[发明专利]一种空气冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气冷却器，在整个管程物流流动方向上，具有前置管束和后置管束，前置管束和后置管束为串联关系。特别地，本发明空气冷却器用作烃类加氢装置加氢反应流出物空气冷却器时，在前置管束与后置管束之间的通道部件上设置冲洗水加入口。

背景技术

加氢反应流出物注入洗涤水，目的是吸收加氢反应流出物中的氨，防止氨浓度太高，在反应系统积聚，降低催化剂活性，通常循环氢中的氨浓度控制的越低越好，一般不大于200PPm，最好不大于50PPm；而吸收氨后的水溶液必然吸收硫化氢，可以防止加氢反应流出物冷却降温过程形成硫氢化氨或多硫氨结晶堵塞换热器通道增加系统压力降，这是使用洗涤水的第二目的。

加氢反应流出物洗涤水注入量需要满足以下要求：洗涤水注入加氢反应流出物后形成为汽相水和液相水，液相水量必须大于零、最好为洗涤水总量的30％或更多，以防止水全汽化，在后续的冷凝过程形成酸雾。

就烃类加氢装置加氢反应流出物空气冷却器而言，通常操作条件为：压力为1.0～22MPa，管程入口温度为90～220℃(反应系统紧急卸压时可达250～350℃)，管程出口温度为30～60℃(反应系统紧急卸压时可达150～250℃)，加氢反应流出物含有硫化氢--氨--氢气，通常加氢反应流出物空气冷却器入口已经加入冲洗水，且加入的冲洗水的汽化率一般不小于80％、通常小于60％，此时，加氢反应流出物空气冷却器管束内形成了硫化氢--氨--氢气--水腐蚀环境。上述的烃类加氢装置加氢反应流出物空气冷却器目前采用的配置方案为单片或多片(通常为偶数片)并联方案，

对于上述的烃类加氢装置加氢反应流出物空气冷却器而言，多数情况下，烃类加氢装置加氢反应流出物中含有氨、硫化氢、氢气，加氢反应流出物进入空气冷却器前，通常注入冲洗水，由于多数情况下，空气冷却器入口温度远远高于铵盐结晶温度，目前应用的在空气冷却器管束入口前注冲洗水的技术方案，对加氢装置加氢反应流出物空气冷却器造成如下有害或不利影响：

①降低了“不会发生铵盐结晶的空冷器的前置管束”内介质的温度，降低了传热温差；

②使“不会发生铵盐结晶的空冷器的前置管束”内的介质提前形成硫化氢--氨--氢气--水腐蚀环境，加速了腐蚀；

③对加氢反应流出物中水含量少的场合，使“不会发生铵盐结晶的空冷器的前置管束”内的介质提前形成气--油--水三相腐蚀环境，加速了腐蚀；

④加氢反应流出物空冷器，当加氢反应部分紧急卸压时，管程出入口温差较大，管子产生的热膨胀伸长量较大，且不同管排管子产生的热膨胀伸长量差值较大，因此对设备的制作提出更高的要求；

⑤现有加氢反应流出物空冷器，在前部的换热管区域，发生许多腐蚀性故障，当前部大量换热管区域发生许多腐蚀性故障时，通常将整片(整个)独立管束从换热流程中摘除，使后部的正常的换热管无法发挥换热作用，可能导致装置降低处理量。如果维持正常处理量，则使用中的空冷器管束内介质的流速将会增大，对于管束个数较少的场合，则使用中的空冷器管束内介质的流速将会大幅度增大甚至处于高腐蚀速度流速范围，缩短空冷器管束寿命，威胁装置运行安全。

上述问题，在加氢反应流出物中硫化氢浓度高的场合，更为明显。

本发明的目的在于提出一种空气冷却器，解决上述问题，类似的技术未见报道。

发明内容

本发明一种空气冷却器，其特征在于：在整个管程物流流动方向上，具有前置管束和后置管束，前置管束和后置管束为串联关系。

本发明特征进一步在于：前置管束和后置管束并列布置或上下布置。

本发明特征进一步在于：前置管束和后置管束上下布置，前置管束位于上方。

本发明特征进一步在于：前置管束和后置管束重叠布置，通常前置管束位于上方。

本发明特征进一步在于：前置管束换热面积A(以管束基管换热面积计)和后置管束换热面积B(以管束基管换热面积计)之比值(A/B)一般为0.1～0.9、通常为0.15～0.45。

本发明特征进一步在于：后置管束设置冲洗水加入口。

本发明特征进一步在于：在前置管束与后置管束之间的通道部件上设置冲洗水加入口，最好冲洗水加入口与后置管束之间的通道上设置混合器。

本发明空气冷却器，特别适合于烃类加氢装置用加氢反应流出物空气冷却器，比如基于煤焦油的烃类加氢装置用加氢反应流出物空气冷却器。

具体实施方式