[实用新型]一种适用于高氯原料油加工的加氢反应流出物空冷器

说明书

技术领域

本实用新型涉及加氢反应流出物空冷器，具体的说是涉及一种适用于高氯原料油加工的加氢反应流出物空冷器。

背景技术

石油化工是国民经济的支柱产业，随着石油资源的进一步枯竭，原油本身所含及开采、输运过程中添加的有机氯化物含量迅速增加，对炼油装置腐蚀、产品质量带来了严重影响。其中铵盐（NH₄Cl）结晶沉积及垢下腐蚀是高氯原料油（氯含量>1 ppm）加工过程中最为普遍的失效现象，对装置的长周期安稳运行产生了严重影响。特别是加氢反应流出物空冷器系统（Reactor Effluent Air Coolers, 简称REAC）在油、气、水多相流输送中由于多相的分层流动极易产生铵盐结晶堵塞及垢下腐蚀失效，已成为制约加氢装置长周期安全运行的重要障碍。例如：2013年6月，受高氯油加工的影响我国数十家炼油厂的柴油、汽油、航煤油加氢反应流出物空冷器、换热器系统发生了铵盐沉积堵管及垢下腐蚀引起的设备管束泄露事故，造成了多次非计划停工，严重影响了企业的经济效益。

大量失效案例分析表明：加氢REAC管束内的铵盐沉积及垢下腐蚀与管束内的多相流流动状态密切相关。因为高氯原料油中含有较多的氯、氮等杂原子，经加氢反应后转会变为HCl和NH₃，随多相流进入冷换设备冷却过程中，会在气相中发生结晶反应，生成的NH₄Cl会直接由气相冷凝成固态晶体，在缺少液态水的情况下会迅速堵塞管束。REAC的前两排管束往往涵盖了NH₄Cl结晶的温度范围，是最易发生氯化铵沉积及垢下腐蚀的危险区域。为避免铵盐堵塞管束通常需在REAC上游注水以洗涤结晶的铵盐。但由于油、气、水三相流的密度、粘度等物理性质不同使其流动状况差别很大，进入空冷管束后在重力作用的影响下产生三相分层的现象，使气相中的铵盐不能被充分的洗涤而沉积在管束表面对材料产生强烈的垢下腐蚀，当铵盐累计达到一定量时还会发生管束堵塞现象。

因此，为保证高氯原料油加工过程中结晶的铵盐颗粒充分被洗涤，强化混合避免油-气-水三相的分层流动是解决该类问题的关键。目前，石化行业多采用在空冷器入口管道增加静态混合器或管箱内增设分配板的方式，强化油-气-水三相的混合。该类做法仅能增加多相流在各管束内的平衡分布，多相流进入空冷管束后流体湍动能迅速降低，仍然会出现多相流分层现象，不但起不到较好的洗涤铵盐的效果，而且会带来系统压力损失增大、设备制造成本增加等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于高氯原料油加工的加氢反应流出物空冷器，有效避免多相流输送过程中铵盐沉积堵塞及垢下腐蚀问题，显著提升加氢空冷器系统在劣质油加工过程中的适应性的，延长设备的安全、稳定、长周期运行。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括入口法兰、出口法兰、第一管箱、第二管箱、第三管箱、第四管箱、第五管箱、第六管箱、第一排管束、第二排管束、第三排管束、第四排管束、第五排管束、第六排管束、第一孔板、第二孔板、第一扭曲片和第二扭曲片；第一管箱和第二管箱通过并列布置的第一排管束和第二排管束相连通，第二管箱和第三管箱之间通过第一孔板相联通，第三管箱和第四管箱通过并列布置的第三排管束和第四排管束相联通，第四管箱和第五管箱之间通过第二孔板相联通，第五管箱和第六管箱通过并列布置的第五排管束和第六排管束相连通；在第一排管束和第二排管束沿轴向的整条孔道内，均固定有扭曲片；第一管箱与入口法兰连接，第六管箱与出口法兰连接；位于六个管箱外的六排管束外侧均设置有散热翅片。

所述扭曲片以两片为一组，以此类推扭曲片固接在第一排管束与第二排管束孔内；即第一扭曲片和第二扭曲片的结构均为以与平板最长边相垂直的面为起始面沿最长边扭曲180°构成，第一扭曲片和第二扭曲片相邻两扭曲片之间联接的两个连接面均以垂直交叉的方式安装并通过焊接固定。

所述六排管束的进、出口端均通过胀接加外焊的方式与各自管箱相连接。

本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型的一种适用于高氯原料油加工的加氢反应流出物空冷器，所述的高氯原料油是指氯含量大于1 ppm的原油品种。本实用新型通过在前两排空冷器管束内嵌入交错布置的扭曲片，增加油、气、水三相流之间的紊流效应以达到多相流之间的充分混合，充分洗涤NH₄Cl和NH₄HS等铵盐避免产生沉积及垢下腐蚀，有效延长加氢反应流出物空冷器的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图。