CN204421736U - 一种带有炉管吹灰除垢结构的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油化工、烯烃生产设备技术领域，尤其是一种带有炉管吹灰除垢结构的换热器，包括换热器本体、吹扫剂罐，生产气体进管连接至换热器本体，生产气体出管由换热器本体引出且设置有换热器冷后温度计；吹扫剂罐上设置有加料漏斗，吹扫剂罐的出料管路通过三通分别与第一吹扫管路、第二吹扫管路连通，第一吹扫管路与生产气体进管连通，第二吹扫管路连接至换热器本体，所述的换热器本体上还设置有上水管路和蒸汽排出管路。本专利的装置，吹扫效果较好；为避免对下游设备及工艺流程造成影响，采用可溶于水的颗粒进行吹扫，满足吹扫、除灰效果。

Description

一种带有炉管吹灰除垢结构的换热器

技术领域

本发明涉及石油化工、烯烃生产设备技术领域，尤其是一种带有炉管吹灰除垢结构的换热器。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也将日益突出。甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，MTO）工艺是目前重要的化工技术，该技术以煤或天然气合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。

现有技术中，流化床型式的反应器、再生器通常在催化裂化或MTO装置较为常见，其催化剂为30~100μm的颗粒。虽然MTO生产设备中一般都有除尘设置，但是通常反应器、再生器下游的介质冷却或热量回收设备（换热器），都可能存在换热器列管积灰甚至堵塞管束的情况，这就需要采取一定的手段进行处理。若发生换热器列管积灰甚至堵塞管束的情况，会造成管束发生过热爆管、垢下腐蚀损坏的可能，以及发生堵塞时对上游反应系统憋压而造成的系统催化剂倒窜、床层翻动、催化剂损失、停车等风险，化热效果差对下游塔器操作也会造成影响，给装置长周期运行甚至平稳生产造成极大的威胁。

采用美国环球油品(UOP)公司的催化重整技术的MTO装置，反应器下游设备为取热器，其作用为降低反应器出口产品气的温度，以满足下游设备进行产品分离。换热器管程为过热的产品气，壳程采用锅炉水取热进行发汽。此换热器在使用过程中易发生管程积灰（反应器的催化剂细粉），并随之产汽量减少、冷后温度上涨、下游设备操作异常、上游反应器憋压的情况，因此导致换热器列管过热、下游设备操作异常，装置生产无法维持，被迫停车处理问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的换热器列管容易发生积灰甚至堵塞管束的问题，并要求能够与现有的MTO生产设备相兼容，本发明提供了一种带有炉管吹灰除垢结构的换热器，以解决上述技术问题。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种带有炉管吹灰除垢结构的换热器，包括换热器本体4、吹扫剂罐5，生产气体进管1连接至换热器本体4，生产气体出管2由换热器本体4引出且设置有换热器冷后温度计11；吹扫剂罐5上设置有加料漏斗9，吹扫剂罐5的出料管路6通过三通3分别与第一吹扫管路12、第二吹扫管路13连通，第一吹扫管路12与生产气体进管1连通，第二吹扫管路13连接至换热器本体4，所述的换热器本体4上还设置有上水管路14和蒸汽排出管路15。

上述的带有炉管吹灰除垢结构的换热器，所述的吹扫剂罐5上还设置有压力表10和氮气充压管8。

上述的带有炉管吹灰除垢结构的换热器，所述的加料漏斗9、出料管路6、氮气充压管8上分别设置有阀门。

上述的带有炉管吹灰除垢结构的换热器，所述的第一吹扫管路12、第二吹扫管路13上分别设置有阀门。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本专利的装置，吹扫效果较好；为避免对下游设备及工艺流程造成影响，采用可溶于水的颗粒进行吹扫，满足吹扫、除灰效果。

（2）本专利的炉管吹灰除垢设施，针对换热器的结构进行专门设计，在原有基础上设置了充压吹扫设施，可以使用较为合适的吹扫剂、颗粒度，且不会对工艺设备、主工艺介质造成直接或间接影响。

（3）本专利的装置设备，能够最大程度的减小对下游设备的影响。因Ca(OH)₂、KOH、NaOH、Na₃PO₄、Na₂CO₃等碱或碱式盐固体颗粒在进入下游水洗急冷塔后，溶于塔内介质水中，不会对塔盘造成冲击而导致设备内件损坏。

