板壳式换热器在甲醇装置中的应用

第38卷第3期石油化工设备Vol. 38 No. 32009年5月PETRO CHEMICAL EQUIPMENTMay 2009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”(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:主要阐述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资进行了比较,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: TQ 051.5文献标志码: BApplication of Plate shell Heat Exchangers in Methanol PlantYAO Tian-xu' , BI Kaj-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 wereintroduced. 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 obyious advantage.Key words: plate ishell 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”"设置了膨胀节。1板壳式 换热器结构及特点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2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,最后将传热效率高、结构紧凑、质量轻的优点,同时又继承板束与分隔连接板焊接,见图1.收稿日期: 2008-11-30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。●88●石油化工设备2009年第38卷板箐手工氩弧焊长焊缝长焊縫横焊縫(a(b)c)图1板管叠合示意图餐3 板壳式换热器投用结果与设计参数对比2板壳式换热器在甲醇装置的应用质量操作温度热端冷端2006年3月,甘肃刘化(集团)有限责任公司委.:流流最(进u/压降/温盎温差热负荷托兰州石油机械研究所进行10X10*t/a甲醇装置t/kg.h-'出口)PaC /C/IJ.h-1气体换热器的设计与制造。该气体换热器为二类容板程70370 254/86器，管壳程设计压差1.0MPa,其它有关设计数据见壳程71 47440/22034.0 46.0 11 900 602表1。气体换热器板程和壳程介质组成见表2。板程60300 225. 0/99. 9100I 壳程61100 70.7/208.0 5417.0 29.2 9520 481表1甲醇装置气体换热器设计参数参数壳程板程表4板壳式换热器与管壳式换热器-次性投资比较设计压力/MPa6.2最高T.作压力/MPa5.555.30设备类型直径/mm商 度/mm质量/kg造价/元设计溢度/ C250275管壳式换热器1 60019 54882 0003 690 000最高工作温度/C54板壳式换热器1 40011 10036310 2 290 000金属平均温度/C13070从表1~表4可以看出,①板壳式换热器设计工作介质合成气反应器出口气质量流量/kg.h' 171 47470 370及运行数据基本达到了系统工艺要求。②板壳式换最大允许乐降/MPa0. 050.05 .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,采丧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.组分43%,-次性投资节约38%,另外安装费用也相应流道CO2 CO HCH, NH2O CH;OH减少。④板壳式换热器运行压力降较大,在今后设2.22 6.44 75.63 3.54 5. 180.49 6.50计中应重新进行调整板型。党程2.40 10.64 78.63 3.17 4.63 0.03 0.51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10X10* t/a甲中,这些装置的操作温度在490~510C,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 C),最高操作压力1. 55 MPa.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240~260C,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5. 5 MPa,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200C,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LBQ1400X[1]汪光胜,周建新. 板壳式换热器在歧化装置中的选用[J].石油6-700-6. 2-600RZ2板壳式换热器作为甲醇装置气化工设备,2008,37(5) ;92-93.[2]周建新,宋秉棠,陈解苑,等.钛板壳式换热器及其在常压塔顶体换热器。的应用[].石油化工设备,2006,35(4) :50-51. .板壳式换热器投人运行后的现场运行结果与设[3]常存梅。 国内叮拆卸板式换热器现状及发展趋势[].石油化工计参数对比见表3。板壳式换热器与管壳式换热器设备,2008,37(5);64-67.一次性投资比较见表4.(张编)