[发明专利]基于不平衡度分析的加氢裂化反应流出物系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于石油化工行业的加氢裂化反应流出物系统结构，具体的说是涉及一种基于不平衡度分析的加氢裂化反应流出物空冷器系统。

背景技术

石化工业是能源的重要基础，石化行业是我国的支柱产业。在石油化工行业中，加氢裂化是炼油厂中重要的二次加工手段，而加氢裂化空冷器是加氢裂化装置中的重要设备之一，它位于反应流出物换热流程的末端，反应流出物从16MPa、160℃经空冷器系统冷却到49℃，再由高压分离器、低压分离器分离出循环氢、含硫污水、低分干气及低分油等。

由于加氢裂化的工艺是典型的多过程关联系统，包含精制裂化、反应分馏、传热传质、结晶沉积、垢下腐蚀和冲蚀等诸多关联过程，因此自从1959年Chevron公司发明的加氢裂化技术首次投用以来，反应流出物空冷器(简称REAC)及管道系统的失效一直是国际上关注的难题，是制约加氢裂化装置长周期安全运行的突出问题。

在空冷器的使用当中，被冷却的介质往往具有一定的腐蚀性，且长期处于高压临氢工况，极易造成局部腐蚀穿孔，发生泄漏爆管等恶性事故。最近十年间，国际上发生了多起REAC腐蚀穿孔导致加氢装置失控的恶性事故，损失相当惨重。在国内，随着重质、含硫原油加工比例的不断增加，特别是对环境友好的喷气燃料、柴油和润滑油等清洁油品需求的日益增多，许多装置相继进行了高硫扩能改造，随之发生的多起REAC管束泄漏爆管事故，不仅造成了巨大的经济损失，造成了环境污染，而且还严重威胁了装置和人身的安全。

为了有效解决REAC系统的频繁失效问题，三十多年来，NACE T-8委员会、UOP公司、API协会先后进行了大量的调研，分析了REAC系统的失效影响因素，提出将流速、腐蚀因子Kp＝(H₂S)mol％×(NH₃)mol％和含硫污水的NH₄HS浓度作为控制REAC腐蚀的主要参数，为REAC系统的设计、制造、运行、检验提供了指导意见。由于上述研究成果及控制REAC腐蚀的控制参数主要来源于腐蚀现象的统计分析，缺少设备结构及流动状况等因素对REAC系统失效影响的深入研究，故REAC系统的失效及恶性事故至今没能从根本上得到控制，因REAC系统管束的泄漏爆管等造成的非计划停工事故依然出现较多。

2004年前后，在API932-B的影响下，国内外许多石化企业将REAC管束材料升级为Incoloy825，以提高材料的运行周期，虽然通过材料升级能提高REAC系统的耐蚀性，对提高REAC系统运行的安全性能起到一定的作用，但Incoloy825价格昂贵(价格为碳钢材料的10倍以上)，易导致REAC系统的造价大大提高，部分企业难以承受。此外尽管采用Incoloy825能相对提高空冷管束的耐腐蚀性，但对整个空冷系统的运行而言，效果并不明显，且一些企业将REAC系统的管束材料升级为Incoloy825后泄漏爆管事故仍有发生。

现有研究表明，REAC系统的失效与其进、出口管道部分、管箱的结构特性及形成的多相流流场分布的不平衡有很大关系，因此，完全平衡的REAC进、出口管道部分和管箱优化是至关重要的，如何通过REAC系统流场不平衡度分析REAC设备结构及流动状况等因素对REAC系统的失效影响，实现REAC系统进、出口管道部分的平衡配管、管箱的结构优化已成为解决REAC系统频繁失效问题的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于不平衡度分析的加氢裂化反应流出物空冷器系统，可有效解决现有技术中存在的包括进口管道部分、空冷器管束部分、出口管道部分存在的结构不平衡造成流体偏流导致加氢裂化空冷器系统腐蚀失效的问题。

为了达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，包括进口管道部分、空冷器管束部分和出口管道部分；其中：