[发明专利]一种常顶系统空冷器的抗腐蚀防护结构及防护方法

说明书

本发明涉及一种常顶系统空冷器的抗腐蚀防护结构及防护方法，通过在空冷器入口处增设推进式搅拌器对进入空冷器的油气水三相流进行充分搅拌，可以阻止由于三相分离造成铵盐沉积在管箱内部对管箱造成腐蚀；同时考虑到多相流进入空冷器后温度会逐渐下降，随着管程数增多，极易在空冷器出口管程的管束内形成铵盐沉积，造成管束的堵塞进而逐渐腐蚀管壁，本发明通过在管束上方安装红外热成像仪来监测管束外壁的实时温度，并且在管束底部每隔1米铺设独立控温的电加热片，一旦监测到管束局部温度偏低，说明此处有可能造成堵塞，控制器会控制风扇降低转速，同时控制该区域的电加热片进行升温加热，通过加热管束来溶解堵塞区域的铵盐，疏通管束。

技术领域

本发明涉及炼油设备中常减压塔顶系统的防护，具体涉及一种常顶系统空冷器的抗腐蚀防护结构及防护方法。

背景技术

能源是世界各国社会和经济发展的重要基础，化工行业是我国的基础能源产业，具有产业相关度高、产品推广应用面广等特点，在国民经济发展过程中起到了巨大的影响。石油化工是化工行业三大类之一，主要将原油经过一系列工艺流程炼制为石油产品。

进入21世纪以来，我国的加氢工艺技术得到了飞速发展，加氢裂化装置的处理能力也得到大幅度的提高。但中国因石油资源供给能力不足，很大程度上依靠进口。近几年，进口中东高硫、高酸劣质原油量逐年增加，同时原油的劣质化程度日趋严重，杂质含量不断升高。为适应劣质油加工现状，虽然国内石化企业进行了脱硫扩容工程改造，但相关空冷器发生腐蚀问题却越来越普遍，多次出现了腐蚀、冲蚀穿孔、泄漏爆管、盐粒沉积垢下腐蚀等失效事故。

常顶系统空冷器位于换热器之后，其流动腐蚀具有3个特点：(1)腐蚀范围广，难以有效控制；(2)普遍性；(3)泄漏引发的爆管风险极大。国际上应对空冷器频频出现的流动腐蚀现象，提出降低管子流速、保证有效注水量、尽量控制NH₄HS在流出物中浓度等指标来优化装置确保安全运行，达到减慢设备材质被侵蚀的目的。尽管装置的抗蚀性能力得到了一定幅度增强，但是系统运行中依然无法避免铵盐固体结晶及沉积堵塞。单独依靠替换材质无法一劳永逸解决设备流动腐蚀问题。

为了增强常顶系统空冷器的抗腐蚀能力，保证实现长周期安全可靠运行，亟需开发一套空冷器抗腐蚀防护结构，本案由此而生。

发明内容

本发明首先公开一种常顶系统空冷器的抗腐蚀防护结构，可以提高空冷器的抗腐蚀能力，具体采用以下技术方案实现：

一种常顶系统空冷器的抗腐蚀防护结构，包括空冷器以及安装在空冷器入口处的推进式搅拌器，所述推进式搅拌器包括旋转轴、搅拌器叶片以及固定臂；空冷器的每排管束上方安装有红外热成像仪，每排管束下方安装有风扇，空冷器的每排管束底部设置若干独立控温的加热片，红外热成像仪、风扇以及加热片由控制器联动控制。

本发明同时还公开一种常顶系统空冷器的抗腐蚀防护方法，内容包括：在常顶系统换热器与空冷器的连接管道内安装推进式搅拌器，通过推进式搅拌器对进入空冷器入口前的油、气、水三相物流进行充分搅拌；并在空冷器的管束上方设置红外热成像仪监测管束外壁的温度，在管束的下方设置冷却风扇对管束内的三相物流进行冷却降温，管束的底部铺设若干独立控温的电加热片；红外热成像仪将监测的管壁温度反馈给控制器，控制器将反馈温度与设定温度阈值进行比较，若低于设定阈值，控制器控制冷却风扇降低转速，且控制器同时启动管壁温度低于设定阈值位置处的电加热片对管束进行加热升温。

本发明通过在空冷器入口处增设推进式搅拌器对进入空冷器的油气水三相流进行充分搅拌，可以阻止由于三相分离造成铵盐沉积在管箱内部对管箱造成腐蚀；同时考虑到多相流进入空冷器后温度会逐渐下降，随着管程数增多，极易在空冷器出口管程的管束内形成铵盐沉积，造成管束的堵塞进而逐渐腐蚀管壁，本发明通过在管束上方安装红外热成像仪来监测管束外壁的实时温度，并且在管束底部每隔1米铺设独立控温的电加热片，一旦监测到管束局部温度偏低，说明此处有可能造成堵塞，控制器会控制风扇降低转速，同时控制该区域的电加热片进行升温加热，通过加热管束来溶解堵塞区域的铵盐，疏通管束。