專利名稱：一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)流出物空冷器管束系統(tǒng)，具體地說是涉及一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束。
背景技術(shù)：
[0002]加氫反應(yīng)流出物空冷器系統(tǒng)(Reactor Effluent Air Coolers, REAC)在石油化工、煤化工領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，該類設(shè)備作為化工領(lǐng)域的重要裝備系統(tǒng)，長期承受高溫、高壓、臨氫工況，發(fā)生流動(dòng)腐蝕失效的風(fēng)險(xiǎn)極大。20世紀(jì)90年代，隨著原料油劣質(zhì)化、裝置大型化、運(yùn)行工況苛刻化的發(fā)展，許多加氫裂化裝置在經(jīng)歷高硫擴(kuò)能改造后REAC系統(tǒng)發(fā)生了多起管束泄漏、爆管等流動(dòng)腐蝕引起的非計(jì)劃停工事故。例如國內(nèi)^公司中壓加氫裂化裝置自2005年1至次年6月，2006年10月至2008年2月，累計(jì)發(fā)生8次由REAC管束泄漏引發(fā)的非計(jì)劃停工事故，裝置的安全性受到嚴(yán)重影響。[0003]為扭轉(zhuǎn)加氫REAC系統(tǒng)頻繁泄漏的被動(dòng)局面，中國石油化工集團(tuán)公司于2006年專門組織針對(duì)高壓空冷器的全國性調(diào)研；2009年，中國石油化工集團(tuán)公司在廣州專門組織了關(guān)于煉油企業(yè)工藝防腐暨電脫鹽運(yùn)行的專題座談會(huì)，再一次強(qiáng)調(diào)了加氫REAC系統(tǒng)的工藝防腐重要性；2010年，中國石油天然氣集團(tuán)公司專門組織針對(duì)煉化企業(yè)腐蝕與防護(hù)的全國性調(diào)研，調(diào)研發(fā)現(xiàn)包括DQ石化、LH石化、JZ石化等眾多煉油企業(yè)的加氫裝置，包括換熱器、空冷器等關(guān)鍵裝備的流動(dòng)腐蝕失效問題極為嚴(yán)峻，其中尤以常減壓塔頂系統(tǒng)換熱器、高壓加氫換熱器及空冷器的流動(dòng)腐蝕失效最為突出。針對(duì)上述設(shè)備，以加氫REAC系統(tǒng)為例， 前期研究表明，該類設(shè)備的流動(dòng)腐蝕失效與加工中東高硫劣質(zhì)原油密切相關(guān)。由于原料中富含氮、硫化合物和少量氯化物，加氫反應(yīng)過程中生成&S、HCl、NH3等，進(jìn)而生成NH4HS和 NH4Cl兩種銨鹽，隨著反應(yīng)流出物的冷卻，所述兩種銨鹽直接由氣相冷凝成固相堵塞管束。 為防止銨鹽結(jié)晶沉積堵塞管束，通常在加氫REAC系統(tǒng)的上游注水，雖然注水能有效防止銨鹽堵塞，對(duì)結(jié)晶沉積的銨鹽予以有效洗滌，但負(fù)面影響卻是會(huì)產(chǎn)生腐蝕濃度較高的腐蝕溶液，流速過慢則會(huì)引起銨鹽垢下腐蝕，流速過快則又易引起局部沖蝕，所以系統(tǒng)的流速受到極大制約。[0004]現(xiàn)有研究表明，NH4HS和NH4Cl的結(jié)晶沉積溫度不同，對(duì)于不同的設(shè)備系統(tǒng)，由于原料油的氮、硫、氯含量不同，運(yùn)行工況也不同，故其結(jié)晶溫度也各不相同，針對(duì)一般裝置而言，NH4Cl的結(jié)晶沉積溫度高于160°C，而NH4HS的結(jié)晶溫度則約為40°C，故為防止銨鹽結(jié)晶沉積，加氫REAC系統(tǒng)不同位置的流動(dòng)腐蝕機(jī)理不同。就NH4Cl鹽的結(jié)晶沉積而言，由于加氫REAC系統(tǒng)的入口溫度約為140°C，故加氫REAC系統(tǒng)入口溫度高于水的露點(diǎn)溫度，一旦注水的量特別是液態(tài)水量不足，發(fā)生NH4Cl堵塞第一排管束的風(fēng)險(xiǎn)就極高。而對(duì)于NH4HS,由于其結(jié)晶溫度較低，在此溫度下注水形成的液態(tài)水量較大，若流速過快，則極易引發(fā)多相流沖蝕事故，故針對(duì)加氫REAC系統(tǒng)進(jìn)行翅片管束溫度的科學(xué)監(jiān)控至關(guān)重要。