[發(fā)明專利]三入口加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)管配結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310137429.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103245222A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金浩哲;偶國(guó)富;王寬心;張文彪;任海燕;劉慧慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F28D1/053
• 分類號(hào): F28D1/053;F28F9/22;F28F19/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空冷器系統(tǒng)，具體的說(shuō)是涉及一種三入口加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)管配結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

石化行業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，加氫裂化是煉油廠中重要的煉油工藝，而加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)是加氫裂化裝置中的關(guān)鍵設(shè)備之一。近年來(lái)，隨著世界能源危機(jī)的加劇，各大煉油企業(yè)不斷向著原油劣質(zhì)化、裝置大型化、工況苛刻化的方向發(fā)展，從而引發(fā)了普遍的加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)的流動(dòng)腐蝕失效，頻繁的管束堵塞、穿孔、爆管等引起了多起非計(jì)劃停工事故，已成為制約加氫裂化裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行的突出問(wèn)題。

如何科學(xué)控制加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)的流動(dòng)腐蝕失效一直是國(guó)際上關(guān)注的難題之一。近些年來(lái)，NACE?技術(shù)委員會(huì)、API協(xié)會(huì)等先后進(jìn)行了大量的失效案例調(diào)研統(tǒng)計(jì)，并在2004年前后推出了加氫REAC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、運(yùn)行指導(dǎo)準(zhǔn)則API?932-A、API?932-B，并推薦將加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)材質(zhì)由碳鋼升級(jí)為Incoloy?825。在API?932標(biāo)準(zhǔn)的影響下，國(guó)內(nèi)外許多石化企業(yè)選擇管束材料升級(jí)，以延長(zhǎng)空冷器系統(tǒng)的運(yùn)行周期。升級(jí)材質(zhì)后的調(diào)研結(jié)果表明：盡管通過(guò)材質(zhì)升級(jí)能提高空冷器管束的耐流動(dòng)腐蝕性能，但其造價(jià)昂貴，而且對(duì)整個(gè)加氫空冷器系統(tǒng)的運(yùn)行而言，效果并不明顯，部分企業(yè)進(jìn)行管束材質(zhì)升級(jí)后管束的泄漏、爆管事故仍有發(fā)生。

加氫空冷器系統(tǒng)流場(chǎng)數(shù)值分析結(jié)果表明：加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)的流動(dòng)腐蝕失效與進(jìn)出口管道配置結(jié)構(gòu)、管箱的結(jié)構(gòu)特性密切相關(guān)，其內(nèi)部多相流流場(chǎng)分布（相分率、流速、流量）的不均勻及旋渦的產(chǎn)生，是導(dǎo)致部分加氫反應(yīng)流出物空冷器管束局部沖刷腐蝕、銨鹽沉積堵塞及垢下腐蝕失效的主要原因。因此，針對(duì)加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)進(jìn)出口管道配置（管配）結(jié)構(gòu)開(kāi)展平衡優(yōu)化設(shè)計(jì)是解決空冷器系統(tǒng)頻繁失效問(wèn)題的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種三入口加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)管配結(jié)構(gòu)，解決背景技術(shù)中存在的包括進(jìn)口管道系統(tǒng)、空冷器管箱結(jié)構(gòu)不平衡造成的流體偏流現(xiàn)象引發(fā)的加氫空冷器系統(tǒng)頻繁失效問(wèn)題，延長(zhǎng)加氫空冷器系統(tǒng)的使用壽命，減少非計(jì)劃停工事故的發(fā)生。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括進(jìn)口總管、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、空冷器管箱、空冷器管束；進(jìn)口總管進(jìn)口端為水平方向，末端為垂直向下，經(jīng)三通和兩端的異徑管與第一管道的中點(diǎn)連通，第一管道的兩端分別經(jīng)彎頭與第二管道和第三管道連通，第二管道的末端經(jīng)三通和兩端的異徑管與第四管道連通，第三管道的末端經(jīng)三通、兩端的異徑管與第四管道連通，且第二管道與第三管道組成的平面和進(jìn)口總管垂直向下的末端與第一管道組成的平面相垂直；第四管道中心點(diǎn)經(jīng)三通與第六管道垂直連通，第四管道兩端經(jīng)彎頭分別與第五管道、第七管道垂直連通，且第五管道、第七管道、第六管道組成的平面與第一管道、第二管道、第三管道組成的平面相垂直，第四管道與第二管道、第三管道、第六管道的三個(gè)聯(lián)接點(diǎn)將第四管道沿長(zhǎng)度方向四等分；第五管道、第六管道、第七管道末端與空冷器管箱垂直相連通，三個(gè)聯(lián)接點(diǎn)將空冷器管箱沿長(zhǎng)度方向四等分。

所述的管件包括三通、異徑管和彎頭；出口端的異徑管為進(jìn)口端異徑管內(nèi)徑的兩倍。

所述的第五管道、第六管道、第七管道分別通過(guò)焊接或法蘭的聯(lián)接方式與空冷器管箱垂直連通。

所述的空冷器管箱沿長(zhǎng)度方向的一側(cè)面安裝有兩排規(guī)格相同的空冷器管束，每排空冷器管束均布安裝。

本發(fā)明具有的有益效果是：

本發(fā)明提出的三入口加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)管配結(jié)構(gòu)采用不同級(jí)管道異面平衡配置方式，確保了多相流在進(jìn)入空冷器管箱的三個(gè)管道中流量及相分率等流動(dòng)參數(shù)的平衡分布，避免了管道在同一平面內(nèi)分支造成的偏流問(wèn)題。三入口空冷器管箱的結(jié)構(gòu)能有效避免管箱內(nèi)渦流現(xiàn)象的發(fā)生，可使流體介質(zhì)的三相（油、氣、水）在各空冷器管束之間分配均勻，增加管束內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)參數(shù)分布的均勻性。本發(fā)明能有效降低空冷器管束流動(dòng)參數(shù)分布不均勻造成的多相流沖刷腐蝕、銨鹽沉積堵塞及垢下腐蝕現(xiàn)象，減少非計(jì)劃停工事故的發(fā)生，延長(zhǎng)加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)的安全運(yùn)行周期。

附圖說(shuō)明

圖1是三入口加氫反應(yīng)流出物空冷器及配管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A的放大圖。

圖中：1、進(jìn)口總管，2、第一管道，3、第二管道，4、第三管道，5、第四管道，6、第五管道，7、第六管道，8、第七管道，9、空冷器管箱，10、空冷器管束。

具體實(shí)施方式