連續(xù)重整裝置中空氣電加熱器的布置
達(dá)瑞電熱消息；  目前我國(guó)在建及投產(chǎn)的連續(xù)重整裝置多采用美國(guó)環(huán)球油品公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng) UOP)工藝包或?qū)＠夹g(shù)。連續(xù)重整技術(shù)的核心為在不停車(chē)工況下在線(xiàn)完成廢催化劑的再生及循環(huán)利用。結(jié)焦的催化劑從反應(yīng)器底部通過(guò)待生催化劑閥門(mén)組在氮?dú)馓嵘碌椒蛛x料斗完成分選后，催化劑小球進(jìn)入再生器經(jīng)過(guò)催化劑的燒焦 氧氯化 干燥及冷卻，完成廢催化劑的再生后提升至重整反應(yīng)器還原段還原后重新進(jìn)入反應(yīng)。其中，控制再生器干燥區(qū)入口溫度尤為重要，因?yàn)榇呋瘎┑暮瑵窳坑袊?yán)格要求，會(huì)直接影響催化劑的壽命，而干燥區(qū)入口溫度由空氣電加熱器實(shí)現(xiàn)。
1.工藝流程及配管布置
如圖 1 所示為空氣電加熱器至再生器干燥區(qū)入口流程圖，按照 UOP 要求，此段管線(xiàn)幾何長(zhǎng)度不得超過(guò) 3m，且熱電偶TE3045 距再生器不得超過(guò) 0． 6m。按照上述要求，通常配管布置有如圖 2 和圖 3 兩種布置方式。圖 2 為電加熱器靠近再生器且空氣電加熱器至再生器干燥區(qū)入口流程圖，此時(shí)管線(xiàn)幾何長(zhǎng)度為 3． 6m;如圖 3 所示，電加熱器出口與干燥區(qū)入口正對(duì)且同標(biāo)高，管線(xiàn)幾何長(zhǎng)度為 1． 0m。兩種布置方式空氣電加熱器均在構(gòu)架內(nèi)。
 
 
圖 1 所示為空氣電加熱器至再生器干燥區(qū)入口流程圖
溫降
2.方案對(duì)比
2.1管線(xiàn)溫降
正常情況下，此入口管線(xiàn)要求保溫以減少溫降，從而達(dá)到UOP 所要求的 565℃，但在某剛開(kāi)工煉廠(chǎng)卻出現(xiàn)入口溫度達(dá)不到此溫度，最高只達(dá)能到 490℃的情況，經(jīng)逐一分析排查最終發(fā)現(xiàn)此段管線(xiàn)保溫不合格。該煉廠(chǎng)此管線(xiàn)按圖 2 方式布置。在不考慮其它因素，管內(nèi)介質(zhì)按層流考慮，根據(jù)牛頓冷卻公式:Q= KA△t_m，在相同條件下，傳熱面積越大，則熱量損失越大，不難看出一旦現(xiàn)場(chǎng)保溫不合格，圖 2 布置方式比圖 3 布置方式熱量損失大，將很難滿(mǎn)足進(jìn)口溫度要求，進(jìn)而導(dǎo)致催化劑含濕量增加，影響催化劑使用性能，進(jìn)而影響重整產(chǎn)物品質(zhì)。
2.2管道熱應(yīng)力
兩種布置方式下相關(guān)管線(xiàn)的熱應(yīng)力計(jì)算軟件截圖如圖4、圖5 所示。
兩種布置方式均需在 1、2 點(diǎn)處設(shè)置彈簧支吊架，但因圖4中有水平管段，可吸收熱漲量，不存在水平位移，而圖 5 中直接與設(shè)備管嘴連接，會(huì)存在水平位移，因此需在 1、2 處設(shè)置導(dǎo)向支架。經(jīng)計(jì)算得出，圖 4 中 1、2 點(diǎn)的垂直荷載為 9751N，設(shè)備管嘴3 處垂直荷載為 895N，水平荷載為 1224N;圖 5 中 1 點(diǎn)垂直荷載為11397N，2 點(diǎn)垂直荷載為 6448N，設(shè)備管嘴 3 處垂直荷載2259N，水平荷載 5141N。由以上數(shù)據(jù)得出，圖 2 的電加熱布置方式從管系受力角度考慮要優(yōu)于圖 3 中所示的布置方式。
2.3換熱器抽芯檢修
空氣電加熱器結(jié)構(gòu)如下圖所示，端子及管束均有抽出檢修需要。結(jié)構(gòu)因強(qiáng)度需要必須在如圖所示位置打撐。圖 2 的布置方式無(wú)論人手拉管束還是靠工具拉都會(huì)受電加熱器抽芯長(zhǎng)度影響，一旦廠(chǎng)家將管束做長(zhǎng)，則嚴(yán)重影響電加熱器的抽芯檢修。圖 3 的布置方式則受電加熱器管束長(zhǎng)度約束較小，只要管束在合理范圍內(nèi)則都能保證抽芯空間。
3.小結(jié)
通過(guò)對(duì)兩種空氣電加熱器布置方式的對(duì)比，不難看出，從有效降低不正常工況(管線(xiàn)保溫不合格) 引起的溫降和檢修角度考慮，圖 3 的布置方式更為合理，而從管係熱應(yīng)力角度分析，圖2 布置方式能很好的滿(mǎn)足管道的熱應(yīng)力要求。但是通過(guò)調(diào)整彈簧支吊架荷載以及增設(shè)導(dǎo)向支架等措施，圖 3 的布置方式也能滿(mǎn)足管道受力要求。因此，綜合考慮，建議采用圖 2 的布置方式。