板壳式换热器在甲醇装置中的应用

第38卷第3期工设备2009年5月PETRO-CHEMICAL EQUIPMENTay2009文章编号:1000-7466(2009)03-0087-02板壳式换热器在甲醇装置中的应用姚田绪,毕开斌2(1.甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃兰州730070;2.甘肃刘化(集团)有限责任公司,甘肃永靖731603摘要:主要阐逑了板壳式换热器的特点及其在甲醇装置中的应用情况,对板壳式换热器和管壳式换热器一次性投資进行了比较,说明在甲醇装置中应用板壳式换热器节能效果显著,具有非常明显的优势。关键词:板壳式换热器;甲醇;应用中图分类号:TQ051.5文献标志码:BApplication of Plate-shell Heat Exchangers in Methanol PlantYAO Tian-xu, Bi Kai-bin(1. Lanpec Technologies Limited, Lanzhou 730070, China(2. Gansu Liuhua Group Co. Ltd, Yongjing 731603, China)Abstract: The application in methanol plant and the feature of plate-shell heat exchangers werentroduced. The one-off invest comparison between plate-shell heat exchangers and tube-shell heatexchangers was presented, and it was proved that plate-shell heat exchangers used in methanolplant have an obvious advantage.Key words plate-shell heat exchanger; methanol; application板壳式换热器是集板式换热器和管壳式换热器了管壳式换热器承受高压、耐高温、密封性能好及安优点于一身的新型换热设备,与管壳式换热器相比,全可靠等优点,与管壳式换热器相比具有更加优异它具有换热效率高,端部温差小,压降低,占地面积的结构特点小以及节约工程费用、设备安装费用和装置操作费由不锈钢波纹板组成的板束安装在壳体中,冷用等优点,特别适合炼油、化工大型化生产装置的使流体由设备底部进入板束板程,由设备顶部流出;而用。文中对板壳式换热器的结构及其特点进行了简热流体则由设备上侧开口进入板束壳程,由设备下要介绍,并对其在甲醇装置中的应用情况进行了比侧开口流出,两流体在板束中呈全逆流换热。同时,较分析1-3为了解决热膨胀问题,在板束上下两端分设置了1板壳式换热器结构及特点膨胀节大型板壳式换热器板束是由0.7~0.9mm不板壳式换热器板束装在压力壳内,提高了板壳锈钢薄板压制成型后的板片叠合而成。首先组焊式换热器的安全可靠性。与管壳式换热器一样,除块成型好的板片两侧纵向长焊缝(长度一般为3~了受压力容器设计级别限制外,板壳式换热器的使16m,称为板管),再将设计要求数量的板管叠合组用压力没有绝对的限制。因此板壳式换热器既具有成板束板束两端板管与板管之间焊接连接,最后将传热效*高结构紧凑:质量轻的优点,同时又继截V汇中国煤化工收稿日期:2008-11CNMHG作者简介:姚田绪(1962-),男陕西宝鸡人,高级工程师学士,从事换热器研究和推广应用工作。2009年第38卷板管手工氩弧焊长焊缝横焊缝图1板管叠合示意图2板壳式换热器在甲醇装置的应用表3板壳式换热器投用结果与设计参数对比操作温度质量2006年3月,甘肃刘化(集团)有限责任公司委热端冷端进凵/压降/热负荷流量托兰州石油机械研究所进行10×101t/a甲醇装置况道温差温差/kg·h-1/kJ·h-1气体换热器的设计与制造。该气体换热器为二类容器,管壳程设计压差1.0MPa,其它有关设计数据见计板程8021816壳程7147440/2201334.046.011900602表1。气体换热器板程和壳程介质组成见表2运行板程60300225.0/99.9100表1甲醇装置气体换热器设计参数壳程6110010.7/208054029.29520481壳程板程设计压力/MP表4板壳式换热器与管壳式换热器一次性投资比较最高T作压力/MPa5.55设备类型直径/mm高度/mm质量/kg造价/元设计温度/℃管壳式换热器160019548820003690000最高T作温度/℃板壳式换热器111100363102290000金属平均温度/℃工作介质合成气反应器出凵气从表1~表4可以看出,①板壳式换热器设计质量流量/kg·h17147470370及运行数据基本达到了系统工艺要求。②板壳式换最大允许压降/MPa热器热端温差和冷端温差均小于设计要求温差,达到了节约能源的目的。③与管壳式换热器相比,采表2气体换热器板程和壳程介质组成(摩尔分数)%用板壳式换热器后设备质量减轻56%,高度降低43%,一次性投资节约38%,另外安装费用也相应流道CO2COH2cH4N2H2 0 CH,OH减少。④板壳式换热器运行压力降较大,在今后设板程2.226.4475.633.545.180.496.50计中应重新进行调整板型。壳程2.4010.6478.633.近几年来,板壳式换热器已经被成功应用在炼3结语油厂的催化重整装置、PX岐化装置和异构化装置甘肃刘化(集团)有限责任公司10×10t/a甲中,这些装置的操作温度在490~510℃,冷、热流体醇装置自2007年3月投产以来系统运行良好。特进口温差大(约400℃),最高操作压力1.55MPa别是气体换热器,不论负荷大小,均运行平稳,节能而甲醇装置中的气体换热器操作温度240~260℃,效果显著,同时节省了一次性投资运行实际证明板最高操作压力为55MPa冷、热流体进口温差大约壳式换热器特别适合在大型甲醇工程中应用,具有为200℃,与炼油装置中使用的板壳式换热器相比,推广应用价值。其使用条件要好得多。绝对压力较高,正是板壳式换热器的优势,圆形外壳用来承压,内装板束可以很参考文献:好地解决传热问题。因此,选用型号为LBQ1400×[1]汪光胜周建新板壳式换热器在歧化装置中的选用[石油6-7006.2600点Z板壳式换热器作为甲醇装置气化工设备,2008,37(5):92-93体换热器[2]周建新宋乘棠陈韶范等钛板壳式换热器及其在常压塔顶板壳式换热器投入运行后的现场运行结果与设计参数对比见表3。板壳式换热器与管壳式换热器H中国煤化工505CNMHG发展档势几石油化工次性投资比较见表4(张编)