[发明专利]新型分馏塔顶油气冷凝冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及石油、化工领域，具体为一种新型分馏塔顶油气冷凝冷却器，属于冷换设备的技术领域。 

背景技术

现代化工与石油化工装置具有大型化，连续性强，腐蚀性大，高温、高压，易燃易爆等特点。对冷换设备可靠性、稳定性、安全性提出了更高要求。冷凝器是用冷流体对热流体部分进行降温的换热设备，其冷流体与热流体的流体温差较大。冷凝器是石化生产中重要的工艺设备，也是重要的节能设备，冷凝器的运行状态对整个装置的安全、产品质量、节能减排起着至关重要的作用。 

目前，炼油厂催化装置中的分馏塔顶油气冷凝冷却器一般采用如图1所示的浮头式换热器，其包括管箱1、壳体2、传热管3、折流板4、浮头管板5、固定管板6、浮头7及分程隔板9。分程隔板9设置在设固定管板6一端的管箱1内。浮头端的管箱法兰11与浮头端壳体法兰21的配合面之间设密封垫片Ⅱ，浮头的盖板部分呈球冠形，沿盖板的一周圈设浮头法兰71，浮头法兰71通过双头螺柱10与设置在浮头管板5外圈的钩圈8连接。浮头管板5的左端周面与浮头法兰71的右端周面通过密封垫密封配合，浮头管板5安装在钩圈8的内环中，其外周面与钩圈8的内环面通过密封垫密封配合。折流板4分布在壳体2内，传热管3穿过折流板4。折流板4的作用是，用来确保壳程内介质的流速，迫使流体介质按规定的路程多次横向通过管束外表面，增强壳程内流体介质的湍流程度。对于该换热器其它部分结构，及各部件的组装关系，因为均属现有技术，所以不再赘述。 

该冷凝冷却器的换热管基材材质是10号碳钢。分馏塔顶油气冷凝冷却器壳程通过的是分馏蒸气，介质中含有NH₃和HCN。当从分馏塔中流出来的物料经过冷却器，温度下降后，在换热器壳程形成HCN-H₂S-H₂O系统的腐蚀.其反应如下： 

F_e＋H₂S→F_eS↓＋H₂↑ 

FeS＋6CN^-→Fe(CN)^64-＋S^2-

2Fe＋Fe(CN)^64-→Fe₂[Fe(CN)₆]↓ 

2Fe＋Fe(CN)^64-＋6H₂O＋3O₂→2Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓＋4Fe(OH)₃

在零点温度范围内，H₂S和Fe生成的FeS保护膜会与CN发生络合反应，产生络合离子Fe(CN)^64-，加速腐蚀反应的进行；络合离子Fe(CN)^64-继续与Fe²⁺反应生成亚铁氰化亚铁白色沉淀。当物料中含有NH₃和HCN时，产生腐蚀现象。 

因为炼厂炼制原油硫、酸值含量较高，二次加工催化装置中原料中的硫化物和氰化物在裂解过程中形成H₂S、HCN、NH₃等，在分馏塔顶挥发冷却系统内形成HCN-H₂S-H₂O型的电化学腐蚀介质。腐蚀现象主要在壳程侧，须在壳程侧做防腐处理。根据其操作参数，壳程所走介质工作温度较高，且是油气混合物料，即处于集热（150－300℃）和油（原油、汽油、柴油等）于一体的复杂介质条件下，因为油在热的条件下，本身就是很强的脱漆剂。因而长期以来，热油介质下的防腐一直依靠金属材料本身来解决，存在防腐时间短，防腐工艺复杂，成本高等缺陷。此外，因为浮头管板与浮头、钩圈密封配合形式过于简单，所以会存在介质泄露问题，造成环境污染。 

发明内容

针对上述存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有更好的密封结构和防腐结构的新型分馏塔顶油气冷凝冷却器。 

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：新型分馏塔顶油气 冷凝冷却器，包括管箱、壳体、传热管、折流板、浮头管板、固定管板、浮头、钩圈及分程隔板，浮头端的管箱法兰与浮头端壳体法兰的配合面之间设密封垫片，浮头法兰通过双头螺柱与钩圈连接，浮头管板与浮头法兰及钩圈接触配合，所述浮头的盖板部分呈凹槽形，所述折流板为圆盘状结构切去一部分，而呈D字型且其残缺部分的径向长度为壳体内径的四分之一，相邻两折流板之间的间距为0.3倍壳体内径。