[發明專利]一種常頂系統空冷器的抗腐蝕防護結構及防護方法

在審

• 申請號: 202011259892.9
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112524990A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 詹劍良;金浩哲;章偉涌;馬方毅
• 申請（專利權）人: 紹興職業技術學院
• 主分類號: F28F19/00
• 分類號: F28F19/00;F28F27/00
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 鄧愛民

本發明涉及一種常頂系統空冷器的抗腐蝕防護結構及防護方法，通過在空冷器入口處增設推進式攪拌器對進入空冷器的油氣水三相流進行充分攪拌，可以阻止由于三相分離造成銨鹽沉積在管箱內部對管箱造成腐蝕；同時考慮到多相流進入空冷器后溫度會逐漸下降，隨著管程數增多，極易在空冷器出口管程的管束內形成銨鹽沉積，造成管束的堵塞進而逐漸腐蝕管壁，本發明通過在管束上方安裝紅外熱成像儀來監測管束外壁的實時溫度，并且在管束底部每隔1米鋪設獨立控溫的電加熱片，一旦監測到管束局部溫度偏低，說明此處有可能造成堵塞，控制器會控制風扇降低轉速，同時控制該區域的電加熱片進行升溫加熱，通過加熱管束來溶解堵塞區域的銨鹽，疏通管束。

技術領域

本發明涉及煉油設備中常減壓塔頂系統的防護，具體涉及一種常頂系統空冷器的抗腐蝕防護結構及防護方法。

背景技術

能源是世界各國社會和經濟發展的重要基礎，化工行業是我國的基礎能源產業，具有產業相關度高、產品推廣應用面廣等特點，在國民經濟發展過程中起到了巨大的影響。石油化工是化工行業三大類之一，主要將原油經過一系列工藝流程煉制為石油產品。

進入21世紀以來，我國的加氫工藝技術得到了飛速發展，加氫裂化裝置的處理能力也得到大幅度的提高。但中國因石油資源供給能力不足，很大程度上依靠進口。近幾年，進口中東高硫、高酸劣質原油量逐年增加，同時原油的劣質化程度日趨嚴重，雜質含量不斷升高。為適應劣質油加工現狀，雖然國內石化企業進行了脫硫擴容工程改造，但相關空冷器發生腐蝕問題卻越來越普遍，多次出現了腐蝕、沖蝕穿孔、泄漏爆管、鹽粒沉積垢下腐蝕等失效事故。

常頂系統空冷器位于換熱器之后，其流動腐蝕具有3個特點：(1)腐蝕范圍廣，難以有效控制；(2)普遍性；(3)泄漏引發的爆管風險極大。國際上應對空冷器頻頻出現的流動腐蝕現象，提出降低管子流速、保證有效注水量、盡量控制NH₄HS在流出物中濃度等指標來優化裝置確保安全運行，達到減慢設備材質被侵蝕的目的。盡管裝置的抗蝕性能力得到了一定幅度增強，但是系統運行中依然無法避免銨鹽固體結晶及沉積堵塞。單獨依靠替換材質無法一勞永逸解決設備流動腐蝕問題。

為了增強常頂系統空冷器的抗腐蝕能力，保證實現長周期安全可靠運行，亟需開發一套空冷器抗腐蝕防護結構，本案由此而生。

發明內容

本發明首先公開一種常頂系統空冷器的抗腐蝕防護結構，可以提高空冷器的抗腐蝕能力，具體采用以下技術方案實現：

一種常頂系統空冷器的抗腐蝕防護結構，包括空冷器以及安裝在空冷器入口處的推進式攪拌器，所述推進式攪拌器包括旋轉軸、攪拌器葉片以及固定臂；空冷器的每排管束上方安裝有紅外熱成像儀，每排管束下方安裝有風扇，空冷器的每排管束底部設置若干獨立控溫的加熱片，紅外熱成像儀、風扇以及加熱片由控制器聯動控制。

本發明同時還公開一種常頂系統空冷器的抗腐蝕防護方法，內容包括：在常頂系統換熱器與空冷器的連接管道內安裝推進式攪拌器，通過推進式攪拌器對進入空冷器入口前的油、氣、水三相物流進行充分攪拌；并在空冷器的管束上方設置紅外熱成像儀監測管束外壁的溫度，在管束的下方設置冷卻風扇對管束內的三相物流進行冷卻降溫，管束的底部鋪設若干獨立控溫的電加熱片；紅外熱成像儀將監測的管壁溫度反饋給控制器，控制器將反饋溫度與設定溫度閾值進行比較，若低于設定閾值，控制器控制冷卻風扇降低轉速，且控制器同時啟動管壁溫度低于設定閾值位置處的電加熱片對管束進行加熱升溫。

本發明通過在空冷器入口處增設推進式攪拌器對進入空冷器的油氣水三相流進行充分攪拌，可以阻止由于三相分離造成銨鹽沉積在管箱內部對管箱造成腐蝕；同時考慮到多相流進入空冷器后溫度會逐漸下降，隨著管程數增多，極易在空冷器出口管程的管束內形成銨鹽沉積，造成管束的堵塞進而逐漸腐蝕管壁，本發明通過在管束上方安裝紅外熱成像儀來監測管束外壁的實時溫度，并且在管束底部每隔1米鋪設獨立控溫的電加熱片，一旦監測到管束局部溫度偏低，說明此處有可能造成堵塞，控制器會控制風扇降低轉速，同時控制該區域的電加熱片進行升溫加熱，通過加熱管束來溶解堵塞區域的銨鹽，疏通管束。