苯酐切换冷凝器国产化情况总结及展望

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1、苯酐切换冷凝器国产化情况总结及展望苯酐工业2010年第1期技进展苯酐切换冷凝器国产化情况总结及展望■伍楚同湖南省送变电建设公司器材厂苯酐切换冷凝器(热熔冷凝器)是苯酐生产工艺流程中的关键设备之一,我国原使用的苯酐切换冷凝器大部分为非定型产品,基本上是根据生产要求,由苯酐生产厂自己设计图纸,交非专业生产厂生产或苯酐生产厂自己制造.我国原有苯酐切换冷凝器多采用的是圆形翅片传热管.翅片与基管的结合采用套片,张力缠绕和点焊等方法,其间有较大的附加接触热阻,影响了使用效果.国外公司生产的大型电站空冷器和化学工业用的冷凝器均大量采用了矩

2、形翅片椭圆管,翅片与基管结合采用焊接方法,提高了翅片管的传热性能.我国苯酐生产厂商约有8O多家,苯酐切换冷凝器保有量约400多台,每年将更换4O台左右.湖南省送变电建设公司器材厂1990年为济南化工五厂研制生产3000~a苯酐的苯酐切换冷凝器获得成功.1991年该产品获湖南省经委颁发的省级新产品证书.在东莞盛和化工有限公司5万t/a与上海焦化有限公司4万t/a的苯酐切换冷凝器已成功运行.到目前为止,我厂已成功开发了为6万t/a苯酐装置配套的苯酐切换冷凝器可以替代进口产品,价格大约只有进口产品的1/3.截止目前,湖南送变电建设

3、公司器材厂生产的苯酐切换冷凝器已在国内外40多个苯酐生产厂投人使用.国产苯酐切换冷凝器在设计上充分消化吸收了国外的先进技术并结合我国用户的具体情况进行了创新和改进.传热管束的传热实验证明了椭圆翅片管束传热系数比圆翅片管束高25%以上,单位体积的传热量增加40%以上,且管束外侧流动阻力下降30%.实际使用中的热熔和冷凝的性能指标也大大优于原有产品.一,主要技术参数和指标1.技术参数(为实际工艺流程问题确定)生产能力:每台每年在设计条件下生产的苯酐量(t/a).工作压力:含苯酐的反应混合气的壳程压力0.055MPa,通过导热油的

4、管程压力0.58MPa.工作温度:壳程22O℃,管程220℃.保温蒸汽:操作压力0.54MPa,操作温度164℃.2.技术指标平均传热系数:K=5.5W/m℃.苯酐捕集效率:T1=99.5%以上.凝华强度:每平方米换热面积所凝华的苯酐干量M=0.375kg/m.根据同行业厂家报告及行业协作组测试数据,上述指标居国内先进水平,有的达到国际水平.(原来国内水平是:K=3.5w/m℃,-q=97%,M=0.25kg/m).二,苯酐切换冷凝器的设计1.总体设计20多年前,单台苯酐切换冷凝器换热面积主要为600m和800m,现在最大可

5、达6000m.如山东宏信化工股份有限公司,齐鲁石化有限公司淄博增塑剂厂和伊朗MOVALLEDANSANAYECHEMI公司2万t/a苯酐装置采用我厂生产的3200m苯酐切换冷凝器,东莞盛和化工有限公司5万t/a,上海焦化有限公司4万t/a苯酐装置采用我厂生产?29?巷拄J畏苯酐工业2010年第1期的4500m苯酐切换冷凝器.翅片管束采用椭圆形管矩形翅片.根据椭圆管的气体流型,分为大椭圆管及小椭圆管两种规格.对于大型的苯酐切换冷凝器,一般采用大椭圆管比较经济.其关键在于管的布置,为了避免气流走短路,工艺上采用中心线交错排列.翅

6、片与管的连接采用电阻焊.总体设计见图1.翅片与翅片之间的间距,从气体入口到气体出口是从大到小变化的.管间距和排间距是不变化的.翅片与壳体之间的间隙一定要很小,以防气流走短路.气体的入口无气体分布管,出口有时可以加特殊的挡板,一般以邻二甲苯为原料的苯酐切换冷凝器,其气体走向为上进下出,导热油走向为下进上出.而以萘为原料的苯酐切换冷凝器,其气体走向是下进上出,导热油走向是上进下出.以单位传热面积计气流速度要<7.5Nm/h?m.一般按6.5Nm./h?m.设计.如果超过,则会因冲刷而带走苯酐.另外如果冷凝时间过长,结晶苯酐

7、量过多也会造成夹带现象.以单位传热面积计,最大苯酐凝结量一般不超过1.5kg/m.气体停留时间影响不大.油路系统采用联苯醚为介质,这样可以避免普通导热油长期使用结焦而堵塞管路.对于1.5万t/a的冷油泵Q=440m/h,P出=5.5bar,热油泵Q=240m/h,P出=4.7bar.每台苯酐切换冷凝器有4～5个管箱,换热面积大的采用双连通主油管,换热面积小的采用单连通主油管.在整个壳体外壁焊有保温伴管,顶部壳体始终用热油加热,底部和壳体的保温油与内部翅片管串联并同步,以保证苯酐不在壳体上沉积,避免产生顺酸盐或酞酸盐.在邻二甲

8、苯法的苯酐切换冷凝器中,因冷的气体从下部排出,仅下部的人孔和出气管设有蒸汽保温夹套;萘法苯酐切换冷凝器则相反,仅上部的人孔和出气管有保温夹套.不管苯酐切换冷凝器的面积大小如何,其外形仅仅改变宽度或长度的尺寸,而高度基本不变,从而使沿列管高度的温度分布相同,使凝华过程相似.?30-图1翅片管