探析板式蒸发式空冷器在甲乙酮装置的应用

上传者：网友
|

翻新时间：2023-07-24

收藏到账号

全屏

探析板式蒸发式空冷器在甲乙酮装置的应用

目前，甲乙酮装置脱丁烯塔空冷器E-008在每年夏季一直是仲丁醇合成工段粗SBA产量的“瓶颈”，进而影响甲乙酮的产量。同时该空冷器存在检维修难，防冻防凝难等缺点。因此，有必要通过对空冷器的探讨，并进行考察论证，采用可靠的设计方案，对空冷器进行改造，使空冷器能够满负荷运行，达到提高仲丁醇合成工段粗SBA的产量，并能够保证长周期运行。

1 目前甲乙酮装置在用空冷器E-008存在的缺陷

1.1限制甲乙酮的产量 1.2存在腐蚀泄漏问题

由于水中夹带氯离子和硫酸根离子，在管壁的某点形成的强酸溶液对换热管易造成小孔腐蚀并泄漏。

1.3冬季易发生冻凝现象

E-008共有6台单组空冷器组成，由于管束面积大，易发生偏流受环境温度影响大，且物料中含有水，在冬季如不能及时调整就很容易出现冻凝的安全隐患。

1.4甲乙酮装置在用的空冷器E-008换热管外壁易结垢，降低管束的换热效果。影响空冷器的换热效果，同时清洗污垢增加了维护费用。

2 板式蒸发式空冷器的选用

2.1板式蒸发式空冷器的优点

板式蒸发式空冷器突破传统空冷器的结构限制，首创将高效节能、结构紧凑、占地面积小的板式传热元件引入空冷器中，是一种将板式换热器与空冷式换热器优点结合在一起的新型冷凝冷却设备。具有传热效率高、流通面积大、管内阻力降低、结构紧凑、占地面积小、可大型化等优异的技术性能。采用板式空冷器可解决许多新建或扩容改造置场地严重不足的问题，在当前全球水源、能源紧张的情况下，板式空冷器是现代炼油、化工、电力、核能及冶金等行业中空冷器升级换代的理想产品。

2.2板式蒸发式空冷器工作原理

板式蒸发式空冷器由板束、风机、构架水箱及喷淋装置组成。传热单元为全焊式板束，采用垂直安装的引风式风机。汽相物料从空冷器自上而下流动，空气经喷淋水增湿降温后横穿板束，与热介质换热。管道泵可以使构架水箱和喷淋装置既可自成体系又可并入生产装置的循环水系统中。

2.3板式蒸发式空冷器结构特点

板式蒸发式空冷器采用全焊式LT板式传热元件，确保其高效安全，同时还能在线清洗。由于其特殊结构，采用改进的大流量、高风压、直连式轴流式风机，使板式空冷器整体性能得到提高。板式蒸发式空冷器采用板式传热元件，由于传热板片沿流体流动方向的流道断面形状不断变化，大大加强了流动的扰动，因而能在很低的雷诺数下形成湍流，从而增加了流体的对流传热系。空冷器的板式传热元件传热面均为一次传热面，与传统空冷器采用的翅片（二次传热面）相比，更加有利于换热。一般情况下，板壳式换热器总传热系数是管壳式换热器的2~3倍，由于板式空冷器单板换热面积大，同时就紧凑度指标而言，板式换热器紧凑度约为220m2/m3，远大于列管式换热器的78m2/m3。加上前面所述板式空冷器传热效率高的特点，在完成同样换热任务的情况下，板式空冷器的体积小、重量轻，采用后可大大节约用户的设备安装空间及安装成本。有效地解决了炼油、化工装置扩能改造时的场地不足的矛盾。

3 引进先进设备，解决生产问题

3.1通过采用合理设计方案和工艺流程能有效的解决夏季仲丁醇合成工段丁烯循环量提高的需求，从原来的50t/h增加到66t/h，进而提高终端产品MEK甲乙酮的产量。

3.2传热元件采用316L材质，可以有效的防止空冷器发生腐蚀泄漏。

3.3节约电耗，降低年操作费用。车间目前在用的空冷器使用6台电机，每台电机的功率都很大。更换后，电机的数量减少，且电机功率从原来的33KW降到22KW即可。每年可以节约大部分电能，降低了操作费用。

3.4给板式蒸发式空冷器电机增加变频，降低了调节难度同时能够及时、方便、快捷的调整空冷器冷后温度。这样可以有效防止冻凝发生，同时也节约电能。

3.5板式空冷器可能存在的问题。空冷器采用全焊式板束，承压部位的焊点多。若焊道开裂将影响整个装置的平稳运行。

4 结论

甲乙酮装置空冷器E-008采用先进的板式蒸发式空冷器，能够有效的解决在用空冷器存在的问题，从而增加丁烯循环量，节约电能，降低检修难度，使空冷器调整运行更加方便、快捷，为装置长周期运行奠定基础。

参考文献 [2]黄鸿鼎，李修伦等.换热器[M].北京：烃加工出版社，1990.

[3]杨世铭，陶文铨.传热学[M].北京：高等教育出版社，1998