[發明專利]反應流出物空冷器現場銨鹽沉積實驗測試裝置

無效

• 申請號: 201010162115.2
• 申請日: 2010-05-05
• 公開（公告）號: CN101825589A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 偶國富;金浩哲;胡益
• 申請（專利權）人: 杭州富如德科技有限公司
• 主分類號: G01N25/12
• 分類號: G01N25/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及多相流沉積實驗裝置，具體的說是涉及一種反應流出物空冷器現場銨鹽沉積實驗裝置。

背景技術

加氫反應流出物空冷器(Reactor?effluent?air?coolers，簡稱REAC)系統作為加氫裂化裝置的關鍵設備之一，管束及相連管道的頻繁失效一直是制約裝置安全、穩定、長周期運行的老大難問題。三十多年來，NACE、UOP、API等先后經過大量調研，分析了REAC系統的失效影響因素，但由于其研究成果多局限于腐蝕現象的統計分析，缺少對復雜失效過程的關聯研究，在此基礎上提出的防腐措施難以從根本上解決REAC系統的腐蝕失效難題，由此引發的非計劃停工事故屢見不鮮。

隨著我國加入到WTO，進口中東高硫劣質原油的量逐年增加，許多加氫裂化裝置相繼進行了高硫擴能改造，隨后發生了多起空冷器管束泄漏爆管事故，損失慘重。為此，2005～2007年，中石化多次組織專門會議和全國調研，調研發現，盡管REAC系統腐蝕失效各個企業各不相同，但其失效形式總體可分為多相流沖蝕、銨鹽結晶沉積垢下腐蝕、銨鹽結晶沉積堵塞管束引起的局部沖蝕等三大類。已有的研究成果將REAC系統的流動腐蝕機理歸納為：由于實際的原料油富含硫和氮的化合物和少量氯化物，經加氫反應后生成H₂S、HCl和NH₃，進而生成銨鹽NH₄HS和NH₄Cl。含有上述腐蝕介質的反應流出物在冷卻過程中存在著復雜的相變，冷卻過程中，銨鹽NH₄HS和NH₄Cl會直接由氣相冷凝成固態晶體，在缺少液態水的情況下會迅速堵塞REAC管束。為防止銨鹽堵塞，通常在REAC系統上游注水，雖然注水能有效防止堵塞，但也會形成高腐蝕性的銨鹽水溶液，流速過低，銨鹽堵塞管束，流速過快，則易誘發多相流沖蝕。針對國內外REAC系統頻繁發生的銨鹽結晶沉積堵塞管束問題，國外NACE、UOP、API等也只能憑經驗分析提出防止銨鹽沉積的措施，具體到NH₄HS和NH₄Cl的結晶沉積量、沉積位置等沉積臨界特性，仍然缺少相應的預測方法。

REAC系統銨鹽沉積實驗研究，是測試銨鹽沉積臨界特性的有效方法。但是由于REAC系統長期處于高溫、高壓、臨氫工況，已有的專門針對REAC系統NH₄HS和NH₄Cl沉積實驗測試平臺幾乎沒有。類似的實驗則主要是圍繞多相流易結晶組分的沉積問題，目前國內外一些科研院所及大專院校設計了多種多相流沉積實驗裝置，旨在用試驗研究方法研究易結晶組分的沉積機理。但目前的多相流沉積實驗裝置存在的不足主要在于：實驗室內搭建的沉積實驗裝置與工程實際差別很大，對于復雜運行工況，不僅實驗風險大，而且多數情況下實驗室內難以開展此類多相流的沉積臨界特性測試，測試獲得的易結晶組分沉積臨界特性難以直接應用到工程實際。

發明內容

針對當前多相流沉積實驗裝置存在的不足，本發明的目的在于提供一種反應流出物空冷器現場銨鹽沉積實驗測試裝置，適用于加氫裂化REAC系統NH₄HS和NH₄Cl兩種銨鹽的結晶沉積臨界特性測試。該實驗裝置可針對工業環境中的實際工況條件下，實時監測銨鹽的沉積臨界特性。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

包括A/D轉換器、工控機、流量傳感器、孔板流量計、六個高壓閥、換熱器、反應流出物空冷器、CCD探頭、節流孔板、測溫裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、高壓視鏡、冷卻器和低壓閥；

反應流出物經過前注水點之前分為兩個支路，第一支路經第一高壓閥、第二高壓閥通過法蘭與第二支路依次經前注水點、換熱器和后注水點后分為主次兩個支路，次支路分別經第三高壓閥、第四高壓閥通過法蘭與第一支路匯合與孔板流量計進口相聯，主支路經反應流出物空冷器流至高壓分離器；孔板流量計出口依次流經冷卻器、高壓視鏡、測溫裝置、節流孔板、第五高壓閥、第六高壓閥，最終流向低壓分離器入口；位于高壓視鏡視孔處的CCD探頭、流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器分別通過數據線與A/D轉換器聯接，A/D轉換器經數據線連接至工控機；循環水經低壓閥對冷卻器進行換熱冷卻，冷卻后的水經循環水出口再重新返回至循環水入口。