加氫裂化高壓空冷冷卻效果變差的原因分析

(中國石油青海油田格爾木煉油廠 青海 格爾木 816000)

加氫裂化高壓空冷冷卻效果變差的原因分析

丁瑜潔趙振

(中國石油青海油田格爾木煉油廠青海格爾木816000)

加氫裂化空冷冷卻效率變低，主要因為管束翅片變形，風機轉速，表面積灰等外部因素以及管束內部結垢，偏流等管束內部因素共同作用結果。

表面積灰；翅片變形；內部結晶；結垢

加氫裂化空冷作為高壓分離前的一道重要設備，其冷卻效果直接影響反應產物的冷后溫度，當冷卻效果變差時使得高分入口溫度過高，會使得高分油品乳化問題嚴重，油水氣分離效果變差，同時可能引起氣沫嚴重至使循環(huán)氫帶液等情況的出現，從而影響循化氫壓機的正常運轉以及裝置的長期正常運行，所以對空冷冷卻效果變差的原因分析對設備的裝置的長周期運作有著重要的意義。

一、空冷的結構與原理

空冷全稱空氣冷卻器，其主要由管束、支架、風機組成(見圖一)，工作原理是冷空氣經過空冷管束，通過管壁和翅片與管內熱流體進行換熱，從而達到對管內熱介質進行冷卻的過程。

二、空冷冷卻效果變差原因分析

(一)外部原因

1.空冷風扇長時間運行軸承間隙變大、軸承潤滑不足，進灰塵導致阻力變大，從而導致電機轉速變低，效率變低，至使空冷管束迎面風速變低，風壓變低，最終使通過翅片的風量變低從而導致空冷效率變低。

2.由于煉油廠空氣中富含碳黑顆粒、SOx、NOx、灰塵以及油霧等雜質，會在空冷翅片及基管處沉積如圖2.12，高溫環(huán)境下形成污垢。而從圖2.1.1中可知空冷傳熱系數隨著積灰的厚度升高而降低，也就是積灰導致空冷冷卻效率降低。

3.空冷翅片和管束基管的材料不同，兩種材料間的熱膨脹系數也不相同，導致隨著管壁溫度的變化，在兩種金屬表面結合面上會產生“松弛”現象導致基管與翅片間的接觸壓力減少甚至導致接觸面間產生間隙，導致熱阻升高。

其次，在檢修或吹掃空冷的過程，碰觸翅片導致翅片變形損壞以及空冷箱體變形出現縫隙如圖2.1.3所示，導致風壓風阻的變大，從而導致空冷冷卻效率永久性下降。

(二)空冷管束內部原因

加氫裂化反應產物中含有H2S、NH3和少量HCL，在冷卻過程中相互反應形成固體NH4HS結晶和很少的NH4CL，為防止銨鹽結晶堵塞管線，在空冷前注水沖洗，可是由于工程因素與操作原因的影響會導致銨鹽結晶風險增大

1.由于注入水與反應產物混合、蒸發(fā)不均勻，使得局部氣相攜帶水蒸氣不足，經空冷冷卻后，這部分介質凝結液態(tài)水不足，使得部分管束易出現結晶。

2.空冷溫度變化，流動的氣液相來不及進行物質交換和熱交換導致硫化氫和氨來不及吸收，導致局部出現結晶。

3.空冷管束中氣液相介質在管束中呈現多種流態(tài)導致接觸上部較冷管束產生結晶導致結垢并形成垢下腐蝕。

4.注水點溫度過高，導致水對硫化氫，氯化氫，氨的吸收作用較弱，易在冷卻中結晶和腐蝕傾向增大。

5.注水系統(tǒng)中的水主要有除鹽水、除氧水、蒸汽凝結水等，如果氧含量和鐵離子等金屬離子超標會形成硫和硫化鐵等堵塞管線。

還有由于管線腐蝕形成的金屬硫化物，或者細小的催化劑微粒在局部空冷管束內部沉積，結垢堵塞，導致空冷管束偏流嚴重、換熱效率變低而影響空冷的冷卻效果。

三、總結

空冷冷卻效果變差主要由于空冷管束及翅片結垢，表面雜物，翅片損壞等外部原因，以及空冷管束內部局部結晶，雜質沉淀結垢，注水溫度等因素引起。在出現冷卻效果變差時，提出以下建議：1.首先分析產生的原因，及時采取相應措施。

2.保持足夠的注水量，盡量采取多點注水，保持注水溫度，嚴格控制注水質量，防止銨鹽析出結垢。

3.及時清灰，清雜，保持翅片間無雜無垢，減少對翅片的損壞因素。

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丁瑜潔(1991-)，女，漢族，甘肅敦煌市人，操作工，大學本科，中國石油青海油田格爾木煉油廠，研究方向加氫裂化高壓空冷冷卻效果變差的原因分析；趙振(1982-)，男，漢族，湖南瀏陽市人，操作工，大學本科，中國石油青海油田格爾木煉油廠，研究方向加氫裂化高壓空冷冷卻效果變差的原因分析。