Hastelloy合金板式换热器的应用.pdf

3 5 0 化工机械 2 0 0 3年 H a s t e l l o y合 金 板 式 换 热 器 的应 用 张 一 凡 崔 文 广 ( 兰州 石化 公 司催化 剂厂 ) 摘要针 对铝 溶胶 生产 过 程 中苛刻 的 工艺条 件 ， 选 用 H a s t e l l o y合金 板 式 换热 器 ， 并 对其 结构特 点 和使 用 效 果 进 行 阐述 。 关 键 词Ha s t e l l o y合 金板 式换 热 器 铝 溶胶 中圈 分类 号T Q 0 5 1 5 文献 标识 码B 文章 编 号0 2 5 4 - 6 0 9 4 ( 2 0 0 3 ) 0 6 - 0 3 5 0 - 0 4 在催 化 裂 化 催 化 剂 生 产 过 程 中 ， 部 分 产 品 需 要 以铝溶胶作 为粘 结剂 。在铝 溶胶制 备 过程 中， 反应物料循环需要升 降温 。 由于物料性质 以及温 度骤变等苛刻条 件 ， 先后 使用 非金 属列 管式换 热 器 、 搪瓷换 热器 等 ， 但 都表 现 出运 行周期 短 、 运行 费用高等缺 点 。为满 足装 置 长周 期安全 生 产 ， 降 低设备运行 成本 ， 开发 了 H a s t e l l o y合 金板式 换 热 器 ， 并将其用于铝 溶胶 生 产 中使 得换 热器使 用 寿 命 显著提高。 1 铝 溶 胶 换 热 器 工 艺 条 件 铝 溶 胶 粘 结 剂 装 置 共 有 两 套 生 产 系 统 ， 工 艺 流 程 简 图见 图 1 。 铝溶胶制备是 由金属 铝粒 与 8 5 1 1 5 的稀 盐 酸 反 应 。 生产 初 始 状 态 ( 常 温 下 ) 时 ， 铝 与 盐 酸的反应 速度较慢 ， 为了提 高反应速度 ， 物料需 在 循 环过 程 中 经 过换 热 器 升 温 。 当反 应 器 内铝 床 层 温 度达 到 8 5 以上 时 ， 铝 与 盐 酸 的 反 应 速 度 加 剧 ， 而随着反应速度加剧 ， 反应床层温度 又会不断 上 升 。 为 了 控 制 反 应 速 度 与 温 度 ， 换 热 器 停 止 蒸 汽加热 ， 通 入循 环水变换热器升温 为换热器 降温 。 大部分的铝溶胶经换热器冷却 后作 为循 环液在系 图 1 工 艺 流 程 示 意 图 统 中吸 收 热 量 。 换热器 的工艺条件 为 ： 使用 温 度 0 9 5 ， 最 高温度 1 2 0 ； 压 力 不 大 于 0 4 MP a ； 阻 力 降 小 于 0 0 5 MP a ； 流 量 4 06 0 m h 。 2 H a s t e l l o y合 金 板 式 换 热 器 的 选 用 2 1 腐蚀 条件 选取 了 3种 材料 ， 并 进行 铝 溶胶 静 态 腐蚀 试 验 ， 试 验 结 果 见 表 1 。 表 1 铝溶胶静 态腐蚀试 验数据 张一 凡 ， 女 ， 1 9 6 8年 8月生 ， 工 程师 。甘 肃省 兰州 市 ， 7 3 0 0 6 0 。 维普资讯 http:/www.cqvip.com 维普资讯 http:/www.cqvip.com 3 5 2 化工机械 2 0 0 3年 量 。 _ 1 f J 1 I 固 活 i I ·2 rr T l I 1 r - r n T 1 几 。 i 一 一 ， 甲进 口 定 压 动 I 1 I 。 I l I I I - I 1 I 1 I 乙 进 口 譬 压 I I I I I I I ， 一 、 q 一 板 譬 q 板 · 4 1 上 j j L- 上 一 J L - 一一 甲出口 。 图 3 板 片 安 装 流 程 示 意 图 表 4各 类 换 热 器使 用 状 况 比较 设计 压力 设 计温 度 使 用温 度 传热 系数 泄漏 停工 时 间 维修频 散 维修 费用 类 型 MP a W m。 K。 