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束，可有效監(jiān)控加氫REAC系統(tǒng)運(yùn)行過程中的銨鹽流動(dòng)沉積和各管束流場的平衡分布情況，從而為加氫 REAC系統(tǒng)的優(yōu)化操作提供科學(xué)指導(dǎo)，可顯著提升加氫REAC系統(tǒng)在加工高硫劣質(zhì)原油的抗流動(dòng)腐蝕能力，尤其是降低第一管程管束的抗NH4Cl和末管程管束抗NH4HS結(jié)晶沉積的流動(dòng)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，延長加氫REAC系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行周期。[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是[0007]本實(shí)用新型包括第一管箱、第二管箱、第三管箱、第四管箱、第五管箱、第六管箱、 五排并聯(lián)翅片管束；反應(yīng)流出物經(jīng)第一管箱頂部對(duì)稱布置的兩個(gè)流體介質(zhì)入口進(jìn)入到第一管箱，然后經(jīng)第一排并聯(lián)翅片管束、第二管箱、第二排并聯(lián)翅片管束、第三管箱、第三排并聯(lián)翅片管束、第四管箱、第四排并聯(lián)翅片管束、第五管箱、第五排并聯(lián)翅片管束和第六管箱，最后從第六管箱底部對(duì)稱開設(shè)的兩個(gè)流體介質(zhì)出口流出。沿管束長度方向在離第一管箱出口與第一排并聯(lián)翅片管束連接處1 : !與兩個(gè)流體介質(zhì)入口相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)管束區(qū)域內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝熱電偶；沿管束長度方向在離第二管箱進(jìn)口、第三管箱進(jìn)口、第四管箱進(jìn)口和第五管箱進(jìn)口與各自對(duì)應(yīng)的并聯(lián)翅片管束連接處1 an的位置兩個(gè)流體介質(zhì)入口相對(duì)應(yīng)的管束區(qū)域內(nèi)以及所述的中間管箱兩端區(qū)域與中間區(qū)域內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝熱電偶；沿管束長度方向在離第六管箱進(jìn)口與第五排并聯(lián)翅片管束連接處0. 2 Im的管箱兩端區(qū)域內(nèi)與中間區(qū)域的每根翅片管相對(duì)應(yīng)的三個(gè)管束區(qū)域內(nèi)的每根翅片管底部均安裝熱電偶；所述的熱電偶的一端通過焊接或卡子方式與每根并聯(lián)翅片管束固定，另一端通過數(shù)據(jù)線連接至DCS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。[0008]所述的兩個(gè)流體介質(zhì)入口相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)管束區(qū)域內(nèi)的翅片管為1 6根。[0009]所述的中間管箱兩端區(qū)域內(nèi)的翅片管為2 5根。所述的中間區(qū)域內(nèi)的翅片管為 3 5根。所述的熱電偶外部均安裝有防護(hù)罩。[0010]本實(shí)用新型具有的有益效果是[0011]本實(shí)用新型提出的一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束，可有效監(jiān)測和控制第一排管束入口 1 : !出現(xiàn)干區(qū)引發(fā)的NH4Cl堵塞管束問題。同時(shí)由于各管程管束末端均安裝有測溫?zé)犭娕?，可有效監(jiān)控加氫REAC系統(tǒng)流場的平衡分布情況，一旦出現(xiàn)管束偏流現(xiàn)象，可及時(shí)采取相應(yīng)的措施防止管束穿孔、泄漏，切實(shí)降低加氫REAC系統(tǒng)的長周期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。


[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖2是第一管箱與第一排并聯(lián)翅片管束連接的主視圖。[0014]圖3是中間管箱與并聯(lián)翅片管束連接的主視圖。[0015]圖4是第六管箱與第五排并聯(lián)翅片管束連接的主視圖。[0016]圖中1、流體介質(zhì)入口 ；1’、流體介質(zhì)入口 ；2、流體介質(zhì)出口 ；2’、流體介質(zhì)出口 ；3、第一管箱；4、第二管箱；5、第三管箱；6、第四管箱；7、第五管箱；8、第六管箱；9、并聯(lián)翅片管束；10、熱電偶；11、防護(hù)罩。
