在脱硫装置上应用t型翅片管重沸器的设计

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1、在脱硫装置上应用T型翅片管重沸器的设计文科武洛阳石油化工工程公司（河南省洛阳市471003）摘要:介绍了翅月管的特点及其工程应用的必备条件。通过某企业溶剂脱硫装萱再生塔重沸器的设计，在满足工艺耍求的条件下，对比了光管和T型翅片管管内和管外的传热系数和热阻，得出T型翅片管总传热系数大管壁过热温度低总传热面积少设备总耗材少占地面积小的结论。主题词:重沸器T型翅片管传热脱硫装萱应用在溶剂脱硫装置中，吸收了硫化氢等酸性组分的富液需在溶剂再生塔中进行再生，将硫化氢等酸性组分汽提解吸出来作为制硫原料,再生后的贫液送至吸收塔中重复使用。溶剂再生一般采用热再生方法，即采用重沸器为溶剂再生塔提供热源

2、。在国内的脱硫装置中，多采用光管罐式或热虹吸式重沸器,这种设备传热效率低，操作易波动，设备庞大，投资也高。T型翅片管以其传热系数高设备尺寸小占地面积小和投资少，而广泛应用于不同装置的重沸器上。1T型翅片管重沸器的特点T型翅片管重沸器是一种管外强化传热的肩效换热设备，其管束由内侧为光滑壁外侧为T型结构翅片的传热管组成。T型翅片管重沸器具有外壁过热温度低传热效果好的特点。在相同热通量的条件下，管外介质达到沸腾时,光管需要的壁温过热温度为T型翅片管的2〜5倍,管外沸腾介质为工业酒精时，对比数据列于表1中。表1数据说明,在同样的传热温差时，T型翅片管易进人沸腾状态。表1壁温过热温度比较t管

3、型热通量/WmJ1515275758121212翅片管A2.56.387.9B3.415.856.49C4.859.4611.07光管11.0516.510.2注:A,B,C三种翻片管的翅片间距分别为1.6,1.3,1.0mm,翅□开度分别为0.2712,0.3840,0.2156mm。另外,在相同的热通量下,T型翅片管沸腾传热系数是光管的1•6倍以上。2T型翅片管具备工程应用的条件2.1有成功的工业应用实例T型翅片管重沸器在长岭炼汕化工总厂烷基化装置上进行了工业应用试验，用作脱丙烷塔底重沸器。生产运行表明，与光管重沸器相比，T型翅片管重沸器的应用，不仅节省了30%以上换热面积，还

4、具有很好的操作弹性，在生产超负荷33%的工况下，不但保持了高的传热效率，而且生产操作平稳。2.2有可靠的工艺设计计算方法T型翅片管重沸器不仅有经工业试验验证供传热计算数学模型,还有相应的计算机工艺设计软件程序，便于工程设计中的设备选型计算。2.3设备造价适宜T型翅片管的制造费用比光管约增加10%〜15%。当沸腾侧为控制热阻时，因管外传热状况改善,T型翅片管的传热系数比光管有较大提高，-般均在1.5倍以上，因而在同样的传热工况下,T型翅片管重沸器所需的传热面积比光管重沸淒要减少许多，设备制造钢材吨位也相应减少，对気成同一传热任务而言,T型翅片管重沸器的实际造价比采用光管重沸器要低许多

5、,具有较好的经济效益。收稿日期：2002-01-20-作者简介：高级工程师」983年毕业于武汉化工学院化工系获学士学位。一直从那石化装置工艺设计工作.2000T00I年在英国作高级交流学者，现从事石化项冃HSE及管理工作，任HSE专业主任工程师。3T型翅片管重沸器的工业应用我国沿海某炼油厂要求对原有的脱硫装置进行扩建改造。该脱硫装置工艺上耍求采用二乙醇胺(DEA)为脱硫溶剂，再生塔重沸器的处理能力分为两种工况，初期处理能力为109.8t/h，热负荷为7846.6kW，汽化率约12%；后期处理能力为159.71t/h,热负荷为11174.8kW,汽化率约11.5%，加热介质为0.3M

6、R1饱和水蒸汽。管程介质为蒸汽，壳程介质为溶剂。DE在高温下易降解变质，降解产物既影响装置生产正常操作,又易在重沸器壳侧形成结垢。为提高换热效率，工艺上要求重沸器内溶剂主体温度与热管外壁温差尽可能小，液体在热管外里的停留时间尽可能短。根据这些要求，T型翅片管重沸器是首选的一种管外强化传热设备。3.1选用B型管的计算结果在重沸器的工艺设计过程中，根据设计经验和用户检修要求，重沸器采用Dn25的B型管。采用美国Simsci公司的HEXTKAN换热模拟程序迪行计算，计算结果见表2。计算结果表明，装置最大处理量时，采用壳径的B型管光管重沸器的传热面积不够。表2光滑管重沸器计算结果热负荷/

7、kW总传热系数/W(nrK)・i换热面积富余量，%结垢系cnrKW-1结垢导管管内膜壳側膜7846.6580.010.97.315.170.602.9211174.8736.1•16.07.315.165.162.24注:&型管光管换热面积928.4m2；韓程结垢系数为5.16cnrKSV1，管程结垢系数为1•72cm2KV1;由表2中数据可以看出，壳侧结垢热阻较大，且壳侧膜热阻为管侧膜热阻的4倍，判定该重湧器属于管外侧传热控制。通过采用管外侧的强化沸腾传热措施，重