常壓塔頂油氣換熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到化工設(shè)備，具體指一種常壓塔頂油氣換熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]常減壓裝置作為原油加工的第一道工序，根據(jù)各組分沸點(diǎn)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(shù)水平、裝置平穩(wěn)高效運(yùn)行直接關(guān)系到后續(xù)裝置的產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益。目前，世界原油的品質(zhì)總體下降:全球輕質(zhì)原油產(chǎn)量下降；含硫量持續(xù)上升；油酸性加重；開(kāi)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(shí)，由于常頂油氣側(cè)氣量大，氣速高，出現(xiàn)銨鹽結(jié)晶垢下腐蝕、hc1-h2s-h2o腐蝕、沖刷與硫化亞鐵堵塞等現(xiàn)象，使得常頂換熱器泄漏或堵塞頻繁，嚴(yán)重影響到常減壓裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)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(yùn)行，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。裝置建設(shè)一般采用材料升級(jí)和加強(qiáng)工藝防腐“一脫三注”措施來(lái)緩解腐蝕問(wèn)題，但常頂換熱器發(fā)生腐蝕泄漏仍然較為嚴(yán)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(jí)，但較多仍無(wú)法長(zhǎng)周期運(yùn)行，管束易腐蝕泄漏；部分采用焊接板式換熱器，雖升級(jí)材質(zhì)，但由于其自身抗波動(dòng)性較差，且流通通道較小，易發(fā)生通道阻塞和泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)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(dá)到避免設(shè)備腐蝕、延長(zhǎng)運(yùn)行周期、降低運(yùn)行成本的目的。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)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(nèi)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(shè)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(shè)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(shí)在所述殼體的上部設(shè)有用于連接常壓塔頂油氣管線的殼程入口，殼程出口設(shè)置在所述殼體的下部，其特征在于所述殼體內(nèi)的上部還設(shè)有與外界注水管線相連接的注水盤(pán)管，所述注水盤(pán)管上設(shè)有多個(gè)連通殼體內(nèi)部的水孔；所述常壓塔頂油氣管線通過(guò)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(shè)有第一電磁閥和第二電磁閥；所述注水盤(pán)管通過(guò)第二注水管線聯(lián)接外界注水管線。
[0005]較好的，可以在所述殼體上設(shè)有注水口，所述外界注水管線和所述注水盤(pán)管通過(guò)所述注水口相連通。
[0006]所述注水盤(pán)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(pán)繞設(shè)置。
[0008]所述殼體的頂部還設(shè)有與所述殼體內(nèi)部相連通的用于檢修時(shí)排凈殼體內(nèi)頂部氣體的排氣口 ；所述殼體的底部設(shè)有用于檢修時(shí)排凈殼體內(nèi)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(jìn)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(jìn)入所述換熱器的殼體內(nèi)，與原油換熱后排出換熱器進(jìn)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(xù)進(jìn)入所述注水盤(pán)管6，從各所述水孔61噴淋到所述殼體內(nèi)；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(jìn)入常壓塔頂油氣管線2，從殼程入口進(jìn)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(xù)時(shí)間為25-35min，注水周期為 80_100min。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的常壓塔頂油氣換熱裝置及換熱方法通過(guò)在向油氣管線配水及通過(guò)注水盤(pán)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(qiáng)；避免了銨鹽結(jié)晶垢下腐蝕、硫化亞鐵堵塞等頑固現(xiàn)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(dǎo)致的頻繁的堵漏甚至更換設(shè)備等問(wèn)題，且壓降小、運(yùn)行穩(wěn)定，大大提高了裝置的安全運(yùn)行周期。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中換熱器的平面示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)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(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]實(shí)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(shè)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(nèi)相連通的排氣口 10，換熱器上封頭的側(cè)壁上設(shè)有殼程入口 12 ;殼體11的底部間隔設(shè)有與各換熱管5相連通的管程入口 13、與殼體內(nèi)相連通的殼程出口 14和排液口 19。