具體實(shí)施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型包括第一管箱3、第二管箱4、第三管箱5、第四管箱6、第五管箱7、第六管箱8、五排并聯(lián)翅片管束；反應(yīng)流出物經(jīng)第一管箱3頂部對(duì)稱布置的兩個(gè)流體介質(zhì)入口 1、1’進(jìn)入到第一管箱3，然后經(jīng)第一排并聯(lián)翅片管束、第二管箱4、第二排并聯(lián)翅片管束、第三管箱5、第三排并聯(lián)翅片管束、第四管箱6、第四排并聯(lián)翅片管束、第五管箱 7、第五排并聯(lián)翅片管束和第六管箱8，最后從第六管箱8底部對(duì)稱開設(shè)的兩個(gè)流體介質(zhì)出口 2、2’流出。沿管束長度方向在離第一管箱3出口與第一排并聯(lián)翅片管束9連接處1 :3m與兩個(gè)流體介質(zhì)入口 1、1’相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)管束區(qū)域A、B內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝熱電偶；沿管束長度方向在離第二管箱4進(jìn)口、第三管箱5進(jìn)口、第四管箱6進(jìn)口和第五管箱7 進(jìn)口與各自對(duì)應(yīng)的并聯(lián)翅片管束連接處1 an的位置兩個(gè)流體介質(zhì)入口 1、1’相對(duì)應(yīng)的管束區(qū)域A、B內(nèi)以及所述的中間管箱兩端區(qū)域C、E與中間區(qū)域D內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝熱電偶；沿管束長度方向在離第六管箱8進(jìn)口與第五排并聯(lián)翅片管束連接處0. 2 Im的管箱兩端區(qū)域C、E內(nèi)與中間區(qū)域D的每根根翅片管相對(duì)應(yīng)的三個(gè)管束區(qū)域內(nèi)的每根翅片管底部均安裝熱電偶；所述的熱電偶的一端通過焊接或卡子方式與每根并聯(lián)翅片管束9固定，另一端通過數(shù)據(jù)線連接至DCS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。[0019]所述的兩個(gè)流體介質(zhì)入口 1、1’相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)管束區(qū)域A、B內(nèi)的翅片管為1 6根。[0020]所述的中間管箱兩端區(qū)域C、E內(nèi)的翅片管為2 5根。所述的中間區(qū)域D內(nèi)的翅片管為3 5根。所述的熱電偶外部均安裝有防護(hù)罩。[0021]如圖1所示，為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖之一。其中共包括第一管箱 第六管箱共六個(gè)管箱，第一管箱3至第六管箱8之間，相鄰管箱之間通過一排并聯(lián)翅片管束連接，一排并聯(lián)翅片管束的數(shù)量為50個(gè)，本實(shí)用新型中共有六個(gè)管箱，即有五排并聯(lián)翅片管束，管束規(guī)格完全相同，管束外部焊接有散熱翅片管。在圖1中，第一管箱3的頂部沿著管箱的長度方向垂直中心面對(duì)稱布置兩個(gè)流體介質(zhì)入口 1、1’，第六管箱8底部沿著管箱的長度方向垂直中心面對(duì)稱布置兩個(gè)流體介質(zhì)出口 2、2’，其中兩個(gè)流體介質(zhì)入口和兩個(gè)流體介質(zhì)出口在管箱上的幾何位置相同。沿管束長度方向上在距離第一管箱3出口與第一排并聯(lián)翅片管束9連接處的Im與兩個(gè)流體介質(zhì)入口 1和1’相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)管束區(qū)域A、B內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝測溫?zé)犭娕?，A、B區(qū)域內(nèi)各有五根熱電偶，沿管束的長度方向A、B區(qū)域內(nèi)翅片管頂部熱電偶安裝位置相同；沿管束長度方向在距離第二管箱4進(jìn)口、第三管箱5進(jìn)口、第四管箱6進(jìn)口和第五管箱7進(jìn)口與各自對(duì)應(yīng)的并聯(lián)翅片管束連接處1. 