不同结构及形式的蒸汽发生器的应用

  山东化工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ２０１８年第 ４７卷

  （１．上海华西化工科技有限公司，上海２００３１５；２．安徽华东化工医药工程有限责任公司上海分公司，上海２００３１５）

  摘要：简述了在炼油化工装置中不同场合采用不一样形式的高温度高压力蒸汽发生器选用设计理念，并介绍了不同结构及形式的蒸汽发生器结 构形式和设计特点。 关键词：蒸汽发生器；结构；应用；效益 中图分类号：ＴＱ０５１．６＋２文献标识码：Ｂ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）１７－０１１０－０５

  ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｕｍｍａｒｙｏｆＳｔｅａｍ ＧｅｎｅｒａｔｏｒｗｉｔｈＤｉｆｆｅｒｅｎｔＳｔｒｕｃｔｕｒａｌ

  （１．ＳｈａｎｇｈａｉＨｕａｘｉＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＳｃｉｅｎｃｅ＆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００３１５，Ｃｈｉｎａ； ２．ＡｎｈｕｉＨｕａｄｏｎｇＣｈｅｍｉｃａｌａｎｄＭｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，ＬｔｄＳｈａｎｇｈａｉＢｒａｎｃｈ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００３１５，Ｃｈｉｎａ）

  Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｏｆｓｅｌｅｃｔｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｓｔｅａｍｇｅｎｅｒａｔｏｒｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ ｉｎｏｉｌｒｅｆｉｎｉｎｇａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｕｎｉｔｉｓｂｒｉｅｆｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｍｓａｎｄｄｅｓｉｇｎｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｏｒｍｓｏｆ ｓｔｅａｍ ｇｅｎｅｒａｔｏｒａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅａｍ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｂｅｎｅｆｉｔ

  在炼油化工装置中经常会有强放热工艺过程，放出的热量 在本装置内经过优化换热流程后经常富裕，因此能在装置节能 减排的过程中充分合理的利用温位产生全厂稀缺的蒸汽，会对 装置的节能减排产生产生积极的作用和经济的效果与利益，同时降低装 置的能耗指标。

  ２．１．３设置蒸汽发生器流程简述 以某炼油厂 ７０万 ｔ／ａ的渣油加氢装置为例，工艺流程简图

  收稿日期：２０１８－０６－０５ 作者简介：周琴（１９７９—），女，湖北十堰人，本科，工程师，注册化工工程师，学士学位，就职于上海华西化工科技有限公司，任 职工艺部经理，长期从事制氢及加氢工艺设计工作。

  本文主要介绍热介质蒸汽发生器在高压高压加氢装置和 高温轻烃水蒸气转化制氢装置中应用和设计特点。

  蒸汽发生器工作原理是：蒸汽发生器由热源部份及蒸发器 两部分所组成。热源部分为热介质进入蒸汽发生器的管束内，管 内热量通过 管 壁 传 递 给 管 外 锅 炉 水 并 将 水 加 热，热 介 质 被 降 温，水在水管外吸 收 管 内 介 质 热 量 形 成 汽 水 混 合 物，在 发 生 器 上部空间完成水汽分离。

  ２．１．１渣油加氢概述 渣油分子大并且复杂，相对分子质量从 ５００到 １０００。硫、

  氮、金属和氧存在 于 碳 支 链，或 者 在 稠 环 分 子 中 高 沸 点 的 渣 油 光谱是很复杂的，“多样混合环”称为沥青质分子。沥青中存在 金属是一种典型，这些金属对催化剂有毒。沥青中的金属通常 是镍和钒。为了能 脱 除 渣 油 进 料 中 的 金 属、硫、氮、氧、胶 质 和 沥青，必须在级配几种不一样催化剂的反应器中进行加氢反 应。主要反应是加氢脱金属（ＨＤＭ），加氢脱硫（ＨＤＳ），加氢脱 氮（ＨＤＮ），氢化 裂 解，芳 烃 加 氢 饱 和，反 应 过 程 均 为 强 放 热 过 程，将装置内热源与冷源进料原料油和混合氢匹配换热后还有 富裕热量，因此怎样充分的利用装置的余热是装置降低能耗指标 的重要手段。 ２．１．２选用蒸汽发生器设计理念

  ２．１．４螺纹锁紧环式结构蒸汽发生器的设计特点 螺纹锁紧环式结构密封可靠，即使在操作的流程中发生压力

  和温度波动也不 轻 易 发 生 泄 漏，可 减 少 换 热 器 的 死 区，操 作 周 期长，但其结构较复杂，其结构如图 ２和图 ３所示。

  因此优化换热流程后热高分气经热高分气 ／混合氢换热器 换热后还需进一步冷却，但是在注水洗涤铵盐之前并不是热高 分气温度冷却的越低越好。加氢装置的进料原料油的氯含量

  控制越低越好，由于原料油中氯加氢后会对工艺操作的流程带来 问题，氯离子在高温条件下会与容器或管线中的铁和镍反应产 生腐蚀，短时间内 会 对 设 备 产 生 点 腐 蚀 甚 至 穿 透 而 损 坏 设 备， 同时产物中氯化氢和氨气反应生产 ＮＨ４Ｃｌ，在温度不高于 ３５０℃ 的环境下就会沉积出来堵塞反应系统，一般在 １８０～２００℃大量 结晶析出。

  选择蒸汽发生器是因为它能够给大家提供一个均等并连续的壳 程温度，因而可以让 ＮＨ４Ｃｌ结晶的可能性降到最小，这样的一个过程 会产生低压蒸汽，不同含量的氯离子在不一样的温度下沉积温度有 所不同，详见表 １。

  １６．８ＭＰａ（Ｇ）和 ２８６℃的热高分气进入 ＤＫＵ８００的热高分 气蒸汽发生 器 的 管 程，在 壳 程 锅 炉 给 水 的 淹 没 下 换 热 产 生 蒸 汽，蒸汽发生器的液位采用 １０４℃锅炉给水液位控制阀进行控 制，从始至终保持换热管束处入淹没状态，以免换热管烧，此种 换热器管束采用是立式排管，采用螺纹锁紧环式结构。