常壓塔頂油氣換熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到化工設備，具體指一種常壓塔頂油氣換熱裝置。
【背景技術】
[0002]常減壓裝置作為原油加工的第一道工序，根據各組分沸點不同，利用蒸餾將原油切割成石腦油、航煤、柴油、煤油和減壓渣油等餾分，其蒸餾技術水平、裝置平穩高效運行直接關系到后續裝置的產值和經濟效益。目前，世界原油的品質總體下降:全球輕質原油產量下降；含硫量持續上升；油酸性加重；開采難度提高使得加工原油中有大量含C1助劑。因此常減壓裝置在加工高硫原油時，由于常頂油氣側氣量大，氣速高，出現銨鹽結晶垢下腐蝕、hc1-h2s-h2o腐蝕、沖刷與硫化亞鐵堵塞等現象，使得常頂換熱器泄漏或堵塞頻繁，嚴重影響到常減壓裝置的長周期運行，且易造成下游裝置原料污染，影響下游二次加工裝置的正常運行，造成嚴重的經濟損失。裝置建設一般采用材料升級和加強工藝防腐“一脫三注”措施來緩解腐蝕問題，但常頂換熱器發生腐蝕泄漏仍然較為嚴重。常頂換熱器多為普通換熱器，雖因防腐需要已提高材料等級，但較多仍無法長周期運行，管束易腐蝕泄漏；部分采用焊接板式換熱器，雖升級材質，但由于其自身抗波動性較差，且流通通道較小，易發生通道阻塞和泄漏。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種能夠有效避免換熱器堵塞的常壓塔頂油氣換熱裝置，從而達到避免設備腐蝕、延長運行周期、降低運行成本的目的。
[0004]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:該常壓塔頂油氣換熱裝置，包括換熱器，所述換熱器包括殼體、位于殼體內的上管板和下管板以及支撐在上、下管板上的換熱管，各所述換熱管的入口連接設置在所述殼體底部的管程入口，各所述換熱管的出口連接設置在所述殼體頂部的管程出口 ；所述管程出、入口用于連接原油，同時在所述殼體的上部設有用于連接常壓塔頂油氣管線的殼程入口，殼程出口設置在所述殼體的下部，其特征在于所述殼體內的上部還設有與外界注水管線相連接的注水盤管，所述注水盤管上設有多個連通殼體內部的水孔；所述常壓塔頂油氣管線通過第一注水管線和第三注水管線連接所述外界注水管線；所述第一注水管線和第三注水管線上分別設有第一電磁閥和第二電磁閥；所述注水盤管通過第二注水管線聯接外界注水管線。
[0005]較好的，可以在所述殼體上設有注水口，所述外界注水管線和所述注水盤管通過所述注水口相連通。
[0006]所述注水盤管位于所述上管板的下方并靠近所述上管板。
[0007]位于所述上管板和下管板之間的換熱管沿所述殼體的中心軸線盤繞設置。
[0008]所述殼體的頂部還設有與所述殼體內部相連通的用于檢修時排凈殼體內頂部氣體的排氣口 ；所述殼體的底部設有用于檢修時排凈殼體內底部液體的排液口。
[0009]各所述換熱管為純鈦換熱管。
[0010]使用上述各方案中的常壓塔頂油氣換熱裝置的換熱方法，其特征在于包括下述步驟:
[0011]原油進入所述換熱器的換熱管，常壓塔頂油氣混入第一股注水后進入所述換熱器的殼體內，與原油換熱后排出換熱器進入下游；其中，所述原油與所述常壓塔頂油氣的流量比為4?5:1，所述第一股注水量為常壓塔頂油氣流量的2?3% ;所述常壓塔頂油氣的溫度120?150°C、壓力為0.10?0.15MPaG，所述第一股注水的溫度30-50°C，壓力2.0-2.5MPaG，換熱后殼程出口的溫度為80_85°C ；
[0012]第二股注水連續進入所述注水盤管6，從各所述水孔61噴淋到所述殼體內；所述第二股注水的流量與第一股注水的流量比為3?4:1，第二股注水的溫度30-50°C ;