5m的位置兩個(gè)流體介質(zhì)1、1’相對(duì)應(yīng)的管束區(qū)域A、B內(nèi)以及所述的第二管箱 第五管箱兩端區(qū)域C、E與中間區(qū)域D內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝測溫?zé)犭娕?，C、E、D三個(gè)區(qū)域同A、B區(qū)域內(nèi)包含的翅片管數(shù)量相同，即均包括五根翅片管，C、E、D三個(gè)區(qū)域和A、B對(duì)應(yīng)的區(qū)域，翅片管頂部的熱電偶沿管束長度方向的安裝位置相同；沿管束長度方向在距離第六管箱8進(jìn)口與第五排并聯(lián)翅片管束連接處0. 5m的管箱兩端區(qū)域C、E內(nèi)與中間區(qū)域D的每根翅片管相對(duì)應(yīng)的三個(gè)管束區(qū)域內(nèi)的每根翅片管底部均安裝測溫?zé)犭娕?，管箱兩端區(qū)域C、E內(nèi)與中間區(qū)域D的翅片管底部的熱電偶沿管束長度方向的安裝位置相同。對(duì)于第一管箱3、第二管箱4、第三管箱5、 第四管箱6、第五管箱7和第六管箱8之間的第一排至第五排并聯(lián)翅片管束，相鄰排翅片管束的上下對(duì)應(yīng)位置相同，即所述的不同管箱的區(qū)域均可視為相同的管束區(qū)域，用以界定和5描述翅片管的空間位置。[0022]如圖2所示，為第一管箱與第一排并聯(lián)翅片管束連接的主視圖，流體介質(zhì)入口 1、 1’沿著管箱長度方向?qū)ΨQ布置，且兩個(gè)流體介質(zhì)入口之間的距離恰是整個(gè)管箱長度的1/2， 管箱與并聯(lián)翅片管束連接的側(cè)面布設(shè)有50個(gè)翅片管束連接孔，A、B區(qū)域內(nèi)各包括五根翅片管。同樣地，若管束的直徑較小，則在A、B區(qū)域內(nèi)可包括更多的管束數(shù)量。此處安裝的測溫?zé)犭娕家蟊O(jiān)測溫度低于加氫空冷器系統(tǒng)入口壓力下水的露點(diǎn)溫度。[0023]如圖3所示，為中間管箱與并聯(lián)翅片管束連接的主視圖。此處中間管箱包括第二管箱4、第三管箱5、第四管箱6、第五管箱7，標(biāo)注的A、B兩個(gè)區(qū)域?yàn)榈谝慌殴苁鴮?duì)應(yīng)的翅片管束區(qū)域，C、E、D三個(gè)區(qū)域分別位于管箱長度方向兩端和中間，各包括五根管束，不同的中間管箱均視為包含C、E、D三個(gè)區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)管束頂部安裝熱電偶。[0024]如圖4所示，為第六管箱8與第五排并聯(lián)翅片管束連接的主視圖。共包括C、E、D 三個(gè)區(qū)域，即第五管箱7的C、E、D對(duì)應(yīng)的第五排并聯(lián)翅片管束末端底部3個(gè)區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)管束底部安裝熱電偶，要求熱電偶的監(jiān)測溫度要高于NH4Cl的結(jié)晶溫度，通常NH4HS的結(jié)晶沉積溫度控制在40 50°C。[0025]本實(shí)用新型提出的一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束，相鄰管箱之間的一排或多排翅片管束為一個(gè)管程，同一管程不同管排的管束數(shù)量相同，但不同管程之間，管束的數(shù)量可以相同也可以不同。本實(shí)用新型的具體工藝過程是流體介質(zhì)經(jīng)流體介質(zhì)進(jìn)口 1 和1’進(jìn)入第一管箱3，然后依次經(jīng)第一排并聯(lián)翅片管束、第二管箱4、第二排并聯(lián)翅片管束、 第三管箱5、第三排并聯(lián)翅片管束、第四管箱6、第四排并聯(lián)翅片管束、第五管箱7、第五排并聯(lián)翅片管束，進(jìn)入到第六管箱8，最后經(jīng)流體介質(zhì)出口 2和2’流出，流體介質(zhì)流經(jīng)加氫空冷器過程中達(dá)到流體介質(zhì)的冷卻，完成整個(gè)工藝過程，其中本實(shí)用新型提出的熱電偶測溫主要用于流體介質(zhì)冷卻過程中的監(jiān)測和控制。