加氫裂化空冷器管束多相流模擬與沖蝕破壞預測研究.pdf

1、加氫裂化反應流出物空冷器(簡稱REAC)管束屬于特種設備,承受高壓臨氫多相流的沖蝕,易引發(fā)惡性事故.自加氫裂化和深度加氫工藝投用以來,REAC及其相聯管道的失效已成為制約裝置安全、穩(wěn)定、長周期運行的突出問題,其腐蝕機理研究一直是該領域關注的焦點.近年來,NACE T-8委員會、UOP公司和API協會正全面進行REAC管路系統的失效機理研究.現有研究表明,REAC的腐蝕受一系列綜合因素的影響,其中反應流出物的流動狀況和腐蝕性介質的濃度分布

2、是二個關鍵因素.但迄今為止的研究只對腐蝕現象進行了定性分析,都沒有系統地對流動與腐蝕進行定量分析研究.因而,尚無法對REAC管路系統進行腐蝕預測和安全評估.隨著我國高硫原油加工技術進展,REAC的腐蝕失效日趨頻繁.本論文擬在深入研究REAC沖蝕機理基礎上,尋找高硫擴能改造工況下的危害源:通過對多相流介質流動及腐蝕狀況進行CFD數值模擬和無量綱分析,來研究廣泛應用條件下反應流出物對碳鋼REAC管束的沖蝕破壞規(guī)律;并結合國產化REAC管束沖

3、蝕破壞案例及失效解剖分析、在役無損檢測儀開發(fā)和腐蝕加速試驗等研究手段,對仿真計算結果進行全面考核;最終,提出REAC管束沖蝕破壞預測方法和在役安全評估準則.該項研究成果,有望在進一步完善國產化成果的基礎上,推動REAC的設計、制造、運行、檢驗、預測和評估等技術進入國際先進水平,實現REAC的閉環(huán)管理,將對加氫裂化裝置的安穩(wěn)運行產生重要影響,經濟效益和社會效益顯著.該論文的創(chuàng)新在于:通過對腐蝕性介質和流動狀況的定量分析,揭示了反應流出物的