《新型分馏塔顶油气冷凝冷却器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新型分馏塔顶油气冷凝冷却器.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103712483 A (43)申请公布日 2014.04.09 CN 103712483 A (21)申请号 201310664548.1 (22)申请日 2013.12.10 F28D 7/00(2006.01) F28F 9/12(2006.01) F28F 9/24(2006.01) (71)申请人 山东蓝星清洗防腐公司 地址 250109 山东省济南市历城区郭店镇曹 家馆村 (72)发明人 姬玉林 吴振 刘一总 许山 谢宗仁 (74)专利代理机构 济南诚智商标专利事务所有 限公司 37105 代理人 王汝银 (54) 发明名称 新型分馏塔顶油气冷凝冷却器 (。
2、57) 摘要 新型分馏塔顶油气冷凝冷却器， 其浮头盖板 部分呈凹槽形 ； 折流板呈 D 字型且其残缺部分的 径向长度为壳体内径的 25%， 相邻两折流板之间 的间距为 0.3 倍壳体内径 ； 浮头管板与浮头法兰、 钩圈配合面采用梯形槽密封配合。凹槽形结构的 浮头盖板能够增加弧形深度， 使管程内介质在浮 头处换向时， 有足够的折流空间， 使管程介质流通 顺畅 ； 折流板结构及间距的设置能够进一步增强 壳程内流体介质的流速， 增强流体的湍流程度， 提 高换热效果 ； 梯形槽密封能够有效避免管程介质 与壳程介质之间的相互渗漏、 混合， 进而增加腐蚀 环境的复杂性， 导致腐蚀泄露， 造成环境污染。此 。
3、外， LX-05 涂层结构的设置能提高耐腐蚀、 耐冲刷 性能， 降低了由于维修和更换造成的经济损失。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103712483 A CN 103712483 A 1/1 页 2 1. 新型分馏塔顶油气冷凝冷却器， 包括管箱、 壳体、 传热管、 折流板、 浮头管板、 固定管 板、 浮头、 钩圈及分程隔板， 浮头端的管箱法兰与浮头端壳体法兰的配合面之间设密封垫 片， 浮头法兰通过双头螺柱与钩圈连接， 浮头管板。
4、与浮头法兰及钩圈接触配合， 其特征是 ： 所述浮头的盖板部分呈凹槽形 ； 所述折流板为圆盘状结构切去一部分， 而呈 D 字型且其残 缺部分的径向长度为壳体内径的四分之一， 相邻两折流板之间的间距为 0.3 倍壳体内径。 2. 根据权利要求 1 所述的新型分馏塔顶油气冷凝冷却器， 其特征是 ： 在所述浮头法兰与浮头管板配合的端面上设有环状的梯形槽， 在梯形槽内设密封环 A， 相对应的浮头管板的端面上设梯形凸台 ； 同时， 在浮头管板的外周面上设环状的梯形槽， 在梯形槽内设密封环 B， 在钩圈的内周面上设 与浮头管板的梯形槽配合的凸台。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的新型分馏塔顶油气冷凝冷。
5、却器， 其特征是 ： 至少在壳程 表面涂置 LX-05 防腐涂层， LX-05 防腐涂层包括两层底漆涂层、 三层或四层面漆涂层。 4. 根据权利要求 3 所述的新型分馏塔顶油气冷凝冷却器， 其特征是 ： 所述 LX-05 防腐 涂层的涂层的总厚度为 150-350m。 权 利 要 求 书 CN 103712483 A 2 1/4 页 3 新型分馏塔顶油气冷凝冷却器 技术领域 0001 本发明涉及石油、 化工领域， 具体为一种新型分馏塔顶油气冷凝冷却器， 属于冷换 设备的技术领域。 背景技术 0002 现代化工与石油化工装置具有大型化， 连续性强， 腐蚀性大， 高温、 高压， 易燃易爆 等特点。。
