互动课堂第4期：关于避免换热器热胀冷缩造成泄漏的讨论

油浆外甩紧急提高外甩量的情况，你们怎么避免换热器热胀冷缩造成的泄漏？这是装置的紧急事故处理手段，你们有什么好办法？可以考虑在材料中都给解释解释催化人最关心的问题。

【林仙儿】:

您说的油浆紧急外甩的事情我们倒是没有听装置反映。我们是2021年给济南炼化催化装置做的换热网络改造。是从节能角度解决问题。倒是没有听到车间提出紧急外甩存在的换热器泄漏问题。我们的方案是外甩油浆与除盐水换热。技术亮点是把260℃的油浆能够冷却到100℃送出装置。其中包括8个换热单元，每个换热单元的平均温差为20℃，属于正常的温差范围。这个是否可以认为能够解决热胀冷缩的问题？

紧急油浆外甩导致的换热器泄漏我的观点还是因为工艺问题。温差太大，设备难以承受。所以解决设备问题还要从工艺入手。每台换热器承受的温差在正常范围，设备就不会发生严重的热胀冷缩，就不会造成问题。否则需要下很大的力气去解决设备问题。所以，工艺设备是一家。

【李寻欢】:

原来催化装置外甩这条线上的能量都不考虑。十年前我们做过换热方案。只考虑回收那些余热是个很好的思路。设计院也可以在以后的设计中考虑这方面。现在装置的节能要求越来越高，还有降碳的压力。要是完全替代水箱这种抵御操作风险的设备，还是有难度的。群里要有济南的也给介绍介绍，我一会儿也再邀请一个济南的。此外还在哪个催化装置上应用了？都可以尽可能提现在你们的材料上。

在设计余量上怎么考虑的？卡边到100℃肯定不行。有时候分馏塔底出现假液位或者刚开工时，迅速就会提高外甩量。这时候怎么解决？

我们有一次发现塔底液位上涨太快，很快外甩温度就由90℃涨到100℃。这时候可以通过水箱迅速上水、加大搅拌风、投用备用水箱，那你们如何解决这一问题。这不只是替代一台换热设备的问题，更是安全的问题。外甩温度超100℃就有突沸的风险，就可能把油浆罐给撕裂了，这个在催化不止发生过一次。你们在设计上怎么考虑的？可能这是你们的设计机密，如果涉及到机密方面就可以点到为止。这两个催化群里不止有国内的优化公司，还有KBC这些国际的优化公司。

【林仙儿】:

是的。外甩油浆这股热量一般都不考虑。原因是难以换热到较高的温度。例如：与热媒水换热，70℃加热到90℃，一般情况下，催化低温热水热量过剩。因此大家会感觉这股热量是一个负担。算一笔账：10t/h的外甩油浆，从260℃降低到100℃，热量1100kW。大约相当于2t/h蒸汽的热量。如果能够将热量的温度提高，替代蒸汽，效益就是200万元/年。

紧急外甩与正常外甩油浆是两路不同的换热系统。那一路还是想龚总说的，是生命线，建议还保留原有的流程。

关于突沸，我们有一个观点，分享给大家，也许会有人反对。

我们认为突沸的原因是外甩温度太低了。如果出装置温度远高于100℃，例如120℃，罐内就不会存水，永远不会突沸。

不知道是否有人支持这个观点？

【李寻欢】:

那怎么突破这个100℃的操作点？我们的罐都改完热储了，都不敢投用。水变成蒸汽膨胀1400倍。现在很多催化油浆都比水重，水还是在上面。咋整？

【林仙儿】:

 问题的关键是上部的温度太低了。能不能考虑油浆从上部进入？保持上部的温度在100℃以上？

【李寻欢】:

油浆是从罐上面进入的。油浆罐有个特点，就是罐里不断的有催化剂沉积，有的时候沉积的催化剂有一米左右的高度。这要是在下面进罐，一旦紧急排放时被催化剂堵上而排不出去就出事了。油浆罐上进罐还有一个作用是搅拌，把罐底的催化剂搅拌起来，然后随泵送出去一部分夹带的催化剂。即使是这样，这个罐的泵入口也是特殊设计的，也就是分上下两个进口，在催化剂沉积太多，堵塞泵入口时就开上进罐线。

【林仙儿】:

如果这样的话，油浆罐顶部的温度应该是最高的，如果长期保持这样的100℃以上，是否就不会再有水了？

【李寻欢】:

就那一下子怎么突破？从开工的时候开始，就可能含有大量的水带过去。怎么能提到100℃以上？谁家要是干过就说说。

【孙小红】:

参考下焦化甩油和放空塔？

【李寻欢】:

这是一个很开拓思维的思路。焦化装置是另外一种解决思路。焦化装置的放空塔随便干，怎么弄都行，因为放空塔是压力容器，也有一定的压力控制手段。开工这会儿压力也就从正常值的0.2bar迅速的涨到1.3bar。这个放空塔还有塔顶冷却系统，冷却后还有压缩机，关键是气体压缩完了可就近进分馏塔，而油浆里都是催化剂，要弄一个放空塔那样的中间接力，塔底抽油浆那套东西会投资非常高，收不回来投资。

【孙小红】:

成本是个问题

【林仙儿】:

您是说主要是考虑开工初期油浆带水的问题？如果仅仅是开工初期油浆带水，我觉得倒是一个容易解决的问题。

开工期间，温度按照＜100℃控制，将带水的油存放到一个罐内。开工正常后，换罐，温度提高

【李寻欢】:

也是个很有启发的思路。油浆不止开工的时候有水，分馏塔底有搅拌蒸汽。不过有的单位改成用油来搅拌了。但是反应系统一个小时30多吨的蒸汽过来还会在油浆里带出去微量的水。看看哪家按照您的说法能有成功的经验，可以说说。

【阿飞】:

经验：开工期分馏塔底进油前，反应吹汽保持高于250度，同时保证分馏塔一层下温度绝对不要低于180度，这样油浆不带水，泵也不抽空，外甩就无水了。事故处理时一定要提高蒸汽温度，可以给后续处理减少很多麻烦

【龙啸云】:

我觉得你们把这个问题搞复杂了，现在的设计完全不一样了，粙浆曹是上个世纪的浆物吧。

【阿飞】:

的确以前工艺过程控制和理解有问题，造成的紧急外甩观念，总是在油浆系统处理上含水。

【龙啸云】:

浆系统可以作焦化进料，了可作躳燃料，也可作沥青料，也可作碳材料，生产上的平稳，带来的是物料平衡，油浆系统不可能大幅度波动的

【阿飞】:

跑剂紧急外甩另论。过去分馏塔处理事故时底部温度不适当，造成油浆带水，现在只要底温控制好就不可能带水；其二过去油浆罐加热盘管质量差易泄漏带水。现在没几家公司紧急外甩了，后冷器也就是备用而已

【龙啸云】:

如果装剂顺利，不但分馏塔的操作很快正常，再生器喷灼灼油的时间缩短，今年平衡剂的活性都高一些，正常生产再如何波动也不可能带水吧，要么一中等回流旱。

本篇文章来源于微信公众号: 催化人