情况d a 次 a 万 元 a 石 墨列管 式0 6 1 2 0 9 0 3 0 0 易 8 O 8 加 搪 瓷板式0 6 1 2 0 9 0 1 8 0 极 易 1 2 0 2 0 6 2 Ha s t e l l o y 1 0 1 2 0 9 5 2 9 31 无 合 金板 式 从表 4可 知 ， Ha s t e l l o y合 金板 式换 热器 在使 用 过 程 中 ， 具 有 以下 优 点 ： a 高效性 。Ha s t e l l o y合金 板 式换 热 器 总 的 传热系数 比较 高 ， 是 列管 式换热 器 的近 1 0倍 ， 在 工艺条件相 同时传热 面积大大减少 。 b 操 作 灵 活 、 操 作 弹 性 大 。 该 换 热 器 投 用 以后 ， 未 出现 冲塔 事 故 ， 而 且 系统 温 度控 制 更灵 活 ， 产 品质量合格率也 大大 提高 ， 未 出现 白色沉 淀 物 。 c 检 修 、 清 洗 方 便 。 因 换 热 器 机 架 上 、 下 导 杆及板片加工精度高 ， 安装 时板片易对正 ， 一次安 装 即可 成 功 。 d 设 备寿命 长。3个 月定 期 对换 热 器 进行 检查 ， 频繁拆装 未 出现板 片或垫 片破损 ； e 耐 温 耐 压 可 以 根 据 更 换 橡 胶 垫 片 而 改 变。最 高 耐 压 可 达 2 5 MP a ， 耐 温 可 达 一5 0 2 50 ： f 不易泄漏 。这与它的密封结构密切相关 。 Ha s t e l l o y合 金板 式换 热 器使 用一 年 时 间 ， 未 发生泄漏 、 腐蚀 以及其他损坏 现象 ， 一方面降低 了 岗位 操作人员 的劳 动强 度 ， 另一 方 面节 约 了检 修 维修 费用 ， 实现 了系统 长周 期运行 。 5 结 束 语 由兰州 石 油 机械 研 究 所 制 造 的 H a s t e l l o y合 金板式换热 器作 为一 种结 构 紧凑 、 性 能 高效 的换 热设备 ， 在兰州 石化 公 司催 化剂 厂 铝溶 胶制 备 生 产 中发挥 了 巨大 的作用 。该 设备 在投 用 后 ， 运 行 良好 ， 不仅克 服了其他换热 器存在 的问题 ， 而且还 表现 出高效 、 节能 、 经 济 、 节 材 、 操作稳定 和使用寿 命 长的优点 ， 鉴于该设 备流道 比较 窄 ， 使 用在有颗 粒存 在 的工况 时必须加前 置过滤 器 。Ha s t e l l o y合 金板式换热器 在盐酸 以及氯 化物介质 中具有广泛 的应 用 前 景 。 ( 收 稿 日期 ： 2 0 0 3 - 0 5 1 4 ) I 是 ： i 囊 ( 下 转 第 3 8 0页 ) 维普资讯 http:/www.cqvip.com 3 8 0 化工机械 2 0 0 3年 膨 胀透 平 损坏 原 因分析 及 改进 陈攀 峰牛立斌 ( 1 8 1 ) 内撑 圆专 用工 装 内组 装环 的应 用 孙殿华 ( 1 8 3 ) 油浆蒸 汽发生 器 的 密封 改造 郭晶( 1 8 5 ) 注水 泵润 滑 油过 滤器 的 改造 陈 侃平王宏 斌 ( 1 8 7 ) 裂解 气 压缩 机 中压缸 振 动原 因分 析及 处理 宋 建东 ( 2 3 5 ) 尿 素造 粒机 的改 造设 计 廖 和平 ( 2 3 8 ) 造 气炉 煤气 三通 阀的改 造 何 洪吉 ( 2 4 0 ) 衬 砖衬 胶 法兰结 构 的密 封 问题探 讨 邢 春发明利 鹏陈兵等 ( 2 9 2 ) 锅炉 吹灰 器密 封结 构 的改 造 刘铁 虎陈庆 ( 2 9 4 ) 立式搅 拌 容器 椭 圆封 头盛 液高 度 的快 速计算 朱民董海 忠潘志 壮 ( 2 9 6 ) 主 油泵花 键联 接 的失 效分 析与 改 进 杨耀 华 ( 3 6 0 ) B E L Z ON A 1 5 9 1材料 在 反应 釜修 复 中的应 用 王 观东 ( 3 6 3 ) 空 压机转 速 波动 分 析与解 决 吴 思录 ( 3 6 5 ) 专 题 述 评 旋 管动 态 过滤 的研 究进 展 王 晓静苏伟 ( 5 8 ) K e n i c s 静态 混 合元 件 的快 速原 型制 造 翟俊 霞涂善东 ( 1 1 2 ) 换 热设 备 多相 流 防除垢 新 技术 的研 究进 展 张少 峰李修 伦刘 明言 ( 1 1 6 ) 垫 片 密封 技术 的 进展 胡跃 华宋继武 ( 1 2 1 ) 氯化 石蜡 生 产装 置腐 蚀 与对策 曹 国民 ( 1 8 9 ) 对 压 力 容器定 期 检验 规则 中几 个 问题的 商榷 王涛韩勇韩 立柱 ( 2 4 2) 对 工业金 属 管道 设 计规 范 中许用 应力 提 高幅度 的 探讨 李永 红 ( 2 4 7) C O H S对 油气 管 材 的腐蚀 规 律 焦 卫 东张 耀宗张清 ( 2 5 0) 我 国压 力容 器标 准 和 A S ME规范 的 比较分 析 黄 安庭 ( 2 9 7) 压 力容 器使 用安 全 问题 与 对策 王 观东 ( 3 0 2 ) 含 油污 泥脱 水设 备 与技 术 周 高华方善 如张剑 鸣等 ( 3 0 6) 丙 烯腈 反 应器 国产 旋 风分 离器 的性 能及 工业应 用 陈建 义时铭显 ( 3 6 7 ) 烟气轮 机 运行 中 动平衡 破 坏 的原 因分析 及维 护措 施 卢世 忠包磊刘立平 ( 3 7 2 ) 科 技 动 态 - ( 6 2 ， 1 2 5 ， 1 9 3 ， 2 5 4 ， 3 1 2 ， 3 7 5 ) 当前 国家 鼓 励发 展 的环保 产业 设 备 ( 产 品 ) 目录 ( 第 2批 ) ( 1 2 6 ， 3 7 6 ) 化 工 机械 合 订 本消 息 ( 9 ， 7 6 ， 1 6 3 ， 2 1 0， 2 5 8 ， 3 4 4 ) 化 工 机 械 荣获 第五 届 石化 行业 优秀 期刊 一等 奖 ( 1 2 0 ) 广 告索 引 ( 5 2， 1 2 4 ， 1 8 0， 2 2 9 ， 2 7 5 ， 3 7 7) ( 上接 第 3 5 2页 ) Ap pl i c a t i o n s o f Pl a t e He a t Ex c h a n g e r s o f Ha s t e l l o y Al l o y ZHANG Yi f a nCUI W e n g u a n g ( C a t a l y s t Pl a n t ，L a n z h o u Pe t r o c h e mi c a l I n du s t r y Co r p o r a t i o n，L a n z h o u，7 3 0 0 6 0，C , a t uu，Ch i n a ) Abs t r ac t Th e p l a t e h e a t e x c h a n g e r s o f ha s t e l l o y a l l o y we r e us e d f o r r o ug h p r o d uc t i o n c o n di t i o ns o f a l u mi n i um s o l ， a nd t he i r s t r u c t u r e c h a r a c t e r i s t i c s a nd a p p l i c a t i o n r e s ul t s we r e p r e s e nt e d Key w or ds Ha s t e l l o y Al l o y，Pl a t e He a t Ex c ha n g e r ，Al u mi n i um S o l 一一 。 - - _ l - l _。 _ - _ _ _ _ 一一 童j 堪- 维普资讯 http:/www.cqvip.com