6、对冷换设备可靠性、 稳定性、 安全性提出了更高要求。冷凝器是用冷流体对热流体 部分进行降温的换热设备， 其冷流体与热流体的流体温差较大。冷凝器是石化生产中重要 的工艺设备， 也是重要的节能设备， 冷凝器的运行状态对整个装置的安全、 产品质量、 节能 减排起着至关重要的作用。 0003 目前， 炼油厂催化装置中的分馏塔顶油气冷凝冷却器一般采用如图 1 所示的浮头 式换热器， 其包括管箱 1、 壳体 2、 传热管 3、 折流板 4、 浮头管板 5、 固定管板 6、 浮头 7 及分程 隔板 9。分程隔板 9 设置在设固定管板 6 一端的管箱 1 内。浮头端的管箱法兰 11 与浮头端 壳体法兰 21 。
7、的配合面之间设密封垫片， 浮头的盖板部分呈球冠形， 沿盖板的一周圈设浮 头法兰 71， 浮头法兰 71 通过双头螺柱 10 与设置在浮头管板 5 外圈的钩圈 8 连接。浮头管 板 5 的左端周面与浮头法兰 71 的右端周面通过密封垫密封配合， 浮头管板 5 安装在钩圈 8 的内环中， 其外周面与钩圈 8 的内环面通过密封垫密封配合。折流板 4 分布在壳体 2 内， 传 热管 3 穿过折流板 4。折流板 4 的作用是， 用来确保壳程内介质的流速， 迫使流体介质按规 定的路程多次横向通过管束外表面， 增强壳程内流体介质的湍流程度。对于该换热器其它 部分结构， 及各部件的组装关系， 因为均属现有技术。
8、， 所以不再赘述。 0004 该冷凝冷却器的换热管基材材质是 10 号碳钢。分馏塔顶油气冷凝冷却器壳程通 过的是分馏蒸气， 介质中含有 NH3和 HCN。当从分馏塔中流出来的物料经过冷却器， 温度下 降后， 在换热器壳程形成 HCN-H2S-H2O 系统的腐蚀 . 其反应如下 ： 0005 Fe H2S FeS H2 0006 FeS 6CN- Fe(CN)64- S2- 0007 2Fe Fe(CN)64- Fe2Fe(CN)6 0008 2Fe Fe(CN)64- 6H2O 3O2 2Fe4Fe(CN)63 4Fe(OH)3 0009 在零点温度范围内， H2S 和 Fe 生成的 FeS 。
9、保护膜会与 CN 发生络合反应， 产生络合 离子 Fe(CN)64-， 加速腐蚀反应的进行 ； 络合离子 Fe(CN)64-继续与 Fe2+反应生成亚铁氰化亚 铁白色沉淀。当物料中含有 NH3和 HCN 时， 产生腐蚀现象。 0010 因为炼厂炼制原油硫、 酸值含量较高， 二次加工催化装置中原料中的硫化物和氰 化物在裂解过程中形成 H2S、 HCN、 NH3等， 在分馏塔顶挥发冷却系统内形成 HCN-H2S-H2O 型的 电化学腐蚀介质。腐蚀现象主要在壳程侧， 须在壳程侧做防腐处理。根据其操作参数， 壳程 所走介质工作温度较高， 且是油气混合物料， 即处于集热 （150 300） 和油 （原油。
10、、 汽油、 柴油等） 于一体的复杂介质条件下， 因为油在热的条件下， 本身就是很强的脱漆剂。因而 长期以来， 热油介质下的防腐一直依靠金属材料本身来解决， 存在防腐时间短， 防腐工艺复 说 明 书 CN 103712483 A 3 2/4 页 4 杂， 成本高等缺陷。 此外， 因为浮头管板与浮头、 钩圈密封配合形式过于简单， 所以会存在介 质泄露问题， 造成环境污染。 发明内容 0011 针对上述存在的缺陷， 本发明的目的在于提供一种具有更好的密封结构和防腐结 构的新型分馏塔顶油气冷凝冷却器。 0012 为实现上述目的， 本发明所采取的技术方案是 ： 新型分馏塔顶油气 冷凝冷却器， 包括管箱、。
11、 壳体、 传热管、 折流板、 浮头管板、 固定管板、 浮头、 钩圈及分程隔板， 浮头端的管 箱法兰与浮头端壳体法兰的配合面之间设密封垫片， 浮头法兰通过双头螺柱与钩圈连接， 浮头管板与浮头法兰及钩圈接触配合， 所述浮头的盖板部分呈凹槽形， 所述折流板为圆盘 状结构切去一部分， 而呈 D 字型且其残缺部分的径向长度为壳体内径的四分之一， 相邻两 折流板之间的间距为 0.3 倍壳体内径。 0013 现有浮头的盖板部分呈球冠形， 因为其曲率半径大， 所以弧形深度浅， 容易造成管 程介质流通不畅， 产生噪音， 改为凹槽形后能够增加弧形深度， 使管程内介质在浮头处换向 时， 有足够的折流空间， 使管程介。
