Как использовать кожухотрубные теплообменники в нефтехимической промышленности

Корпусно-трубчатый теплообменник является самым распространённым оборудованием для теплообмена в нефтехимической промышленности и широко используется в процессах нагрева, охлаждения, испарения, конденсации и других технологических этапах. Поскольку нефтехимическая промышленность связана с высокими температурами, высоким давлением и агрессивными средами, корпусно-трубчатый теплообменник становится первым выбором благодаря своей устойчивости к высоким температурам и давлению, прочной конструкции и высокой эффективности теплообмена.

1. Основной процесс подачи заявки

1.1. Подогрев и дистилляция сырой нефти

В процессе переработки нефти сырья необходимо предварительно нагреть перед поступлением в дистилляционную колонну для фракционирования, что в основном осуществляется с помощью кожухотрубного теплообменника:

1.1.1. Подогрев сырой нефти: Использовать теплообменник для回收塔底重油或其他高温介质的热量, повышая температуру сырой нефти и снижая расход топлива.

1.1.2. Атмосферная дистилляционная колонна и вакуумная дистилляционная колонна: Верхний конденсатор используется для конденсации дистиллированных газообразных компонентов, а тяжёлая нефть в нижней части башни подвергается теплообмену с исходной сырой нефтью через теплообменник, чтобы повысить коэффициент использования тепловой энергии.

1.2. Охлаждение нефтехимической продукции

В процессе нефтехимического производства многие технологические жидкости имеют высокую температуру после реакции и должны охлаждаться перед поступлением в следующий процесс:

1.2.1. Охлаждение после реакции: такие как охлаждение продуктов после каталитического крекинга, гидрокрекинга, гидродесульфуризации и других процессов.

1.2.2. Охлаждение газов: газовые продукты, такие как этилен, пропилен, бутадиен и др., конденсируются в жидкость с помощью теплообменников для хранения или дальнейшей переработки.

1.3. Конденсация и восстановление

1.3.1. Конденсатор дистилляционной колонны: использовался для конденсации газа в верхней части башни и его превращения в жидкость для разделения, например, для извлечения сжиженного нефтяного газа (СНГ) и нафты.

1.3.2. Восстановление растворителя: такие как извлечение ароматических соединений, восстановление растворителя после реакции этерификации, чтобы снизить потери ресурсов.

1.4. Нагревание и повторное кипячение

1.4.1. Ребойлер: В нижней части дистилляционной башни или башни экстракции требуемый поток пара в башне поддерживается нагреванием. Например, теплообменники используются в установках рекуперации легких углеводородов и реформинговых установках для нагрева нижней жидкости и её частичного испарения с целью способствовать разделению.

1.4.2. Каталитический крекинг: Кожухотрубные теплообменники используются для нагрева тяжёлой нефти или вакуумного остаточного масла перед подачей в установку каталитического крекинга с целью повышения эффективности реакции.

1.5. Утилизация отопительного тепла

В нефтехимическом производстве высокотемпературные газы и жидкости, выбрасываемые многими оборудованием, могут быть回收利用 с помощью теплообменников для повышения энергоэффективности. Например:

1.5.1. Утилизация отходящего тепла печи для прокалки: Высокотемпературный дымовой газ нагревается с помощью теплообменников для подогрева питательной воды котла или воздуха с целью повышения эффективности использования тепловой энергии.

1.5.2. Установка коксования: Используйте высокотемпературный коксовый нефтяной газ для теплообмена, чтобы снизить потери энергии.

2. Применение в типовых единицах

2.1. Нефтеперерабатывающий завод

2.1.1. Установка дистилляции сырой нефти: Подогреватель, ребойлер, конденсатор.

2.1.2. Установка каталитического крекинга: Охлаждение реактора, охлаждение оттока продукта.

2.1.3. Установка замедленного коксования: Нагревание в нижней части коксовой башни и конденсация газа.

2.2. Установка крекинга этилена

2.2.1. Охлаждение печного газа: Газ высокой температуры из крекинг-печи охлаждается с помощью теплообменника для снижения энергопотребления.

2.2.2. Дистилляционная колонна для разделения этилена: Конденсация в верхней части башни и повторное кипение в нижней части башни.

2.3. Производство топлива и химикатов

2.3.1. Производство метанола и аммиака: Охлаждение реакционного газа и конденсация продукта.

2.3.2. Ароматическое разделение: Конденсация и восстановление растворителя.

3. Преимущества теплообменников с кожухом и трубками

3.1. Устойчивость к высоким температурам и давлению: Подходит для условий процессов с высокой температурой и высоким давлением в нефтехимической промышленности.

3.2. Высокая устойчивость к коррозии: Нержавеющая сталь, титановый сплав и другие материалы могут использоваться для работы с агрессивными средами.

3.3. Удобное техническое обслуживание: Трубчатый пучок можно разобрать для удобной очистки и обслуживания.

3.4. Стабильная структура: Сильная устойчивость к вибрациям, подходящая для условий длительной эксплуатации.

 

4. Выбор материалов

4.1. Углеродистая сталь: Подходит для распространённых технологических жидкостей, таких как вода, масло, пар и т. д.

4.2. Нержавеющая сталь (304, 316L): Сильная устойчивость к коррозии, подходит для кислых или содержащих серу сред.

4.3. Титановый сплав: используется для охлаждения морской воды и в сильно агрессивных средах.

4.4. Сплавы на основе никеля (например, Хастеллой): Подходит для теплообмена с сильно агрессивными химическими веществами.

5. Обслуживание и управление

5.1. Регулярная уборка: Предотвратить влияние накипи на эффективность теплообмена.

5.2. Проверьте на утечки: Избегайте загрязнения окружающей среды или повреждения оборудования, вызванных утечкой среды.

5.3. Заменить уплотнения: повысить стабильность долгосрочной эксплуатации.

 

6. Резюме

Трубчатые теплообменники широко используются в нефтехимической промышленности и включают такие этапы, как предварительный нагрев, охлаждение, конденсация, испарение и утилизация отходящего тепла. Их высокая эффективность и долговечность делают их незаменимым основным оборудованием в нефтехимической промышленности.

 

Связанные ссылки:

Как работает теплообменник «труба в трубе»