[0024]殼體11內(nèi)還設(shè)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(pán)繞設(shè)置，以提高換熱效率。
[0026]注水盤(pán)管6，設(shè)置在殼體11內(nèi)并緊靠上管板16位于其下方；注水盤(pán)管6的管壁上均布有多個(gè)與殼體內(nèi)相連通的水孔61。注水盤(pán)管6的入口通過(guò)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(shè)有第一電磁閥34和第二電磁閥35。
[0028]通過(guò)第一注水管線31向常壓塔頂油氣管線2內(nèi)補(bǔ)水，電磁閥用于調(diào)節(jié)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(shè)有電磁閥，兩個(gè)電磁閥均連接控制系統(tǒng)(圖中未示出)，通過(guò)控制系統(tǒng)控制兩個(gè)電磁閥的通、斷及閥門(mén)開(kāi)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(guò)原油管線7進(jìn)入從管程入口進(jìn)入各換熱管內(nèi)，來(lái)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(jìn)入換熱器的殼體內(nèi)，與原油換熱后從殼程出口排出，進(jìn)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(xù)進(jìn)入注水盤(pán)管6，從各水孔61噴淋到殼體內(nèi)；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(jìn)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(xù)時(shí)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(shí)間由兩個(gè)對(duì)應(yīng)的電磁閥控制。
[0034]停工檢修時(shí)，需將設(shè)備內(nèi)介質(zhì)排凈，打開(kāi)排氣口 10排出聚集于殼體上部的常頂油氣。設(shè)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(xiàn)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(jīng)常清洗。本發(fā)明的換熱裝置及換熱方法賦予設(shè)備本體良好的耐腐蝕、抗結(jié)垢性能，在兩個(gè)運(yùn)行周期8年內(nèi)沒(méi)有發(fā)生結(jié)垢堵塞、腐蝕泄漏的問(wèn)題，節(jié)省了大量設(shè)備更換及檢修維護(hù)費(fèi)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(nèi)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(shè)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(shè)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(shí)在所述殼體的上部設(shè)有用于連接常壓塔頂油氣管線(2)的殼程入口，殼程出口設(shè)置在所述殼體的下部，其特征在于所述殼體(11)內(nèi)的上部還設(shè)有與外界注水管線(3)相連接的注水盤(pán)管￠)，所述注水盤(pán)管(6)上設(shè)有多個(gè)連通殼體內(nèi)部的水孔￠1);所述常壓塔頂油氣管線(2)通過(guò)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(shè)有第一電磁閥(34)和第二電磁閥(35);所述注水盤(pán)管(6)通過(guò)第二注水管線(32)聯(lián)接外界注水管線(3)。2.根據(jù)權(quán)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(shè)有注水口(15)，所述外界注水管線(3)和所述注水盤(pán)管(6)通過(guò)所述注水口(15)相連通。3.根據(jù)權(quán)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(pán)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(jù)權(quán)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(pán)繞設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)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(shè)有與所述殼體內(nèi)部相連通的用于檢修時(shí)排凈殼體內(nèi)頂部氣體的排氣口(10);所述殼體(11)的底部設(shè)有用于檢修時(shí)排凈殼體內(nèi)底部液體的排液口(19)。6.根據(jù)權(quán)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(shí)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(shè)置在殼體內(nèi)的上管板、下管板和換熱管，殼體底部設(shè)有管程入口，殼體頂部設(shè)有管程出口；殼體的上部設(shè)有連接常壓塔頂油氣管線的殼程入口，殼程出口設(shè)置在所述殼體的下部，其特征在于殼體內(nèi)的上部還設(shè)有與外界注水管線相連接的注水盤(pán)管，注水盤(pán)管上設(shè)有多個(gè)連通殼體內(nèi)部的水孔；常壓塔頂油氣管線通過(guò)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(shè)有第一電磁閥和第二電磁閥，注水盤(pán)管通過(guò)第二注水管線聯(lián)接外界注水管線。第一股和第二股注水以一定的比例連續(xù)注入到殼程中，第三股注水間歇大流量注入到殼程內(nèi)，沖刷殼程內(nèi)的陳垢，避免了換熱器的堵塞和腐蝕。
【IPC分類】F28G9/00, F28D7/04
【公開(kāi)號(hào)】CN204987954
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520565857
【發(fā)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(qǐng)人】鎮(zhèn)海石化建安工程有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年7月30日