12、质流通顺畅。 对折流板结构及间距的设置能够进一步增强 壳程内流体介质的流速， 增强流体的湍流程度， 提高换热效果。 0014 进一步， 在所述浮头法兰与浮头管板配合的端面上设有环状的梯形槽， 在梯形槽 内设密封环 A， 相对应的浮头管板的端面上设梯形凸台 ； 在浮头管板的外周面上设环状的 梯形槽， 在梯形槽内设密封环 B， 在钩圈的内周面上设与浮头管板的梯形槽配合的凸台。 0015 进一步， 至少在壳程表面涂置 LX-05 防腐涂层， LX-05 防腐涂层包括两层底漆涂 层、 三层或四层面漆涂层。 0016 进一步， 所述 LX-05 防腐涂层的涂层的总厚度为 150-350m。 0017 通。
13、过在浮头法兰与浮头管板、 浮头管板与钩圈的配合面设置梯形槽， 且在梯形槽 内设置密封环， 增加了浮头管板与浮头法兰、 钩圈之间的密封效果， 能够有效避免管程介质 与壳程介质之间的相互渗漏、 混合， 进而增加腐蚀环境的复杂性， 导致腐蚀泄露， 造成环境 污染问题。 0018 LX-05 防腐涂层适用于冷换设备的防腐及油水换热设备的防护， 特别是 150至 300范围的换热或者水冷设备的防护。 无论油/水或油/油换热器内、 内外防腐， 水侧相无 论是海水冷却、 还是中水、 循环水水冷器均适用， 油气 侧可用于油气、 汽油、 煤油、 柴油、 中 间原料油以及长期使用温度小于 300的塔顶、 塔底含硫。
14、、 含环烷酸塔底换热器内外防腐。 冷却器通过采用 LX-05 生漆改性树脂防腐涂层的管程和 / 或壳程， 可大大提高冷却器的耐 腐蚀、 耐冲刷性能， 有效地提高冷却器的使用寿命， 减少了金属耗材， 降低冷却器的工业使 用成本， 显著降低了由于维修和更换等原因造成经济损失， 提高生产效率， 并降低由于冷却 器泄漏造成的环境污染等， 具有良好的社会效益。 附图说明 0019 图 1 为目前使用的分馏塔顶油气冷凝冷却器的结构示意图 ； 0020 图 2 为本发明的浮头端的组成部件的结构示意图 ； 0021 图 3 本发明中浮头、 浮头管板及钩圈配合的结构示意图 ； 说 明 书 CN 10371248。
15、3 A 4 3/4 页 5 0022 图中 ： 1 管箱， 11 管箱法兰， 2 壳体， 21 浮头端壳体法兰， 3 传热管， 4 折流板， 5 浮头 管板， ， 6 固定管板， 7 浮头， 71 浮头法兰， 8 钩圈， 9 分程隔板， 10 双头螺柱， 密封环 A， 密 封垫片， 密封环 B。 具体实施方式 0023 为了便于说明、 理解本发明的技术内容， 下面结合附图对本发明作进一步说明。 0024 如图 2 和图 3 所示的新型分馏塔顶油气冷凝冷却器， 其在图 1 的基础上对浮头部 分的结构进行了改进。该种新型分馏塔顶油气冷凝冷却器对其浮头端结构进行改进， 将浮 头 7 的盖板部分由球冠。
16、形改进为凹槽形， 也可以说使盖板部分看起来像一脸盆， 即增加了 盖板的凹陷深度。 该修整使管程内介质在浮头处换向时， 能够有足够的折流空间， 使管程介 质流通顺畅， 减少了噪音。所述折流板 4 呈 D 字型 （即为切去一部分的圆盘） 且其残缺部分 的径向长度为壳体 2 内径的四分之一。且相邻两折流板 4 的残缺端上下方向上相间分布设 置， 即某一折流板 4 的残缺端向上， 则与其相邻的折流板 4 的残缺端向下， 依次类推。同时， 相邻两折流板 4 之间的间距为 0.3 倍壳体 2 内径。对 折流板 4 结构及间距的设置能够进 一步增强壳程内流体介质的流速， 增强流体的湍流程度， 提高换热效果。。
17、 0025 此外， 在浮头法兰71的右端面上设置环状的梯形凹槽， 与浮头法兰71的右端面相 对应的浮头管板 5 的左端面上设环状的凸台， 在所述梯形槽内设密封环 A ， 浮头管板 5 的 左端面上的凸台与浮头法兰 71 右端面上的梯形凹槽配合 ； 同时， 在浮头管板 5 的外周面上 设环状的梯形槽， 在该梯形槽内设密封环 B ， 在钩圈 8 的内周面上设与所述浮头管板 5 的 梯形槽配合的凸台， 浮头管板 5 上的梯形槽的槽宽最好大于钩圈内周面上的梯形状凸台的 宽度。 0026 分馏塔顶油气冷凝冷却器的管程内介质为循环水， 温度为 79左右 ； 壳程内的介 质为分馏塔顶油气混合物， 温度为 1。
