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乙烯装置大型板翅式换热器国产化应用!

发表时间: 2022-02-06 18:39:52

作者: 炼化及石化下游产业网

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主要内容:板翅式换热器作为乙烯装置深冷分离工艺流程中的核心设备,可实现多股物料之间的热量交换,因此体积大,结构复杂,采购周期长,主要为国外进口设备。一旦该设备出现泄漏,厂家短期内无法及时供货,生产装置将面临长期停工。大型板翅式换热器国产化在乙烯装置深冷部分的应用,具有与进口设备相当的使用性能,采购周期短,售后服务迅速,节约资金等优势,使用效果理想。

关键词:板翅式换热器  国产化应用

板翅式换热器是目前最先进高效换热设备之一,具有换热效率高、结构紧凑、重量轻巧、布置灵活方便的特点,其结构复杂(见图1),制造精度高,可实现多股物料之间的热量交换,同时适用于有工艺流体存在相变的条件和苛刻的高压低温工况,为保证其良好的换热效率,板翅式换热器一般采用镁铝合金材料制成,由国外进口。因该类板翅式换热器硬度低、易损坏等特点,故一旦出现故障,泄漏部位查找修复及整体更换均十分困难。

1.进口板翅式换热器运行情况


2.国产板翅式换热器的应用

国产板翅式换热器与进口板翅式换热器工艺作用及主要结构基本相同,均可实现8种工艺物料间相互热量交换。国产与进口换热器运行效果见表2o国产板翅式换热器工艺流程外观尺寸及结构与进口板翅式换热器基本相同,只进行局部优化改造(见图5)。通过中压丙烯将脱乙烷塔回流罐的气相碳二憎分中夹带液相憎分完全加热汽化后板翅式换器,同一横面壁温温超过最大许可温差,减少流道内两相物流的共存,避免碳二纟留分气相中夹带的液相在板翅式换热器流道中频繁汽化吸热,形成周期性交变应力,对设备结构最薄弱区造成撕扯引发泄漏。

国产板翅式换热器在设备结构上与进口板翅式换热器结构基本保持不变,仅在局部区域采取优化措施:1)板翅式换热器物料进出口接管尺寸规格与原进口板翅式换热器基本相同,仅将低压甲烷憎分进出板翅式换热器的接管口尺寸由原来的DN350扩大为DN400,从而增大低压甲烷通过板翅式换热器换热的流量,增强对热物料裂解气的预冷降温效果。2)循环乙烷物流和碳二憎分物流两侧采用2mm厚的隔板增强整个单元的强度;并将原裂解气流道原每个单元由4个板束组成改为2个,减少板翅式换热器的薄弱区范围。3)优化流道排列保证整个设备热负荷均匀分布。原换热物料碳二憎分流体通道分布在单元两端横跨整个结构,增加了设备被撕裂的范围。后期改进该流道布置设计,远离板翅式换热器设备最薄弱区,并紧凑布置,减少被破坏的范围。

3.结语

随着乙烯装置运行时间的延长,乙烯装置中的关键设备也逐步进入事故高发期,关键设备的运行好坏制约着乙烯装置长周期连续稳定运行。过去,乙烯生产装置的板翅式换热器设备长期依靠进口,设备维修费用高、采购成本高、供货周期长、售后服务复杂,设备一旦出现故障将迫使装置长时间停工。采用国产化板翅式换热器设备替代进口板翅式换热器,不仅能满足乙烯装置苛刻的运行工况及生产工艺需要,也能保证设备长周期的稳定运行。采用国产化板翅式换热器具有供货周期短、采购成本低、技术服务好、维修成本低、售后服务好等方面具有十分显著优势。乙烯装置采用国产化的板翅式换热器,投用近4年后各项工艺参数满足设计要求,设备操作运行平稳正常,满足现场工艺生产需要,也验证了国内厂家的板翅式换热器在设计、制造、安装、使用等方面具备较丰富的设计、制造能力,为后期板翅式换热器的国产化提供了丰富的生产运行经验。