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2008 年 8 月 Aug 2008
第 31 卷第 4 期 Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry Vol 31 No 4
碳黑水—灰水换热器换热效果下降原因及对策
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张永伟
(中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司,浙江宁波,315207)
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摘要介绍气化炉原料改为溶脱沥青(DOA) 后碳黑水—灰水换热器的运行情况,分析影响换热器换热效
果的因素,通过采取相应措施延长了换热器的运行周期,从而满足了装置长周期运行的要求。
关键词气化炉碳黑水—灰水换热器换热效果
1 概述升,影响到碳黑水的沉降、过滤效果;出换热器的
中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司灰水温度最低降至 150 ℃,出洗涤塔工艺气中汽
年产 300 kt 合成氨装置设计以胜利渣油为原料, 气比也随之降低,影响了 CO 的变换率,同时也造
气化炉采用的是美国德士古公司专利技术,设计成了能量的浪费。因此,整个装置的稳定、优化运
压力为 8 53MPa 、设计温度为 1350 ℃,共 3 台,运行受到了影响。
行方式为 2 开 1 备。装置自投产以来,经过不断
的探索和完善,实现了安、稳、长运行,气化炉原料
也从单一的胜利渣油到能够适应多油种的渣油,
2001 年还成功掺烧了含铝、硅等固体杂质的催化
油浆。
2002 年为了进一步降低原料成本,装置再次
进行改造,选用溶脱沥青作为气化炉的原料,并新
建了碳黑开路装置取代原萃取装置。为了节约改
图温度趋势
造的投资,开路装置利用了萃取装置的部分设备, 1
碳黑水—灰水换热器即是其中之一。碳黑水—灰
影响换热效果的因素分析
水换热器的型式为 U 型管、卧式,共 2 组 4 台,管 2
在碳黑水—灰水换热器换热效果下降的同
程为碳黑水、壳程为灰水,作用是降低出气化炉碳
时其下游相同介质的台低压立式列管换热器
黑水的温度,以满足碳黑水处理的要求,同时提高, 3
的换热效果也下降因其具备在线交出条件于
进碳黑洗涤塔循环灰水的温度,满足工艺气中汽, ,
气比的要求。管、壳程设计压力分别为 11 3MPa 2002 年 10 月分别将这 3 台换热器交出检查,检查
和 9 6MPa ,设计温度为 275 ℃,碳黑水进出口操作发现管程情况较好,未出现堵塞及结垢等异常现
温度分别为 265 ℃和 145 ℃,灰水进出口操作温度象;但壳程有结垢现象,并发现壳程的结垢在温度
分别为 122 ℃和 214 ℃。在原料改变之前,换热器高侧有明显加重情况,说明其换热效果下降的原
的换热效果基本正常,但原料改变后,换热器的换因为壳程结垢所致。对换热器进行了酸洗,投用
热效果开始持续下降(温度趋势如图 1) ,最终导后换热效果恢复正常,但换热效果仍呈下降趋势。
致出换热器的碳黑水温度最高达 230 ℃。当其温
收稿日期:2008 05 26 ;收到修改稿日期:2008 06 26 。
度升至℃以上时随着碳黑水减压后闪蒸蒸
175 , 作者简介:张永伟,男,1976 年出生,工程师,1998 年毕业于抚
汽量的增加,灰水闪蒸罐因受冲击而