关键词；空冷，偏流，冻凝，分配不均匀，水冷器
1概述
某常减压装置初顶、常顶油气自塔顶挥发线进入换热器与原油换热后进入空冷器时管路由于配管存在末端压力不足造成油气偏流，同时由于空冷器冷却能力不够，导致即便在-25℃的气温条件下仍需投用50%左右的喷淋，但仍不时有超温现象发生（指标：冷后温度20～45℃，若停用喷淋，冷后温度可以达到70℃左右）。由于空冷器偏流，造成末端空冷器冬季容易出现冻凝问题。然而由于喷淋的投用使得装置常压框架顶部及设备上大量结冰，造成脱盐水大量消耗。
2影响因素分析
塔顶油气与原油换热后一路变两路油气，两路油气分四路进入空冷器，如图2-1所示，油气在分两路后没有平均分配，而是按次序从前到后进入空冷器，导致图2-1中4处压力最低，各路油气进入各空冷器汽油流量不均匀，各组空冷存在较为严重的偏流现象，冬季每小时巡检都需要根据现场双金属温度计调整各板空入口阀门开度。操作调整难度大。冬季非满负荷运行已经达运行上限，该问题成为制约装置夏季高负荷运行的瓶颈因素。运行数据见表2-1：
表2-1 初、常顶空冷运行数据
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从表2-1(投用喷淋后)数据可以看出，初顶空冷各路出口的温差最大达到26℃，常顶空冷各路出口温差最大达到45℃，且冷后温度接近指标上限，对装置操作及安全生产都构成威胁。
3初馏塔、常压塔塔顶油气解决方式
3.1 改变油气进入空冷器前配管形式
为了解决空冷器偏流问题，将原有油气进入空冷器管束式（图3-1）的配管形式改为一路变两路，两路分别在变两路的π型递进分配的对称分配形式，防止末端出现偏流现象。
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图3-1改造后原油气进入空冷器配管图
由图3-1可以看出，原有配管形式无法达到油气平均分配，造成油气偏流，使油气出空冷器时各路出现温差，塔顶油气含油水，若冬季偏流容易造成低流量部分冬季出现冻凝而引发生产事故。改造后的配管形式使每路油气进入空冷器前都平均分配，消除了管线末端低压力问题。
3.2在空冷器后增设水冷器
由于空冷器冷却能力不足，为保证初常顶油气在进入油水分离罐前达到工艺指标范围内的温度，能够有效的吸收初顶、常顶油气降温液化而放出的热量，车间决定在空冷器后增设水冷器。如图2-2所示，车间在油气出空冷器后，进油水分离罐前分别增设初顶、常顶水冷器， 初顶水冷器E106、常顶水冷器E105与油气换热，保证油气在进入油水分离罐前能够将温度冷却至工艺指标内。
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图3-2 改造后常顶油气流程图3.3增设配管及水冷器理论依据
（1）根据多方同类装置考察，初常顶油气流程冷却不下来可以空冷风机后增设水冷器来解决，有很多实际应用好的实例。
（2）此种方法流程改动最小，因为是在运装置的改造，受多种情况限制，只能选择简单、有效、可行的改造方法。
（3）此种改造投资成本小，而且运行后能耗低。
4初馏塔、常压塔常顶油气改造后效果
4.1 改造对管束偏流问题影响
初、常顶空冷器经过改造入空冷器配管形式，偏流问题基本解决，冬季室外巡检空冷管束不会出现部分管束凉的问题。从表4-1可以看出，初常顶油气在原油处理量相同的情况下，各出口温度大体一致，空冷偏流现象消除。
表4-1 检修后初、常顶空冷运行数据
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从表4-1可以看出，初常顶油气在原油处理量相同的情况下，各出口温度大体一致，空冷偏流现象消除。
4.2改造对冷后温度的影响
为了解决初常顶油气冷后温度超标，车间在空冷风机后增设了水冷器，经过改造后初、常顶汽油冷后温度下降效果明显，满足生产需要。
表4-2检修前后初、常顶实际运行情况表
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从表4-2可以看出，增加水冷后，初、常顶汽油冷后温度下降效果明显，满足生产需要同时。
5结论
改造前该装置初、常顶油气由于偏流、冷却负荷不足等原因，导致在冬季空冷风机要开50%左右的喷淋用水，对脱盐水有大量消耗，改造后除夏季气温高时投用喷淋以外，其它时间不需要投用喷淋水，减少了脱盐水水量消耗。同时由于配管形式改变，增设水冷器，减少冷空冷风机开设数量，一起四台空冷器全开，现在只要开两台空冷器就能达到工艺指标要求，减少了该装置用电量。
论文作者:朱晨
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年5期
论文发表时间:2020/4/30
标签：油气论文; 偏流论文; 水冷论文; 温度论文; 喷淋论文; 装置论文; 冬季论文; 《工程管理前沿》2020年5期论文;