[0026]上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束，包括第一管箱(3)、第二管箱(4)、第三管箱(5)、第四管箱(6)、第五管箱(7)、第六管箱(8)、五排并聯(lián)翅片管束；反應(yīng)流出物經(jīng)第一管箱(3)頂部對(duì)稱布置的兩個(gè)流體介質(zhì)入口(1、1’)進(jìn)入到第一管箱(3)，然后經(jīng)第一排并聯(lián)翅片管束、第二管箱(4)、第二排并聯(lián)翅片管束、第三管箱(5)、第三排并聯(lián)翅片管束、 第四管箱(6)、第四排并聯(lián)翅片管束、第五管箱(7)、第五排并聯(lián)翅片管束和第六管箱(8)， 最后從第六管箱(8)底部對(duì)稱開設(shè)的兩個(gè)流體介質(zhì)出口(2、2’ )流出；其特征在于沿管束長度方向在離第一管箱(3)出口與第一排并聯(lián)翅片管束(9)連接處1 : 與兩個(gè)流體介質(zhì)入口(1、1’)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)管束區(qū)域(A、B)內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝熱電偶；沿管束長度方向在離第二管箱(4)進(jìn)口、第三管箱(5)進(jìn)口、第四管箱(6)進(jìn)口和第五管箱(7)進(jìn)口與各自對(duì)應(yīng)的并聯(lián)翅片管束連接處1 an的位置兩個(gè)流體介質(zhì)入口(1、1’)相對(duì)應(yīng)的管束區(qū)域(A、B)內(nèi)以及所述的中間管箱兩端區(qū)域(C、E)與中間區(qū)域(D)內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝熱電偶；沿管束長度方向在離第六管箱(8)進(jìn)口與第五排并聯(lián)翅片管束連接處0. 2 Im的管箱兩端區(qū)域(C、E)內(nèi)與中間區(qū)域(D)的每根翅片管相對(duì)應(yīng)的三個(gè)管束區(qū)域內(nèi)的每根翅片管底部均安裝熱電偶；所述的熱電偶的一端通過焊接或卡子方式與每根并聯(lián)翅片管束 (9)固定，另一端通過數(shù)據(jù)線連接至DCS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束，其特征在于所述的兩個(gè)流體介質(zhì)入口(1、1’)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)管束區(qū)域(A、B)內(nèi)的翅片管為1 6根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束，其特征在于所述的中間管箱兩端區(qū)域(C、E)內(nèi)的翅片管為2 5根。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束，其特征在于所述的中間區(qū)域(D)內(nèi)的翅片管為3 5根。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束，其特征在于所述的熱電偶外部均安裝有防護(hù)罩。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶熱電偶測溫的加氫空冷器專用管束。反應(yīng)物經(jīng)第一管箱入口依次經(jīng)并聯(lián)管束與第六管箱串接后流出。第一管箱出口與管束連接處1～3m與入口相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)管束區(qū)域內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝熱電偶；沿管束長度方向在離第2～5管箱進(jìn)口與各自對(duì)應(yīng)的并聯(lián)管束連接處1～2m的位置兩個(gè)入口相對(duì)應(yīng)的管束區(qū)域內(nèi)、中間管箱兩端區(qū)域與中間區(qū)域內(nèi)的每根翅片管頂部均安裝熱電偶；第六管箱進(jìn)口與第五排翅片管束連接處0.2～1m的管箱兩端與中間區(qū)域的每根翅片管相對(duì)應(yīng)的三個(gè)區(qū)域內(nèi)的每根翅片管底部均安裝熱電偶。各管層管束安裝有熱電偶，有效監(jiān)測加氫REAC系統(tǒng)銨鹽流動(dòng)沉積和流場的平衡分布，降低加氫REAC系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)F28B1/06GK202254913SQ20112031293
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者偶國富, 金浩哲, 顧望平 申請(qǐng)人:杭州富如德科技有限公司