दबाव की गिरावट का परिमाण सीधे इकाई की ऊर्जा खपत पर प्रभाव डालता है
हाइड्रोक्रैकिंग इकाइयों में, अधिकांश उच्च-दबाव वाले हीट एक्सचेंजर रिसायकल हाइड्रोजन सर्किट में उपयोग किए जाते हैं, जहाँ दबाव की गिरावट रिसायकल हाइड्रोजन कंप्रेसर की ऊर्जा खपत पर सीधा प्रभाव डालती है। एक बार के लिए हाइड्रोक्रैकिंग इकाइयों के लिए, रिसायकल हाइड्रोजन कंप्रेसर की ऊर्जा खपत कुल इकाई ऊर्जा खपत का लगभग 15%–30% होती है। इसलिए, उच्च-दबाव वाले हीट एक्सचेंजर में दबाव की गिरावट इकाई की कुल ऊर्जा खपत पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है, और कम दबाव की गिरावट संचालन लागत को कम करने में मदद करती है।
हीट एक्सचेंजर गंभीर स्थितियों में संचालित होते हैं
हाइड्रोक्रैकिंग इकाइयाँ उच्च-दबाव और हाइड्रोजन-आधारित परिवेश में संचालित होती हैं, जो उपकरणों और सामग्रियों पर उच्च आवश्यकताएँ लगाती हैं। कुछ आपातकालीन स्थितियों में, प्रतिक्रिया प्रणाली को 0.7 MPa/मिनट या 2.1 MPa/मिनट की दर से दबाव कम करना होता है। इस तेजी से दबाव कम करने के दौरान, उच्च-दबाव वाले हीट एक्सचेंजर में दबाव तेजी से घटता है जबकि तापमान तेजी से बढ़ता है, जिससे रिसाव और आग की संभावना बढ़ जाती है।
बड़ी पैमाने पर विकास निर्माण कठिनाई बढ़ाता है
हाल के वर्षों में बड़े पैमाने की इकाइयों के तेजी से विकास के साथ, उच्च-दबाव वाले हीट एक्सचेंजरों का आकार बढ़ गया है, जिससे निर्माण की जटिलता बढ़ गई है। थ्रेड-लॉकिंग रिंग प्रकार के हीट एक्सचेंजरों के लिए, 1600 mm से अधिक व्यास वाली इकाइयाँ बड़े पैमाने की मानी जाती हैं, जो अधिक प्रोसेसिंग चुनौतियाँ पेश करती हैं। ट्यूब शीट विकृत होने की प्रवृत्ति रखती है, जिसे गंभीर समतलता की आवश्यकता होती है, और यह आंतरिक रिसाव के लिए अधिक संवेदनशील होती है। पिछले दो वर्षों में, φ1800 mm व्यास वाले थ्रेड-लॉकिंग रिंग प्रकार के हीट एक्सचेंजर उभरे हैं, लेकिन उनकी निर्माण कठिनाई अधिक है, और आंतरिक रिसाव का जोखिम भी अधिक है।
नाइट्रोजन, सल्फर और अन्य विसंगतियों की उच्च मात्रा रासायनिक अपघटन और कोकिंग का कारण बनती है
हाइड्रोक्रैकिंग इकाइयों के फीडस्टॉक में नाइट्रोजन की मात्रा अधिकांशतः 500–2000 μg/g के बीच होती है। अभिकारक प्रतिपादन से निकलने वाले अमोनिया के साथ हाइड्रोजन सल्फाइड या ट्रेस मात्रा में हाइड्रोजन क्लोराइड मिलकर अमोनियम लवण बनाते हैं। हाइड्रोक्रैकिंग इकाइयों में अमोनियम लवण का क्रिस्टलीकरण तापमान मुख्य रूप से 160°C और 210°C के बीच होता है। प्रतिपादन से निकलने वाले अमोनिया की मात्रा जितनी अधिक होती है, क्रिस्टलीकरण तापमान उतना ही अधिक होता है। इसके अलावा, अमोनियम क्लोराइड अमोनियम बाइसल्फाइड की तुलना में आसानी से क्रिस्टलीकरण होता है।
अन्तरालिक और निरंतर पानी का इंजेक्शन अमोनियम लवणों को घुलाने और निचले जमाव रोधी और अपघटन रोधी कोरोजन को रोकने के लिए आवश्यक है, जो हीट एक्सचेंजर में आंतरिक रिसाव या ट्यूब छेदन का कारण बन सकता है। हाइड्रोक्रैकिंग इकाइयों के लिए फीडस्टॉक में डीएसफाल्टेड ऑइल, एफसीसी डीजल, कोकर डीजल/वैक्स ऑइल, स्ट्रेट-रन डीजल/वैक्स ऑइल आदि शामिल हो सकते हैं। फीड-प्रतिपादन हीट एक्सचेंजर का संचालन तापमान आम तौर पर 190°C और 440°C के बीच होता है। फीडस्टॉक में आरोमैटिक, रेजिन, और अस्फाल्टीन उच्च-दबाव वाले हीट एक्सचेंजर में कोकिंग के लिए अत्यधिक संवेदनशील होते हैं—विसंगतियों की मात्रा जितनी अधिक होती है, कोकिंग की संभावना उतनी ही अधिक होती है। कोकिंग गर्मी स्थानांतरण दक्षता को कम करती है और दबाव की गिरावट बढ़ाती है; गंभीर मामलों में, यह इकाई को बंद करने की आवश्यकता पैदा कर सकती है।