哈雷钎焊板式换热器
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重整进料/产物换热器在熏整设计中的重要性

点击:1906 日期:[ 2014-04-27 11:45:31 ]
自上世纪90年代以后随着我国汽油标准的提高特别是清洁燃料对硫和烯烃含量的限制愈发严格,以及随着技术进步芳烃下游产品应用范围的扩展,催化重整的地位日益突出。催化重整是以直馏石脑油、加氢裂化石脑油等为原料,在较低的操作压力、较高的操作温度、氨气环境并在催化剂的作用下,使原料中的烷烃、环烷烃发生分子结构的重新排列生成芳烃和氧气的反应。重整装置能提供理想的汽油调和组分,除了可以从重接汽油提取苯、甲苯等产品外,重整汽油中的部分芳烃组分还是生产对二甲苯、邻二甲苯等产品的基础原:料.并且还为加氨装置的生产提供了大量高质量的氢气。催化重整的重要性和经济性正日益凸现催化熏整按催化荆再生工艺的不同可分为半再生重整和连续再生重整两种。其主要设备有反应器、加热炉、压缩机、再生器、换热器等。催化重整反应是在较高的反应温度下(500"C左右)进行,重整进料先与反应产物在重整进料/产物换热器中换热后进入第一加热炉(一炉)进一步加热到反应需要的温度然后进入第一反应器(一反),然后分别经二炉二反,三炉三反,四炉四反,反应后的产物再回到重整进料/产物换热器中与重整进料换热后,经重整反应空冷去重整高分,然后去后面的分馏系统。重整进料/产物换热器的主要作用是将重整反应后产物的大量热量回收利用,因此要求该换热器有足够大的换热面积和高的换热效率;同时反应系统的循环氢要通过换热器的管程及壳程,故还要求该换热器的压降尽可能低,以降低压缩机的负荷和能耗。此外,随着装置运行周期的不断提高也要求该换热器运行可靠,操作周期尽可能长。换热器的选用一般而言,换热器的基本结构形式主要有管壳式和板式两大类。管壳式换热器按布置方式分卧式和立式两类.出于减少设备数量和降低压降的考虑,重整装置进料/产物换热器大部分选用立式换热器。板式换热器有焊接式和非焊接式两种。由于重整装置进料/产物换热器面对的是油气+氢气的高温物流,只能选用全焊式焊接板式换热器(以下简称焊板式换热器)。立式换热器在国内半再生重整和较早的连续重整装置进料/产物换热器多采用管壳式换热器中的立式换热器。与较早的多台换热器串联设计比较,立式换热器具有较低的压降和较大的换热面积。单台换热器的换热面积可以达到4000 m2,以国内常见的3O万吨/年半再生重整装置的规模为例,较多采用2台立式换热器并联的设计。但立式换热器在使用过程中也暴露出了一些缺点,主要是传热系数低,随着装置日益大型化,换热面积由于制造、安装的限制不能相应扩大,如,*采用多台换热器时,流体难以均匀分配。*油气冲刷产生的管子振动及噪声问题不易解决。焊板式换热器自第一台法国PACKINOX公司生产的焊板式换热器1982年在法国Donges炼油厂重整装置投入使用以来,这种大面积的焊板式换热器得到了越来越广泛的应用。而且现在已经扩展到芳烃、加氢精制、苯乙烯等装置。这种换热器主要由一个传热板柬和一个压力容器壳体组成.板束装封在压力容器壳体中,所有的传热过程都在板束内进行,采用纯逆流的操作方式。在较热的不锈钢板束与相对较冷的压力容器壳体之间设有膨胀节,以补偿二者之间的热膨胀差。液体进料通过喷淋棒的小孔喷出,从容器底部进来的循环气通过一个专门设计的文丘里管后能充分和喷淋棒喷出的液体混合并均匀地分配在板柬上。压力容器用循环气充压,以减少板柬二侧的压差、保护板束。板束由数百片波纹不锈钢薄板通过爆炸成型、逐层堆叠并在二侧整体焊接制成。板片上具有特殊的波纹,使该换热器成为高效的静态混合器,为二相流动提供了最优化的传热效果。板片间相互交叉的波纹顶端形成接触点,用以承受冷热流换热介质的压差,并使流体在整个换热过程中处于湍流状态,具有成形精确、质量高、费用低等优点。爆炸成型的板片表面光滑。板壁厚度均匀。同时,因爆炸的冲击波有消除残余应力的作用,板片的应变硬化程度小.仅有较低水平的残余应力.保持了板片的抗腐蚀性能。焊接板式换热器做为一种新兴的换热器具有以下明显的优点:*传热效率高。采用纯逆流换热,冷热两侧流体均有很高的传热系数(为一般管壳式换热器的2~3倍),且流速分布均匀,既无死角又无旁路和渗漏。*压降很小。由于板束直通无折流板故压降很小。*结垢倾向小。由于流体在整个换热过程中处于湍流状态抑制了板面上污垢的形成。*结构紧凑、占地面积小,安装费用省。其单位体积的换热面积为200~400 m2远高予管壳式换热器的100 nl2由于它具有传热效率高,压力损失小的优点。在新建的重整装置中大都直接采用该类型换热器进行设计(如我国的金陵、镇海、海南等9套重整装置的设计)。而且由于该换热器结构紧凑、重量轻,还可以节省空间以及建筑和安装费用。但该换热器也存在缺点:*压差不能超过4MPa.*一旦板束发生故障,无法进行检修*国内厂家的制造经验欠缺。焊板式换热器的单台换热面积为100 ms~16000 mz。典型设计温度为300~550"(3,压力降为0.035~0.15MPa。除对压差有限制外,流体压力可以很高从0.3~12MPa。其设计限度与压力容器壳体相同。整进料/产物换热:器的压降,在压缩机不做改造情况下,氢油比也相应提高,有利于改善改造后重整装置的运行周期或适当提高反应苛刻度。 
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