（4）本专利能够最大化减小对工艺流程的影响，进入急冷水系统后的固体颗粒，随塔底废水直接排出，被送至污水处理单元，因加入量较小（单次约25kg）且加注频率低，不对塔内介质水和下游污水处理造成明显影响。

（5）本专利的吹扫剂罐采用双路设计，可同时对产品气管道和换热管道进行吹扫，产品效果更好，对换热器列管进行清理、除灰，达到恢复换热效果的目的。

（6）本专利采用多管路分别通过阀门进行控制，同时在吹扫剂罐设置氮气加压管线，可对吹扫条件进行精确控制，分情况采用针对性的吹扫方案，既达到预期效果，同时降低工作成本。

附图说明

图1为本发明实施例的带有炉管吹灰除垢结构的换热器结构示意图。

图2为本实施例的装置在生产工艺流程中使用的连接示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的带有炉管吹灰除垢结构的换热器，包括换热器本体4、吹扫剂罐5，生产气体进管1连接至换热器本体4，生产气体出管2由换热器本体4引出且设置有换热器冷后温度计11；吹扫剂罐5上设置有加料漏斗9、压力表10和氮气充压管8，吹扫剂罐5的出料管路6通过三通3分别与第一吹扫管路12、第二吹扫管路13连通，第一吹扫管路12与生产气体进管1连通，第二吹扫管路13连接至换热器本体4，所述的换热器本体4上还设置有上水管路14和蒸汽排出管路15，所述的加料漏斗9、出料管路6、氮气充压管8、第一吹扫管路12、第二吹扫管路13上分别设置有阀门。

实施例2

MTO装置的产品自流化床反应器16上部、经旋风分离器分离出大部分催化剂细粉，之后含有催化剂细粉的产品气进入下级旋风分离设备17进行进一步的催化剂分离，经除尘后的产品气进入到换热器单元进行换热（产汽），降低温度后的产品气进入下游水洗急冷塔18进行催化剂洗涤和脱过热；运行过程中，常规的换热器单元会因为产品气夹带的催化剂细粉粘附于列管内壁，而造成冷后温度高，进而导致流化床反应器16憋压、水洗急冷塔18操作异常。

本实施例是实施例1的产品应用在工艺生产线上的连接示意图，如图2所示，采用实施例1的产品后，操作方法为：在换热器本体4的入口增加吹扫剂罐5，在必要时可以对换热器本体4进行吹扫，吹扫剂罐5通过第一吹扫管路12、第二吹扫管路13可分别对换热器本体4中的产品气管道和换热管道进行吹扫；当换热器冷后温度上升至一定高度时（设计值，如270℃），在吹扫剂罐5内补充部分Ca(OH)₂固体颗粒（粒径约为3mm左右），然后通过氮气充压管8对吹扫剂罐5进行升压，按照大于换热器本体4入口处压力0.2MPa控制，将吹扫剂罐5内固体颗粒压送至换热器本体4内，对换热器列管进行清理、除灰，达到恢复换热效果的目的。

Claims (4)

1.一种带有炉管吹灰除垢结构的换热器，其特征在于：包括换热器本体（4）、吹扫剂罐（5），生产气体进管（1）连接至换热器本体（4），生产气体出管（2）由换热器本体（4）引出且设置有换热器冷后温度计（11）；吹扫剂罐（5）上设置有加料漏斗（9），吹扫剂罐（5）的出料管路（6）通过三通（3）分别与第一吹扫管路（12）、第二吹扫管路（13）连通，第一吹扫管路（12）与生产气体进管（1）连通，第二吹扫管路（13）连接至换热器本体（4），所述的换热器本体（4）上还设置有上水管路（14）和蒸汽排出管路（15）。

2.根据权利要求1所述的带有炉管吹灰除垢结构的换热器，其特征在于：所述的吹扫剂罐（5）上还设置有压力表（10）和氮气充压管（8）。

3.根据权利要求2所述的带有炉管吹灰除垢结构的换热器，其特征在于：所述的加料漏斗（9）、出料管路（6）、氮气充压管（8）上分别设置有阀门。

4.根据权利要求1所述的带有炉管吹灰除垢结构的换热器，其特征在于：所述的第一吹扫管路（12）、第二吹扫管路（13）上分别设置有阀门。