302A)，滿足了產能增加的要求；但設備運行中，氧化干燥烘干機出現了內壓高、蒸汽列管結垢和入口堵塞等問題，干燥烘干機的堿洗作業頻率增加。氧化單元老干燥烘干機BM302堿洗周期為5—6個月；BM302A堿洗周期為2—3個月，甚至1個月左右，嚴重影響PTA裝置高負荷長周期運行。
1、工藝簡介
旋轉蒸汽管式干燥烘干機是一種采用蒸汽進行間接加熱的大型干燥設備，該設備運行好壞直接影響產品質量和產量，也是影響整個裝置運行成本的關鍵。
氧化干燥系統工藝流程見圖1，從過濾機BM301C出來的含濕量為8%的濕濾餅，依次經過螺旋輸送機BP301C、BP302A、BP303A進入干燥烘干機BM302A內，被干燥烘干機內部的加熱列管間接加熱，除去殘留在濾餅內的醋酸溶劑。物料在干燥烘干機內部停留時間大約30min，干燥后的固體粉料經過出料螺旋輸送機BP304A、出口旋轉進料閥BP306C/D，用輸送氣（惰性氣體）把TA粉料送往精制單元的中間料倉。
從濾餅內蒸發出來的溶劑由循環惰氣從干燥烘干機帶走，經過干燥烘干機煙囪進入載氣洗滌塔BT301洗滌，富含醋酸氣體由冷凝罐BD312冷凝成凝液后，醋酸液相被送出系統，氣相經過鼓風機BC302A/B加壓后進入載濕氣加熱器BE305中加熱至135℃，此時的氣體也稱載濕氣，約60%干燥的載濕氣返回干燥烘干機與其內部物料逆流，形成循環，多余的載濕氣通過排氣系統送入大氣放空。
2、干燥烘干機BM302A頻繁堿洗原因
造成干燥烘干機BM302A系統頻繁堿洗的原因主要有以下幾個方面：
2.1 裝置擴能后的瓶頸現象
2003年PTA裝置擴能改造，氧化單元過濾干燥系統增上了一臺過濾機和一臺干燥烘干機，BM302/A兩臺干燥烘干機并聯操作，共用一套載氣洗滌系統。載氣洗滌系統遠不能滿足現狀，主要表現在：
在裝置負荷增大的情況下，載濕氣洗滌塔BT301承受的負荷增大，達不到要求的洗滌、冷卻載濕氣的作用，載濕氣帶液（醋酸）、帶料嚴重，載濕氣輸送風機BC302 A/B故障率增加、載濕氣系統積料、堵塞、腐蝕日趨嚴重，影響干燥烘干機正常運行。載氣洗滌塔Brl301壓力設計值是-1.5 kPa(G)，實際操作中，此壓力只能維持在-1.0 kPa(G)，主要原因是原載氣系統風機BC302 A/B不能滿足擴能后的工藝要求。造成載濕氣循環流量降低，干燥烘干機內部富含醋酸介質的氣體不能及時帶走，滯留于干燥烘干機，造成干燥烘干機結垢，干燥烘干機只能頻繁堿洗才能維持正常運行。
載濕氣加熱器BE305設計值是135℃，擴能后，載濕氣流量增加，BE305換熱能力不夠，目前只有132℃，載濕氣進入干燥烘干機時的含濕量高，攜帶干燥烘干機內部醋酸氣體能力降低，干燥烘干機內部濕氣積聚，造成干燥烘干機結垢、頻繁堿洗。
其次，由于氧化單元過濾干燥系統中兩臺干燥烘干機共用一套載濕氣洗滌系統，載濕氣流量相互之間無法精確匹配，相互干擾影響，致使干燥烘干機內部濕氣積聚，造成干燥烘干機結垢，頻繁堿洗。
2.2干燥烘干機BM302A自身缺陷
干燥烘干機BM302A入口端小填料材質是編織聚四氟乙烯，使用壽命為一年，干燥烘干機運轉過程中震動引起小填料壓蓋螺母松動，小填料偏移形成磨損。磨損的小填料密封不嚴密，致使低溫空氣進入干燥烘干機入口端，干燥烘干機人口處高溫醋酸氣體受冷空氣影響冷凝成醋酸凝液，與干燥粉料混合結塊。造成干燥烘干機入口端物料局部堵塞，干燥烘干機下料不暢，載濕氣系統堵塞，長期以來就會造成干燥烘干機效率降低，干燥烘干機堿洗頻率增加。
2.3過濾機BM301C下料含濕量高
過濾機BM301C是早期國產過濾機，密封有缺陷，投用后過濾機內部過度閃蒸，造成觀察視鏡積料，很難判斷日常堿洗作業的效果及下料情況。經常會有部分液相進入過濾機下料干側，然后進入干燥烘干機。干燥烘干機BM302A設計要求進料含濕量為8%。實際抽樣分析過濾機BM301C下料含濕量是12%左右，超出干燥烘干機BM302A的處理能力，增加了干燥烘干機的負荷，產生結垢。
日常作業堿洗過濾機時，操作人員沒有嚴格執行標準化操作程序，誤操作或簡化操作程序，造成部分漿料或者堿液進入干燥烘干機，產生結垢。
過濾機BM301CT料含濕量高最直觀的表現是載濕氣洗滌塔BT301底部溫度TIC314持續上升，BP303A電機電流上升，干燥烘干機蒸汽用量明顯增大等。輕者會因煙囪積料，導致螺桿BP303A跳停；重者會因螺桿BP303A承載過大造成斷裂事故。同時，煙囪積料還會造成干燥烘干機內濕蒸汽逸出不暢從而導致干燥烘干機入口端冒料及蒸汽列管結垢，被迫堿洗。