[0013]第三股注水間歇進入常壓塔頂油氣管線2，從殼程入口進入殼程；所述第三股注水與第一股注水的流量比為8-12:1，第三股注水的溫度為30-50°C，注水持續時間為25-35min，注水周期為 80_100min。
[0014]與現有技術相比，本發明所提供的常壓塔頂油氣換熱裝置及換熱方法通過在向油氣管線配水及通過注水盤管沖刷殼體，有效提高了換熱效率，抗垢性能好，抗hc1-h2s-h2o腐蝕及垢下腐蝕能力強；避免了銨鹽結晶垢下腐蝕、硫化亞鐵堵塞等頑固現象，解決了常頂油氣/原油換熱器因易腐蝕泄漏、通道堵塞等因素所導致的頻繁的堵漏甚至更換設備等問題，且壓降小、運行穩定，大大提高了裝置的安全運行周期。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例中換熱器的平面示意圖；
[0016]圖2為本發明實施例的工藝流程圖；
[0017]圖3為圖1中的A向視圖；
[0018]圖4為圖1中的B向視圖；
[0019]圖5為圖1的縱向剖視圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0021]實施例1
[0022]如圖1至圖5所示，常壓塔頂油氣換熱裝置包括:
[0023]換熱器1，包括殼體11，殼體11的頂部間隔設有與各換熱管5相連通的管程出口18、與第二注水管線32相連通的注水口 15，與殼體內相連通的排氣口 10，換熱器上封頭的側壁上設有殼程入口 12 ;殼體11的底部間隔設有與各換熱管5相連通的管程入口 13、與殼體內相連通的殼程出口 14和排液口 19。
[0024]殼體11內還設有上管板16和下管板17。
[0025]換熱管5，有多根，均為純鈦換熱管，以保證換熱管的防腐性能。各換熱管的上、下兩端分別固定在上、下管板上，各換熱管位于上管板16和下管板17之間的部分沿殼體11的中心軸線螺旋盤繞設置，以提高換熱效率。
[0026]注水盤管6，設置在殼體11內并緊靠上管板16位于其下方；注水盤管6的管壁上均布有多個與殼體內相連通的水孔61。注水盤管6的入口通過注水口 15連接第二注水管線32。
[0027]殼程入口 12連接常壓塔頂油氣管線2，常壓塔頂油氣管線2上連接有第一注水管線31和第三注水管線33，第一注水管線31和第三注水管線33均連接外界注水管線3 ;并且第一注水管線31和第三注水管線33上分別設有第一電磁閥34和第二電磁閥35。
[0028]通過第一注水管線31向常壓塔頂油氣管線2內補水，電磁閥用于調節水流量；第三注水管線用于向常壓塔頂油氣管線2間歇注水，以便于大流量沖洗殼程。
[0029]第一注水管線31和第三注水管線33均連接外界注水管線3，并且第一注水管線31和第三注水管線33上均設有電磁閥，兩個電磁閥均連接控制系統(圖中未示出)，通過控制系統控制兩個電磁閥的通、斷及閥門開度，從而控制各注水管線的注水。
[0030]使用上述常壓塔頂油氣換熱裝置的換熱方法，包括下述步驟:
[0031]原油通過原油管線7進入從管程入口進入各換熱管內，來自常壓塔8的常壓塔頂油氣混入第一股注水后從殼程入口進入換熱器的殼體內，與原油換熱后從殼程出口排出，進入下游；常壓塔頂油氣流量43860kg/h，溫度125°C，壓力為0.llMPaG，換熱后出口溫度82°C ;第一股注水量為1000kg/h，溫度40°C ;原油流量192400kg/h，入口溫度32°C，壓力2.1MPaG，換熱后出口溫度72°C。
[0032]第二股注水連續進入注水盤管6，從各水孔61噴淋到殼體內；控制第二股注水的水量在3000?4000kg/h，溫度40 °C ；