18、32左右， 管程与壳程内温度相差较多 50。为了增 强防腐性能， 至少在壳程表面涂置 LX-05 防腐涂层， LX-05 防腐涂层包括两层底漆涂层、 三 层或四层面漆涂层。且所述 LX-05 防腐涂层的涂层的总厚度为 150-350m。 0027 管程表面包括固定管板 6 端的管箱 1 内表面， 及其内分程隔板 9 的表面、 传热管 3 内表面、 浮头 7 内表面等与管程介质接触的表面。壳程表面包括换热器的壳体 2 内表面、 传 热管 3 外表面、 折流板 4 外表面等与壳程介质接触的表面。 0028 LX-05涂料为现有涂料品种， 其主要成分 （按质量百分数） 为 ： 环氧树脂 ： 40； 。
19、改性 酚醛树脂 ： 30 ； 呋喃树脂 ： 40 ； 填料 ： 20 ； 固化剂 ： 5 ； 邻苯二甲酸二丁酯 ： 10 ； 无水 乙醇 ： 适量 ； 乙二胺 ： 5。即是以中国生漆为主要原料经化学改性而得树脂基料， 调配以多 种颜料而制成的单组分常温固化涂料， 其除具有耐酸、 碱、 水、 海水的腐蚀性外， 还具备突出 的耐热耐油特性。特别适于炼油行业的热交换器处于集热 （150-300） 和油 （原油、 汽油、 柴油等） 于一体的复杂介质条件下使用。其应用于石油、 化工、 化肥、 农药、 化纤、 海洋化工等 工业的大型设备的防腐， 油水冷换设备防护， 特 别是 150 300范围的换热器防护。
20、。 0029 冷却器通过采用 LX-05 生漆改性树脂防腐的管束， 可大大提高冷却器的耐腐蚀、 耐冲刷性能， 有效地提高冷却器的使用寿命 ； 热油介质下的防腐不再依靠采用金属材料本 身解决， 减少了金属耗材， 降低冷却器的工业使用成本 ； 此外， 显著降低了由于维修和更换 等原因造成经济损失， 提高生产效率， 并降低由于冷却器泄漏造成的环境污染等， 具有良好 说 明 书 CN 103712483 A 5 4/4 页 6 的社会效益。 0030 涂层施工要求 ： 0031 表面准备和处理 ： 对金属表面应采用喷砂 （丸） 或其它机械方法除锈， 使表面呈 金属灰白色， 采用化学处理时， 需经除油、。
21、 除锈、 磷化、 钝化、 风干等步骤， 务必提供良好表 面 ； 对水泥和混凝土表面， 应加以认真的表面处理， 其中包括机械打磨， 轻度喷砂 （丸） ， 机械 或手工钢丝刷或稀酸清洗， 上述处理后应充分除尘， 然后用腻子填充表面孔洞， 提供可施涂 的物面 ； 0032 涂层厚度参考范围值 ： 一般环境防腐涂层 120 200m ； 海洋环境防腐涂层 200 250m ； 耐化学腐蚀设备涂层 250 350m ； 0033 涂装方法 ： 刷涂、 喷涂、 滚涂和灌涂方法均可， 传热管 3 内宜采用灌涂法 ； 传热管 3 外宜采用淋涂或喷涂法 ； 管板 5（6） 、 管箱 1、 壳体 2 表面宜采用刷。
22、涂或喷涂法 ； 0034 漆液粘度是按喷涂方法设计的， 其它施工方法， 只要根据经验用稀释剂调整粘度 后即可使用 ； 0035 涂层固化为常温固化 ： 干燥时间 25 /h， 表干 1， 实干 24。 0036 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出若干改进和变型， 这些改进和变型 也应视为本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103712483 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103712483 A 7 2/2 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103712483 A 8 。