2.4干燥烘干機BM302A負荷調整滯后
由于設計缺陷，干燥烘干機BM302A過載現象不能及時判斷，調整產生滯后。日常堿洗BM301C，恢復下料后，干燥烘干機加熱蒸汽流量調整滯后，加熱蒸汽流量與干燥烘干機負荷不匹配，造成干燥烘干機內部物料加熱不充分，日積月累造成干燥烘干機加熱蒸汽列管結垢，干燥烘干機換熱效率降低。
干燥烘干機BM302A結垢的現象主要表現在過濾機負荷不能調整，負荷很低，稍有調整，干燥烘干機BM302A下料溫度迅速下降，干燥烘干機干燥效果嚴重惡化，必須進行堿洗干燥烘干機才能恢復正常狀態。
2.5 CTA濾餅中的雜質含量
當氧化單元的生產出現異常時，如對二甲苯( PX)的純度低、母液循環率高、深度氧化或者反應溫度過高，反應過程中會生成許多副產物，造成濾餅中溶解的苯甲酸(BA)、對甲基苯甲酸(p- TA)和偏苯三酸( TMA)等雜質含量增加。由于BA、p -TA和TMA是非常強的黏性物質，黏附在干燥烘干機列管上后，就會造成干燥烘干機列管結垢，干燥烘干機列管的傳熱系數減小，降低干燥烘干機的處理能力，使干燥烘干機的堿洗頻率增加。同時，Co、Mn、Fe、Cr等金屬離子進入干燥烘干機，不僅使CTA灰分增加還會造成氧化干燥烘干機列管容易結垢，影響其長周期運行。
3、結果與討論
根據10多年PTA生產經驗及相關技術資料，我們主要從以下幾個方面采取相應措施，確保氧化干燥烘干機BM302A長周期運行。
3.1增上一套載氣洗滌系統
建議新增一套載氣洗滌系統，其設備主要有：干燥烘干機載濕氣洗滌塔Brl301A，冷凝罐BD312A，載濕氣鼓風機BC302C/D，載濕氣加熱器BE305A。從而形成兩套獨立的干燥烘干機載氣洗滌系統，徹底解決裝置擴能后的干燥烘干機系統的問題，消除兩臺干燥烘干機載濕氣相互干擾，確保攜帶固體顆粒的載濕氣能被充分洗滌和充分加熱，提高載濕氣攜帶醋酸濕氣的能力。
同時，定期對干燥烘干機載濕氣風機進行切換，清洗，提高干燥烘干機鼓風機的效率，保障載濕氣系統正常運行。避免干燥烘干機內部醋酸濕氣積聚，濕含量過高造成的干燥烘干機結垢現象，有效地減少干燥烘干機的堿洗頻率。
3.2入口端填料升級更換
利用停工檢修時間，定期更換干燥烘干機BM302A入口小填料，并對小填料壓蓋螺母進行定位處理，防止螺母松動，或選用性能更好填料，提高干燥烘干機入口端的密封性能，阻止冷空氣進入干燥烘干機，降低局部載濕氣被冷空氣冷卻積聚，避免干燥烘干機結垢。
3.3優化工藝操作
嚴格控制進入氧化反應器內的PX純度，防止由于PX純度降低后，生成大量的副產物。同時優化氧化反應器BR106及真空過濾機BM301C操作，使CTA產品的控制指標由現在的。
對氧化干燥烘干機BM302A運行幾個重要參數進行嚴格控制，降低堿洗頻率。實際生產中，車間對干燥烘干機進料螺桿電流IB03A、出料輸送氣體背壓PB20A、載氣洗滌塔BT301底部溫度TIC314、干燥烘干機出料溫度TIC350A以及載濕氣輸送風機外排流量FB56、洗滌塔壓力PIC341制定相應的控制范圍（主要控制參數見表1），并把它們作為重要平穩率參數納入監控和考核，出現異常及時發現處理。并每月對這些參數進行統計、分析、調整，通過不斷分析修正，避免了各種作業對干燥烘干機帶來的結垢現象的發生。
編制下發《氧化單元日常作業指導書》和《氧化單元標準化操作手冊》，加強培訓，規范現場作業，減少誤操作。針對易影響BM302A系統正常運行的日常作業，如堿洗過濾機，煙囪定期掏料、敲擊等，在日常作業指導書中加以規范，做到現場操作人員人手一冊，攜帶方便，隨時隨地都可以查閱，再通過班后課堂等有效培訓形式，提高了操作人員的水平和責任心，減少誤操作，延長干燥烘干機BM302A的使用周期。
車間制定具體措施降低干燥烘干機堿洗頻次，具體有：加強設備檢修過程跟蹤，設備檢修質量檢查力度，確保設備裝配精度，及檢修質量；加強日常設備維護，定期檢查過濾機干側下料情況；檢查干燥烘干機系統門錘敲擊情況；定期煙囪掏料防止干燥烘干機下料堵塞等等。
4、結論
本文對影響干燥烘干機頻繁結垢的原因進行了認真分析，并從載氣洗滌系統升級改造、入口端填料更換升級、優化工藝操作等幾方面給出相應措施，以減少干燥烘干機BM302A結垢，避免堿洗過程中升降裝置負荷所造成的不必要的能耗和一次堿洗約300 t堿性污水排放，保證PTA裝置可以維持高負荷長周期運行，提高生產及環保效益。