[0033]第三股注水間歇進入常壓塔頂油氣管線2，控制所述第三股注水量為10000kg/h，溫度40°C，注水持續時間為30min，注水周期為90min。第一股注水和第三股注水的流量及工作時間由兩個對應的電磁閥控制。
[0034]停工檢修時，需將設備內介質排凈，打開排氣口 10排出聚集于殼體上部的常頂油氣。設備切出后清洗，從排氣口 10注入清洗液，排液口 19排出清洗液。
[0035]現有普通常頂換熱器的使用壽命在1?2年左右，腐蝕泄漏后需整體更換或更換管束；因通道堵塞需經常清洗。本發明的換熱裝置及換熱方法賦予設備本體良好的耐腐蝕、抗結垢性能，在兩個運行周期8年內沒有發生結垢堵塞、腐蝕泄漏的問題，節省了大量設備更換及檢修維護費用。
【主權項】
1.常壓塔頂油氣換熱裝置，包括換熱器(1)，所述換熱器包括殼體(11)、位于殼體(11)內的上管板(16)和下管板(17)以及支撐在上、下管板上的換熱管(5)，各所述換熱管(5)的入口連接設置在所述殼體底部的管程入口(13)，各所述換熱管(5)的出口連接設置在所述殼體頂部的管程出口(18);所述管程出、入口用于連接原油，同時在所述殼體的上部設有用于連接常壓塔頂油氣管線(2)的殼程入口，殼程出口設置在所述殼體的下部，其特征在于所述殼體(11)內的上部還設有與外界注水管線(3)相連接的注水盤管￠)，所述注水盤管(6)上設有多個連通殼體內部的水孔￠1);所述常壓塔頂油氣管線(2)通過第一注水管線(31)和第三注水管線(33)連接所述外界注水管線(3);所述第一注水管線(31)和第三注水管線(33)上分別設有第一電磁閥(34)和第二電磁閥(35);所述注水盤管(6)通過第二注水管線(32)聯接外界注水管線(3)。2.根據權利要求1所述的常壓塔頂油氣換熱裝置，其特征在于所述殼體(11)上設有注水口(15)，所述外界注水管線(3)和所述注水盤管(6)通過所述注水口(15)相連通。3.根據權利要求1或2所述的常壓塔頂油氣換熱裝置，其特征在于所述注水盤管(4)位于所述上管板(16)的下方并靠近所述上管板(16)。4.根據權利要求3所述的常壓塔頂油氣換熱裝置，其特征在于位于所述上管板(16)和下管板(17)之間的換熱管(5)沿所述殼體(11)的中心軸線盤繞設置。5.根據權利要求3所述的常壓塔頂油氣換熱裝置，其特征在于所述殼體(11)的頂部還設有與所述殼體內部相連通的用于檢修時排凈殼體內頂部氣體的排氣口(10);所述殼體(11)的底部設有用于檢修時排凈殼體內底部液體的排液口(19)。6.根據權利要求3所述的常壓塔頂油氣換熱裝置，其特征在于各所述換熱管為純鈦換熱管。
【專利摘要】本實用新型涉及到一種常壓塔頂油氣換熱裝置，包括換熱器殼體、設置在殼體內的上管板、下管板和換熱管，殼體底部設有管程入口，殼體頂部設有管程出口；殼體的上部設有連接常壓塔頂油氣管線的殼程入口，殼程出口設置在所述殼體的下部，其特征在于殼體內的上部還設有與外界注水管線相連接的注水盤管，注水盤管上設有多個連通殼體內部的水孔；常壓塔頂油氣管線通過第一注水管線和第三注水管線連接外界注水管線；第一注水管線和第三注水管線上分別設有第一電磁閥和第二電磁閥，注水盤管通過第二注水管線聯接外界注水管線。第一股和第二股注水以一定的比例連續注入到殼程中，第三股注水間歇大流量注入到殼程內，沖刷殼程內的陳垢，避免了換熱器的堵塞和腐蝕。
【IPC分類】F28G9/00, F28D7/04
【公開號】CN204987954
【申請號】CN201520565857
【發明人】王健良, 張賢安, 胡興苗, 周奎兒, 馬慧麗, 劉利江, 王宇, 馬晨晨
【申請人】鎮海石化建安工程有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月30日