基于不平衡度的加氫空冷系統(tǒng)失效分析及優(yōu)化研究.pdf

1、加氫反應(yīng)流出物空冷器(REAC)系統(tǒng)屬于特種設(shè)備，承受高壓、臨氫和腐蝕性多相流動等苛刻工況，管束泄漏、爆管等事故時有發(fā)生，嚴(yán)重影響企業(yè)生產(chǎn)和裝置安全。近年來，在煉油裝置大型化、原料油劣質(zhì)化、運(yùn)行工況苛刻化的發(fā)展過程中，REAC系統(tǒng)的普遍性失效成為倍受關(guān)注的焦點(diǎn)。NAC.T-8委員會、UOP公司和API協(xié)會調(diào)研表明，REAC系統(tǒng)的平衡分布至關(guān)重要，但現(xiàn)有研究缺少有關(guān)平衡參數(shù)的定量計(jì)算及其對REAC系統(tǒng)失效影響的數(shù)據(jù)支撐。
　　 本

2、文以揚(yáng)子石化REAC系統(tǒng)的失效案例為研究對象，在典型工況條件下，結(jié)合工藝流程，運(yùn)用石化工藝流程軟件HYSIS仿真獲得了REAC系統(tǒng)多相流組成及物性參數(shù)；建立了REAC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)離散模型，在此基礎(chǔ)上提出了REAC系統(tǒng)入口管道及管束不平衡度數(shù)學(xué)表征方法，并運(yùn)用CFD實(shí)現(xiàn)了相關(guān)定量計(jì)算：結(jié)合失效解剖研究，基于不平衡度的角度分析了REAC系統(tǒng)的失效原因及危害源，指出原料油Cl-含量超標(biāo)、注水不穩(wěn)定、系統(tǒng)存在不平衡度、選材不當(dāng)是導(dǎo)致NH4Cl在入口

3、管箱結(jié)晶沉積，進(jìn)而引起碳鋼管束入口端發(fā)生嚴(yán)重垢下腐蝕及局部沖蝕的主要因素。根據(jù)以上研究結(jié)果，提出合理注水、平衡布置進(jìn)出口管道、增設(shè)入口管道靜態(tài)混合器、選用不銹鋼襯管、第一管程管束采用316L碳鋼復(fù)合管等REAC系統(tǒng)工藝、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)優(yōu)化方案。
　　 本論文提出了REAC系統(tǒng)入口管道不平衡度，管束不平衡度、不均勻系數(shù)及極不均度表征方法，在實(shí)現(xiàn)相關(guān)定量計(jì)算的基礎(chǔ)上，成功分析了揚(yáng)子REAC系統(tǒng)的失效原因及危害源，所形成的基于不平衡度的R