[發明專利]一種殼程設有三個通道口的管殼式換熱器

無效

• 申請號: 201010112526.0
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN101893397A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 何巨堂
• 申請（專利權）人: 何巨堂
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;C10G49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種殼程設有三個通道口的管殼式換熱器，特別地本發明涉及一種殼程設有三個通道口的管殼式高壓換熱器，更特別地本發明涉及一種用于煤焦油加氫裝置的殼程設有三個通道口的管殼式換熱器。

背景技術

對于烴類加氫裝置用高壓換熱器而言，加氫反應流出物通常一般流經管程，原料油或循環氫或混合反應進料或低分油或循環取熱油等低溫物流流經殼程，由于設計不可能絕對精確，其換熱面積一般有富余。由于加氫反應流出物通常為氣、液混相物流，不便設置旁路以控制傳熱量。通常設置殼程物流(單相或近似單相)旁路以控制傳熱量。當裝置降低負荷率即降低處理量時，管、殼兩側物料量和預期傳熱量同時下降，換熱面積過剩很大，為了控制傳熱量，必須將工藝物流分流為通過殼程的部分和通過殼程旁路的部分，增大殼程旁路流量相對量從而降低了殼程內物流的流量相對量(殼程內物流量與冷物流總量的比值)，在管程物流入口溫度、出口溫度不變的條件下，殼程內物流的溫度差大幅度增加，在殼程物流入口溫度不變的條件下，殼程物流出口溫度大幅度增加，對于現有設備而言，由于殼程物流的溫升超過設計值將導致增大腐蝕速度或超過設備許可強度帶來破壞；對于新設備而言，由于殼程物流的出口溫度高，必須提高殼體厚度增加設備強度或更換高等級耐腐蝕材料。管程物流(反應流出物)熱容流率與殼程物流熱容流率比值(K)越大，上述情況越嚴重。

第一方面，對于高氫耗烴類加氫轉化過程如煤焦油或頁巖油的加氫轉化過程，由于氫耗高，反應放熱量大，冷氫流量與第一反應器入口氫氣量流率比值可以達到0.3～0.7甚至更高，偏離1較遠。此時，管程物流(反應流出物)熱容流率與殼程物流(第一反應器入口氫氣)熱容流率比值(K)遠大于1。對于高氫耗烴類加氫轉化過程如煤焦油加氫轉化過程，為了避免重組分經歷高壓換熱器時縮合結垢，采用將煤焦油原料分離為輕餾分原料和重餾分原料分別進入不同反應器的加工方法，管程物流(反應流出物)熱容流率與殼程物流(輕餾分原料)熱容流率比值(K)遠大于1。常規換熱器無法避免前述增大殼程旁路流量相對量導致殼程出口溫度升高的缺陷。

第二方面，對于高氫耗烴類加氫轉化過程如煤焦油加氫轉化過程，由于氫耗高，反應放熱量大，又因原料中易反應組分多，反應起始溫度很低，原料油預熱溫度低，最終反應流出物中存在大量過剩的熱能，采用取熱油回收加氫轉化過程熱量時，需要加大取熱油數量減少換熱器臺數，此時管程物流(反應流出物)熱容流率與殼程物流(取熱油)熱容流率比值(K)遠小于1，但是取熱油加熱的冷物流溫度有高有低，這時需要產生溫度不同的取熱油，即在熱源溫位一定、熱量一定的條件下，產生溫位不同的升溫后取熱油。一種情況是，常規換熱器增加換熱器臺數才能增加升溫后取熱油種類，這將增大管箱個數。另一種情況是，常規換熱器不增加換熱器臺數而增加換熱面積，在管道流程中采用分流、混合過程增加升溫后取熱油種類，這將降低換熱面積利用率。

第三方面，對于含有水、硫化氫的介質(如低分油或循環氫)換熱器而言，可能同時出現低溫硫化氫應力腐蝕條件和高溫硫化氫腐蝕條件，由于目前缺乏能同時抵抗低溫硫化氫應力腐蝕和高溫硫化氫腐蝕的優良鋼種，分段取熱的兩臺或多臺換熱器，不得不增大高等級材料換熱器重量。

本發明的目的在于提出一種殼程設有三個通道口的管殼式換熱器，解決上述問題。

本發明人提出的申請號為200810170101.8的一種設有殼程短路進口的管殼式換熱器，沒有提及設置殼程中間出口結構、也沒有提及殼程為雙殼程的情況，其它類似的技術未見報道。

發明內容

本發明一種殼程設有三個通道口的管殼式換熱器，管程設有管程進口、管程出口，殼程設有殼程進口、殼程出口，其特征在于：在整個殼程物流流動方向上，換熱器殼體設有一個中間通道口。

本發明特征進一步在于：中間通道口為中間物流進口或中間物流出口。

本發明特征進一步在于：殼程為雙殼程，中間通道口位于殼體封頭處。

本發明特征進一步在于：在整個殼程物流流動方向上，中間通道口與殼程出口之間距離(A)與殼程進口與殼程出口之間距離(B)之比值(A/B)，一般為0.05～0.75、通常為0.3～0.6。

本發明特征進一步在于：所述管殼式換熱器為高壓管殼式換熱器。

本發明特征進一步在于：所述管殼式換熱器為烴類加氫裝置反應部分用高壓管殼式換熱器。

本發明特征進一步在于：所述管殼式換熱器為基于煤焦油的烴類加氫裝置用高壓管殼式換熱器。

本發明特征進一步在于：殼程介質為循環氫或循環取熱油或煤焦油。

具體實施方式