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高压换热器铵盐结晶的分析及处理 摘要：柴油加氢装置自2010年4月份扩能改造以来，高压换热器管束因铵盐结晶造成换热效率下降，E-102管程出入口温差由刚开工时的31℃缓步下降，温差逐渐缩小到15℃，反应系统压力降逐步上升，循环氢量明显下降，在处理量不变的前提下，反应氢油比降到330V/V，针对高压换热器管束结晶问题分析，对出现铵盐结晶的原因及结晶形成过程进行深入探讨，提出了改造措施，取得了较好的效果。 一、装置概述 柴油加氢装置是辽河分公司的核心装置之一，其主要作用就是脱除焦化柴油、催化柴油中的杂质和各种非理想组份，改变油品的安定性和腐蚀，生产出优质柴油。2006年9月该装置大修进行扩能改造，处理量由原来的40万吨/年增加到51万吨/年，2010年4月再一次扩能，投用新高分，装置处理量再一次提升，提到60万吨/年。自2006年9月改造结束后开工以来到现在，装置多次出现反应系统压降增加，高压换热器换效率低，循环氢量明显下降，反应氢油比不足的严重问题，致使装置不能满负荷生产。从操作数据对比分析看，是高压换热器E-102、E-103/A管束因铵盐结晶造成换热效率下降，针对高压换热器管束结晶问题查找原因，并对出现铵盐结晶的原因及结晶形成过程进行深入分析，提出了优化措施。 二、系统流程概述 装置反应器生成物先后经四台换热器、同两种物料进行热交换，再经空冷器冷却后进入高分。 反应生成物由反应器出口R-101→E-101（管层）→E-102（管层）→E-103/A（管层）→E-103/B（管层）→A-101/ABCD→高分 原料油自高压进料泵来→E-103/B（壳层）→E-103/A（壳层）→E-101（壳层）→反应加热炉 低分油自E-201/DCBA来→E-102（壳层）。 三、铵盐结晶位置分析 1、注水点到E-103/B管层出口 反应系统注水使用除盐水，在E103/B管程入口前注水点注水，注水泵为高速离心泵。根据泵的额定流量≤5t/h，装置处理量72t/h，所以选择注水量4.5t/h。注水量与原料油量之比为6.3%。系统操作压力6.9?MPa的条件下，水的饱和蒸气温度274．3～284．5?℃，反应系统中E103/B管程入口前注水点注入的水呈液相水状态。 月 日 装置处理量（t/h） 循氢量 Nm3/h E-103/B壳层温差 ℃ 4 15 72 37989 48 17 72 38705 57 21 73 38780 55 28 72 40791 57 5 10 72 39231 59 6 6 73 38721 71 14 72 37840 67 20 74 38231 66 26 72 38075 69 此表为注水点后操作参数，在保证注水量和注水点后管线设备中是液相水的条件下，通过多组E-103/B壳层换热温差对比，发现在E-103/B壳层换热温差逐渐加大。可以判断，在装置操作条件下，在E103/B管程前注水点之后高压换热器管束不会出现铵盐结晶堵塞的现象。 2、E-102管层入口到注水点 月 日 装置处理量（t/h） 循氢量 Nm3/h E-102管层温差 ℃ E-103/A壳层温差 ℃ 系统压差PDI-3118 Mpa 4 15 72 37989 34 55 1.6 17 72 38705 30 48 1.76 21 73 38780 27 30 1.79 28 72 40791 27 27 1.93 5 10 72 39231 26 18 2.04 6 6 73 38721 23 12 2.06 14 72 37840 24 11 2.06 20 74 38231 20 11 2.21 26 72 38075 24 9 2.29 7 4 73 36168 17 7 2.34 在处理量72t/h，循氢量39000Nm3/h前提下，根据上面数据，从分析对比操作数据看，E-102和E-103/A管程换热温差在降低，系统压差升高，基本可以断定，主要结晶部位在高压换热器E-102和E-103/A管程，导致反应系统压降升高。铵盐结晶的过程大体分3个阶段，第一阶段系统压降上升爬坡阶段，大约一个月左右。第二阶段，压降稳定阶段，压降稳定在2.05左右，约一个月左右。第三阶段，压降急速上升，属于压降快速增大阶段，压降2.05升到2.40Mpa仅用半月左右，此阶段，换热器换热效果同时明显下降E-103/B壳层的换热温度仅有10℃左右。 3.R-101出口到E-101管层出口 4月 5月 6月 15 17 21 28 10 6 14 20 26 反应器出口℃ 354 352 344 348 351 357 359 349 362 E-101管层出口℃ 236 241 228