航煤加氫裝置中纏繞管式換熱器節(jié)能降耗設(shè)計(jì)探討

沈文麗，范傳宏，張 旭

(中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司，北京 100101)

纏繞管式換熱器(Spiral Wounded Heat Exchanger)相對(duì)于普通的列管式換熱器具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)【9】，適用溫度范圍廣，適應(yīng)熱沖擊，熱應(yīng)力自身消除，并且緊湊度高。由于其自身的特殊構(gòu)造，使得流場(chǎng)充分發(fā)展，不存在流動(dòng)死區(qū)，特別是通常設(shè)置殼程單股、管程多股流體，能夠在1臺(tái)設(shè)備內(nèi)滿(mǎn)足多股流體的同時(shí)換熱。纏繞管式換熱器是一款高效緊湊的換熱器，通常位于裝置的關(guān)鍵部位，不但可以利用余熱，在節(jié)能環(huán)保方面也具有很重要的作用。

鎮(zhèn)海150 萬(wàn)t/a加氫裂化裝置高壓冷換采用纏繞管式換熱器后【5】，中石化科技部鑒定意見(jiàn)認(rèn)為換熱器效率提高，整體達(dá)到了國(guó)際同類(lèi)技術(shù)的先進(jìn)水平，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。燕山石化260萬(wàn)t/a柴油加氫精制裝置，高壓換熱設(shè)備采用纏繞管式換熱器后，換熱效率高【6-7】，無(wú)內(nèi)漏。2013年裝置一次開(kāi)車(chē)成功，精制柴油硫含量低于當(dāng)時(shí)京Ⅴ(10 μg/g)的標(biāo)準(zhǔn)。

本文結(jié)合國(guó)內(nèi)某180萬(wàn)t/a航煤加氫裝置，詳細(xì)闡述纏繞管式換熱器的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，并對(duì)纏繞管式換熱器應(yīng)用于反應(yīng)產(chǎn)物與原料油混合氫換熱器的情況與管殼式換熱器做詳細(xì)設(shè)計(jì)對(duì)比分析。

1 纏繞管式換熱器應(yīng)用于航煤加氫裝置情況介紹

國(guó)內(nèi)某180萬(wàn)t/a航煤加氫裝置反應(yīng)部分設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖1，其中設(shè)備4為立式安裝的纏繞管式換熱器。

1—原料油緩沖罐；2—反應(yīng)進(jìn)料加熱爐；3—加氫反應(yīng)器；4—反應(yīng)產(chǎn)物與原料油混合氫換熱器(纏繞管式)；5—反應(yīng)產(chǎn)物空冷器；6—低壓分離罐；……