常壓塔頂油氣換熱裝置及換熱方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到化工設備及化工工藝，具體指一種常壓塔頂油氣換熱裝置及換熱方法。
【背景技術】
[0002]常減壓裝置作為原油加工的第一道工序，根據各組分沸點不同，利用蒸餾將原油切割成石腦油、航煤、柴油、煤油和減壓渣油等餾分，其蒸餾技術水平、裝置平穩高效運行直接關系到后續裝置的產值和經濟效益。目前，世界原油的品質總體下降:全球輕質原油產量下降；含硫量持續上升；油酸性加重；開采難度提高使得加工原油中有大量含Cl助劑。因此常減壓裝置在加工高硫原油時，由于常頂油氣側氣量大，氣速高，出現銨鹽結晶垢下腐蝕、HCl-H2S-H2O腐蝕、沖刷與硫化亞鐵堵塞等現象，使得常頂換熱器泄漏或堵塞頻繁，嚴重影響到常減壓裝置的長周期運行，且易造成下游裝置原料污染，影響下游二次加工裝置的正常運行，造成嚴重的經濟損失。裝置建設一般采用材料升級和加強工藝防腐“一脫三注”措施來緩解腐蝕問題，但常頂換熱器發生腐蝕泄漏仍然較為嚴重。常頂換熱器多為普通換熱器，雖因防腐需要已提高材料等級，但較多仍無法長周期運行，管束易腐蝕泄漏；部分采用焊接板式換熱器，雖升級材質，但由于其自身抗波動性較差，且流通通道較小，易發生通道阻塞和泄漏。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種能夠有效避免換熱器堵塞的常壓塔頂油氣換熱裝置，從而達到避免設備腐蝕、延長運行周期、降低運行成本的目的。
[0004]本發明所要解決的另一個技術問題是針對現有技術的現狀提供一種能夠有效避免換熱器堵塞的常壓塔頂油氣換熱方法。
[0005]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:該常壓塔頂油氣換熱裝置，包括換熱器，所述換熱器包括殼體、位于殼體內的上管板和下管板以及支撐在上、下管板上的換熱管，各所述換熱管的入口連接設置在所述殼體底部的管程入口，各所述換熱管的出口連接設置在所述殼體頂部的管程出口 ；所述管程出、入口用于連接原油，同時在所述殼體的上部設有用于連接常壓塔頂油氣管線的殼程入口，殼程出口設置在所述殼體的下部，其特征在于所述殼體內的上部還設有與外界注水管線相連接的注水盤管，所述注水盤管上設有多個連通殼體內部的水孔；所述常壓塔頂油氣管線通過第一注水管線和第三注水管線連接所述外界注水管線；所述第一注水管線和第三注水管線上分別設有第一電磁閥和第二電磁閥；所述注水盤管通過第二注水管線聯接外界注水管線。
[0006]較好的，可以在所述殼體上設有注水口，所述外界注水管線和所述注水盤管通過所述注水口相連通。
[0007]所述注水盤管位于所述上管板的下方并靠近所述上管板。
[0008]位于所述上管板和下管板之間的換熱管沿所述殼體的中心軸線盤繞設置。
[0009]所述殼體的頂部還設有與所述殼體內部相連通的用于檢修時排凈殼體內頂部氣體的排氣口 ；所述殼體的底部設有用于檢修時排凈殼體內底部液體的排液口。
[0010]各所述換熱管為純鈦換熱管。
[0011]使用上述各方案中的常壓塔頂油氣換熱裝置的換熱方法，其特征在于包括下述步驟:
[0012]原油進入所述換熱器的換熱管，常壓塔頂油氣混入第一股注水后進入所述換熱器的殼體內，與原油換熱后排出換熱器進入下游；其中，所述原油與所述常壓塔頂油氣的流量比為4?5:1，所述第一股注水量為常壓塔頂油氣流量的2?3% ;所述常壓塔頂油氣的溫度120?150°C、壓力為0.10?0.15MPaG，所述第一股注水的溫度30-50°C，壓力2.0-2.5MPaG，換熱后殼程出口的溫度為80_85°C ；
[0013]第二股注水連續進入所述注水盤管6，從各所述水孔61噴淋到所述殼體內；所述第二股注水的流量與第一股注水的流量比為3?4:1，第二股注水的溫度30-50°C ；
[0014]第三股注水間歇進入常壓塔頂油氣管線2，從殼程入口進入殼程；所述第三股注水與第一股注水的流量比為8-12:1，第三股注水的溫度為30-50 °C，注水持續時間為25-35min，注水周期為 80_100min。
[0015]與現有技術相比，本發明所提供的常壓塔頂油氣換熱裝置及換熱方法通過在向油氣管線配水及通過注水盤管沖刷殼體，有效提高了換熱效率，抗垢性能好，抗HCl-H2S-H2O腐蝕及垢下腐蝕能力強；避免了銨鹽結晶垢下腐蝕、硫化亞鐵堵塞等頑固現象，解決了常頂油氣/原油換熱器因易腐蝕泄漏、通道堵塞等因素所導致的頻繁的堵漏甚至更換設備等問題，且壓降小、運行穩定，大大提高了裝置的安全運行周期。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明實施例中換熱器的平面示意圖；
[0017]圖2為本發明實施例的工藝流程圖；
[0018]圖3為圖1中的A向視圖；
[0019]圖4為圖1中的B向視圖；
[0020]圖5為圖1的縱向剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0022]實施例1
[0023]如圖1至圖5所示，常壓塔頂油氣換熱裝置包括:
[0024]換熱器1，包括殼體11，殼體11的頂部間隔設有與各換熱管5相連通的管程出口18、與第二注水管線32相連通的注水口 15，與殼體內相連通的排氣口 10，換熱器上封頭的側壁上設有殼程入口 12 ;殼體11的底部間隔設有與各換熱管5相連通的管程入口 13、與殼體內相連通的殼程出口 14和排液口 19。
[0025]殼體11內還設有上管板16和下管板17。
[0026]換熱管5，有多根，均為純鈦換熱管，以保證換熱管的防腐性能。各換熱管的上、下兩端分別固定在上、下管板上，各換熱管位于上管板16和下管板17之間的部分沿殼體11的中心軸線螺旋盤繞設置，以提高換熱效率。
[0027]注水盤管6，設置在殼體11內并緊靠上管板16位于其下方；注水盤管6的管壁上均布有多個與殼體內相連通的水孔61。注水盤管6的入口通過注水口 15連接第二注水管線32。
[0028]殼程入口 12連接常壓塔頂油氣管線2，常壓塔頂油氣管線2上連接有第一注水管線31和第三注水管線33，第一注水管線31和第三注水