大型加氢釜传热系统改造.pdf

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1、石油和化工设备．100．．2015年第18卷大型加氢釜传热系统改造高元勇，李强，严小生(江苏扬农化工集团有限公司，江苏扬州225009)[摘要]反应温度是加氢反应釜需要控制的重要参数，反应温度的高低不仅影响产能、转化率副产物量等，且转化率低、副产物多还严重影响后面的精馏等工序本文主要介绍为解决加氢釜反应温度高、波动大、难于稳定控制等问题，将釜内三圈两层共六组挟热盘管改为2O片传热板，将开式循环冷却系统改为闭式纯水冷却系统，有效解决了因循环水结垢，传热系数低导致的反应温度高难于控制等难题，改造后的加氢釜能够精确地控制反应温度，提高了产能，更好地抑制了副反应物的产生。[关键词]加氢釜；反应温度

2、；盘管；传热板；循环水气一固．液三相加氢反应工艺，就反应设备而言，决定反应釜生产能力的两个主要影响因素一为搅拌形式，二为换热(冷却)性能。两者的有机高效组合特别是反应温度场的稳定决定了加氢催化工艺的平衡转化率及反应速率。宁夏瑞泰公司有一台强放热加氢反应釜，其技术参数如表1所示，设备直径2800mm，简体高3000mm，总有效体积20m，内置三圈上下二层共六组换热盘管，总传热面积35m2，设备总装图如图l所示。此釜自投入运行近一年多，投料量一直为设计值的70％，影响投料量的主要因素为反应温度偏高。同时由于循环水钙、镁等离子含量比较高，冷却盘图1改造前加氢釜总装图管结垢较严重，相同投料量条件下

3、反应温度越来越高，为了控制反应温度，提高转化率，降低副点，决定将釜内的六组换热盘管改造为新型传热反应，只得减少投料量，生产工况变得越来越恶板结构。传热板技术借鉴板式换热器结构，传热化。工艺校核得出盘管传热面积偏小，停车检修板内部流体介质高度湍流，实现高传热系数，同时发现盘管内部结垢严重。时单位体积的传热面积要远高于盘管的传热面积，在有限容积的反应器内实现了最大可能的强表1加氢釜参数化传热目的，突破了传统反应器单釜容积受限的反应温度(℃)95制约。由于内置大面积、高传热系数(传热系数反应压力(MPa)2．2可达1200W／m℃)的传热板，传热板排布采用多反应物质氢气，邻硝基氯苯路进出冷却流体

4、介质，使加氢反应器内相对为等总换热面积(m)35温工况，副反应极大的减少。单片传热板结构如有效体积(m3)20图2所示。设备材质316L复合板根据釜的尺寸，设计了20片材质为316L的换搅拌转速(r／min)370热板，每片换热板长2600mm，宽1100mm、换热1传热板结构与应用作者简介：高元勇(1973一)，男，江苏扬州人，南京工业大学为了解决反应温度高、传热面积不足的缺毕业，本科，工程师。主要从事化工设备设计、安装、调试等工作。第4期高元勇等大型加氢釜传热系统改造．．101．．面积为3．5m2，釜内传热总面积为7OIl12，换热面积2改进循环水系统防止水质结垢是原来盘管结构的2倍。

5、上下设置一个总进水、出因传热板两板之间的间隙远小于盘管内径，水环管及各四个外接管口，同时用槽钢、扁钢将面对比较硬的循环水质将比盘管更容易结垢、堵传热板牢固地固定在釜内。塞，故利用蒸发式冷凝器设计了一套闭式循环水改进传热板制造工艺，以提高使用寿命。冷却系统，系统内的循环水用纯水代替，这样就普通传热板的加工制造工艺为：两张经过热处理避免了水循环系统的结垢，保证了传热系数。闭的不锈钢钢板逐点进行热融焊接，应力、变形量式循环水冷却系统如图4所示。较大。为了尽可能地减少热融焊接时的应力影响，经与制造单位联合攻关，决定采用48个焊头同时进行热融焊接，这样在更大面积范围内的钢板同时受焊，使热融焊接的热应

6、力消除到最小。这次改造用传热板在热融焊点的侧面并没有“穿透”，而仅仅是两张钢板的内部“融化”后成型，这样可有效防止长时间使用过程中出现的热应力破坏导致的传热板穿孔泄漏。改造后的加氢釜总图如图3所示。图4闭式循环水冷却系统示意图3应用结论图2传热板结构示意图在生产过程为了提高安全性，在循环水系统配上安全泄压阀，防止传热板被击穿，釜内的高压液体对后续设备造成损坏。经过一年多的运行，反应釜温度控制误差不大于±2℃，不仅提高了产能和转化率，还极大地抑制了负反应的产生，为公司创造了巨大的经济效益。◆参考文献[1】邵红根，赵建明．浅谈液相催化加氢反应器的搅拌和换热[J】．化工生产与技术，2010，17

7、(1)：53-55．图3改造后的加氢釜总图