¿Siempre falla su intercambiador de calor de alta presión? Estos 4 fallos comunes que debe conocer
La magnitud de la caída de presión afecta directamente el consumo de energía de la unidad
En las unidades de hidrocracking, la mayoría de los intercambiadores de calor de alta presión se utilizan en el circuito de recirculación de hidrógeno, donde la caída de presión afecta directamente el consumo de energía del compresor de recirculación de hidrógeno. Para las unidades de hidrocracking de paso único, el consumo de energía del compresor de recirculación de hidrógeno representa aproximadamente el 15%–30% del consumo total de energía de la unidad. Por lo tanto, la caída de presión a través del intercambiador de calor de alta presión influye significativamente en el consumo general de energía de la unidad, y una caída de presión más baja ayuda a reducir los costos operativos.
Los intercambiadores de calor operan bajo condiciones severas
Las unidades de hidrocracking operan en ambientes de alta presión y ricos en hidrógeno, imponiendo altos requisitos a los equipos y materiales. En algunas situaciones de emergencia, el sistema de reacción debe despresurizarse a una velocidad de 0,7 MPa/min o 2,1 MPa/min. Durante esta despresurización rápida, la presión en el intercambiador de calor de alta presión disminuye rápidamente mientras que la temperatura aumenta rápidamente, lo que hace más probable la aparición de fugas y incendios.
Un mayor tamaño aumenta la dificultad de fabricación
Con el rápido desarrollo de unidades de mayor escala en los últimos años, los intercambiadores de calor de alta presión han aumentado en tamaño, incrementando la complejidad de su fabricación. Para los intercambiadores de calor de tipo anillo de bloqueo por rosca, las unidades con un diámetro superior a 1600 mm se consideran de gran escala, presentando mayores desafíos de procesamiento. La placa de tubos es propensa a la deformación, requiere una planitud estricta y es más susceptible a fugas internas. En los últimos dos años, han surgido intercambiadores de calor de tipo anillo de bloqueo por rosca con un diámetro de φ1800 mm, pero su dificultad de fabricación es aún mayor, y el riesgo de fuga interna es mayor.
El alto contenido de nitrógeno, azufre y otras impurezas conduce a la corrosión y al coqueo
El contenido de nitrógeno en el material de alimentación para las unidades de hidrocracking está generalmente en el rango de 500–2000 μg/g. El amoníaco presente en el producto de salida del reactor se combina con el sulfuro de hidrógeno o cantidades trazas de cloruro de hidrógeno para formar sales de amonio. La temperatura de cristalización de las sales de amonio en las unidades de hidrocracking está principalmente entre 160°C y 210°C. Cuanto mayor sea el contenido de amoníaco en el producto de salida, mayor será la temperatura de cristalización. Además, el cloruro de amonio se cristaliza más fácilmente que el bisulfato de amonio.
Se requiere inyección de agua intermitente y continua para disolver las sales de amonio y prevenir la corrosión subyacente y la corrosión por erosión, que pueden llevar a fugas internas o perforaciones de tubos en los intercambiadores de calor. Los materiales de alimentación para las unidades de hidrocracking pueden incluir aceite desasfaltado, diesel de FCC, diesel/cero de coque, diesel/cero de destilación directa, etc. La temperatura de operación de los intercambiadores de calor de alimentación-producto suele estar entre 190°C y 440°C. Los aromáticos, resinas y asfaltenos en el material de alimentación son muy propensos a coquearse en los intercambiadores de calor de alta presión—cuanto mayor sea el contenido de impurezas, mayor será la probabilidad de coqueo. El coqueo reduce la eficiencia de transferencia de calor e incrementa la caída de presión; en casos graves, puede forzar el cierre de la unidad.
