Trykkfallet har direkte innvirkning på enhetens energiforbruk
I hydroknusningsenheter brukes de fleste høytrykk-varmevekslere i gassgenomstrømningskretsen, der trykkfallet har direkte innvirkning på energiforbruket til gassgenomstrømningskompressoren. For enkeltpassasjer-hydroknusningsenheter utgjør energiforbruket av gassgenomstrømningskompressoren omtrent 15%–30% av totalt enhetsenergiforbruk. Derfor har trykkfallet over høytrykk-varmeveksler betydelig innvirkning på enhetens totale energiforbruk, og et lavere trykkfall bidrar til å redusere driftskostnadene.
Varmevekslere fungerer under alvorlige forhold
Hydroknusningsenheter opererer under høytrykk- og hydrogenrik miljø, som stiller høye krav til utstyr og materialer. I noen nødsituasjoner må reaksjonssystemet avtrykkes med en hastighet på 0,7 MPa/min eller 2,1 MPa/min. Under slik hurtig avtrykking synker trykket i høytrykk-varmeveksler raskt, mens temperaturen stiger raskt, noe som øker sannsynligheten for lekkasje og branner.
Større skala øker produksjonsvanskeligheter
Med den raske utviklingen av større enheter i de senere årene, har høytrykk-varmeveksler økt i størrelse, noe som øker produksjonskompleksiteten. For trådlåste ringtype varmevekslere anses enheter med en diameter større enn 1600 mm for å være store, noe som gir større bearbeidelsesutfordringer. Rørbrettet er utsatt for deformasjon, krever streng flatthet, og er mer sårbart for interne lekkasjer. De siste to årene har trådlåste ringtype varmevekslere med en diameter på φ1800 mm oppstått, men deres produksjonsvanskeligheter er enda større, og risikoen for interne lekkasjer er større.
Høyt innhold av kvitt, svovel og andre urenheter fører til korrosjon og kokning
Kvittinnholdet i råmateriale for hydroknusningsenheter ligger mest i området 500–2000 μg/g. Ammoniak i reaktorutløpet kombinerer seg med svoveldioxid eller sporelementer av hydrogenklorid for å danne ammoniumsalter. Kristalliseringstemperaturen for ammoniumsalter i hydroknusningsenheter ligger hovedsakelig mellom 160°C og 210°C. Jo høyere ammoniakinnhold i utløpet, jo høyere kristalliseringstemperatur. I tillegg kristalliserer ammoniumklorid lettere enn ammoniumbisulfid.
Intermittent og kontinuerlig vanninnsprøytning er nødvendig for å løse opp ammoniumsalter og forhindre korrosjon og erosjon under deposit, som kan føre til interne lekkasjer eller hull i rør i varmevekslere. Råmateriale for hydroknusningsenheter kan inkludere deasphaltet olje, FCC-diesel, koksdiesel/vaksoil, rettdestillasjonsdiesel/vaksoil osv. Driftstemperaturen for inn- og utgangsvarmevekslere ligger typisk mellom 190°C og 440°C. Aromatiske kjemikalier, resiner og asfalten i råmaterialet er sterkt utsatt for kokning i høytrykk-varmevekslere—jo høyere urenhetsinnhold, jo mer sannsynlig kokning. Kokning reduserer varmeforoverførings-effektiviteten og øker trykkfallet; i alvorlige tilfeller kan det tvinge enheten til å stenge ned.