Ali se vaš visokotlačni toplotni izmenjalec pogosto poškoduje? Te 4 pogoste napake morate poznavati
Velikost padca tlaka neposredno vpliva na porabo energije enote
V hidrokračnih enotah se večina visokotlačnih toplotnih izmenjalnikov uporablja v ciklu z recirkulirajočim vodikom, kjer padec tlaka neposredno vpliva na porabo energije kompresorja za recirkulirajoči vodik. Za enkratne hidrokračne enote predstavlja poraba energije kompresorja za recirkulirajoči vodik približno 15%–30% skupne porabe energije enote. Zato velikost padca tlaka preko visokotlačnega toplotnega izmenjalnika znatno vpliva na skupno porabo energije enote, in nižji padec tlaka pomaga zmanjšati operacijske stroške.
Toplotni izmenjalniki delujejo v težkih pogojih
Hidrokračne enote delujejo pod visokim tlakom in v okolju bogatih s vodikom, kar postavlja visoke zahteve glede opreme in materialov. V nekaterih nujnih situacijah mora biti reakcijski sistem depretiriran s hitrostjo 0,7 MPa/min ali 2,1 MPa/min. Med takšnim hitrim depretiriranjem se v visokotlačnem toplotnem izmenjalniku hitro zniža tlak, medtem ko se temperatura hitro poviša, kar poveča možnost utrdba in požarov.
Večja merila povečujejo težave pri proizvodnji
Z zadnjimi leti hitro se razvijajo večje merila enot, zaradi česar so visokotlačni toplotni izmenjalniki postal večji, kar je povezano z večjo kompleksnostjo proizvodnje. Za toplotne izmenjalnike s zaklepali na nitkah se enote s premerom večjim od 1600 mm štejejo za velike, kar predstavlja večje izzive pri obdelavi. Plošča cevi je lahko deformirana, zahteva strogo ravnost in je bolj podvržena notranjemu utrku. V zadnjih dveh letih so se pojavili toplotni izmenjalniki s zaklepali na nitkah s premerom φ1800 mm, vendar je njihova težava pri proizvodnji še večja, in tudi tveganje za notranji utrek je večje.
Visoka vsebnost dušika, žljeva in drugih mešavin vodi do korozije in koksovane
Vsebnost dušika v surovini za hidrokračne enote je večinoma v območju 500–2000 μg/g. Ammonijak, prisoten v izhodnem plinu reaktorja, se združi z vodikovim žljevom ali slednimi količinami vodikovega hlorida in tvori ammonijevke. Temperatura kristalizacije ammonijevk v hidrokračnih enotah je predvsem med 160°C in 210°C. Številčnejši vsebnost ammonijaka v izhodnem plinu, višja je temperatura kristalizacije. Poleg tega se amonijev klorid lažje kristalizira kot amonijev bisulfid.
Za raztopitev ammonijevk in preprečevanje korozije pod talo ter erozijske korozije, ki lahko vodijo do notranjega utrka ali perforacije cevi v toplotnih izmenjalnikih, je potrebna intermitentna in kontinuirana vrečenja vode. Surowine za hidrokračne enote lahko vključujejo deasfaltirano olje, FCC dizel, koksovalno dizel/wax olje, ravno dizel/wax olje itd. Operativna temperatura toplotnih izmenjalnikov za surovinu in izhod je tipično med 190°C in 440°C. Aromati, resini in asfaltene v surovinah so zelo podvrženi koksovani v visokotlačnih toplotnih izmenjalnikih – večja vsebnost mešavin, večja je verjetnost koksovane. Koksovane zmanjšujejo učinkovitost prenosa toplote in povečujejo padec tlaka; v težkih primerih lahko prisili enoto, da se ustavi.
