Je vaše vysokotlaké výměnítko tepla stále selhává? Tyto 4 běžné závady musíte znát
Velikost klesání tlaku přímo ovlivňuje energetickou spotřebu jednotky
V hydrokrackovacích jednotkách jsou většinou vysokotlaké výměníky tepla používány v obvodu recyklovaného vodíku, kde klesání tlaku přímo ovlivňuje energetickou spotřebu kompresoru recyklovaného vodíku. U jednorázových hydrokrackovacích jednotek činí energetická spotřeba kompresoru recyklovaného vodíku přibližně 15%–30% celkové energetické spotřeby jednotky. Proto má klesání tlaku přes vysokotlaký výměník tepla významný vliv na celkovou energetickou spotřebu jednotky a nižší klesání tlaku pomáhá snížit provozní náklady.
Výměníky tepla pracují za těžkých podmínek
Hydrokrackovací jednotky pracují za vysokotlakých podmínek s bohatým obsahem vodíku, což klade vysoké požadavky na vybavení a materiály. V některých nouzových situacích musí být reaktorový systém dekomprimován rychlostí 0,7 MPa/min nebo 2,1 MPa/min. Během takové rychlé dekomprese klesá tlak v vysokotlakém výměníku tepla rychle, zatímco teplota stoupá rychle, což zvyšuje pravděpodobnost úniků a požárů.
Větší měřítko zvyšuje výrobní obtíže
S rychlým rozvojem větších jednotek v posledních letech se vysokotlaké výměníky tepla zvětšily, což zvyšuje složitost výroby. Pro výměníky tepla s uzamykacími kroužky je považován za velký rozměr průměr větší než 1600 mm, což představuje větší výrobní výzvy. Tepelná deska je náchylná k deformaci, vyžaduje přísnou rovnost a je více náchylná k vnitřnímu úniku. V posledních dvou letech se objevily výměníky tepla s uzamykacími kroužky o průměru φ1800 mm, ale jejich výrobní obtíže jsou ještě vyšší a riziko vnitřního úniku je větší.
Vysoký obsah dusíku, síry a dalších nepříznivých látek vedou k korozí a koksování
Obsah dusíku v zdrojovém materiálu pro hydrokrackovací jednotky se pohybuje převážně v rozmezí 500–2000 μg/g. Amoniak přítomný v odpadu reaktoru se spojuje s vodíkem siřičitým nebo stopami chloridu vodíku a tvoří amonné soli. Teplota krystalizace amonných solí v hydrokrackovacích jednotkách se pohybuje hlavně mezi 160°C a 210°C. Čím vyšší je obsah amoniaku v odpadu, tím vyšší je teplota krystalizace. Navíc chlorid amonného dusíku snadněji krystalizuje než bisulfid amonného dusíku.
Je potřeba pravidelné a spojité injekce vody, aby se rozpustily amonné soli a zabránilo podúlomové korozí a erozivní korozí, které mohou vést k vnitřnímu úniku nebo průrazu trubek v výměníku tepla. Zdrojové materiály pro hydrokrackovací jednotky mohou zahrnovat deasfaltovaný olej, FCC diesel, koksový diesel/voskový olej, surový diesel/voskový olej atd. Provozní teplota výměníku tepla pro zdrojové a odpadové proudy se obvykle pohybuje mezi 190°C a 440°C. Aromatiční sloučeniny, resiny a asfalteny v zdrojovém materiálu jsou velmi náchylné k koksování v vysokotlakých výměnících tepla – čím vyšší je obsah nepříznivých látek, tím větší je pravděpodobnost koksování. Koksování snižuje efektivitu přenosu tepla a zvyšuje klesání tlaku; v extrémních případech může donutit jednotku k vypnutí.
