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1、深冷操作冷箱和脫甲烷塔冷箱是一組高效、絕熱保冷的低溫換熱設(shè)備。在深冷分離過程中經(jīng)常采用,如在天然氣深加工的深冷分離過程中就采用在-100℃左右工作的冷箱。它由結(jié)構(gòu)緊湊的高效板式換熱器和氣液分離器所組成。因為低溫極易散冷,要求極其嚴密的絕熱保冷,故用絕熱材料把換熱器和分離器均包裝在一個箱形物內(nèi),稱之為冷箱。冷箱簡介2-E12-E22-E3作為本廠深冷核心的2-E1冷箱在天然氣NGL回收系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用,是天然氣深冷裝置的主冷箱,為各個物流的換熱提供了場所。錯逆流冷箱為單元體疊積結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)單元由翅片、隔板、封條組成。翅片上下放置隔板,兩側(cè)邊緣用封條密封,即構(gòu)成翅片單元體。
2、冷箱結(jié)構(gòu)簡介冷箱結(jié)構(gòu)簡介錯逆流式冷箱具有結(jié)構(gòu)緊湊;輕巧牢固;傳熱系數(shù)高等優(yōu)點。錯逆流式冷箱的缺點是:由于工藝設(shè)計流道很小,易堵塞,而形成較大壓降,要求介質(zhì)雜質(zhì)低;清洗和檢修困難;要求介質(zhì)對鋁不腐蝕。2-V12-E12-E32-E22-C1原料氣(2-E3)2-E22-C1塔底3-V63-V7干氣2-C1第7層2-C1第8層4-C1原料氣外輸2-E1冷箱為釬焊鋁合金換熱器,共有89層換熱通道,換熱通道多,七股物流在其中換熱,此冷箱重量輕,單位體積換熱面積大,換熱效率高,結(jié)構(gòu)緊湊復雜。天然氣處理廠冷箱參數(shù)(A+B)/2(A+B)/22-E1項目通道A通道B通道C通道D通道E通道F通
3、道G進出進出進出進出進出進出進出操作壓力(bar)42.54942.44913.70014.37528.051.8933.53操作溫度(℃)27-26.15-0.15-26.15-32.4622.48-22.73-12.39-9.07922.48-26.84-25.86-9.69-9.18表面積(㎡)4521054875134112201112壓差(mbar)150150250—450——介質(zhì)原料氣原料氣(2-E3)干氣7,8層側(cè)沸線甲烷塔底物料3-V6丙烷3-V7丙烷連接法蘭壁厚(㎜)2020162018201010101010141014天然氣處理廠項目通道A通道B通道C通
4、道D通道E進出進出進出進出進出操作壓力(bar)42.34914.0014.28142.14942.149操作溫度(℃)-26.15-55.15-96.26-32.46-66.05-34.00-55.11-94.15-55.15-34.15表面積(㎡)786934432628270壓差(mbar)150250—450150介質(zhì)原料氣干氣13,14層側(cè)沸線2-V1底部液相2-V1頂部氣相連接法蘭壁厚(㎜)2018101620202-E2冷箱參數(shù)項目通道A通道B進出進出操作壓力(bar)42.54914.469操作溫度(℃)27-0.15-7.665.95表面積(㎡)167160壓
5、差(mbar)150—介質(zhì)原料氣甲烷塔底物料連接法蘭壁厚(㎜)201610102-E3冷箱參數(shù)鋁合金材料本身的特點以及分離裝置生產(chǎn)工藝的特殊性,決定了鋁合金管道的脫脂加工、組裝、焊接,探傷等工藝技術(shù)標準遠遠高于碳鋼材料。2-E1冷箱為釬焊鋁合金換熱器。鋁合金材料特性:鋁合金管主要化學成份:含Mg為2.0﹪-2.8﹪,含Mn為0.4﹪-1.5﹪,其余為Al。機械性能:在熱軋狀態(tài)下,其抗拉強度不小于226Mpa,熔點均為650℃,熔化時無顏色變化。檢修困難2-E1主冷箱的通道很小,容易因堵塞而增大壓強降,且一旦結(jié)垢,無法徹底清洗和檢修。天然氣處理廠三氣廠粉末沖蝕對于上游干燥塔帶來的
6、分子篩粉末對冷箱管壁造成長期沖擊,管壁有變形以及變薄。漏冷加劇冷箱漏冷現(xiàn)象也急劇增加,厚厚的保溫層外有大量的冰雪物凝結(jié)。技術(shù)特點2-E1、2-E2、和2-E3冷箱是多物流板翅式換熱器,鋁質(zhì)材料,設(shè)計壓力最高4.9MPa,設(shè)計溫度最低-120℃。采用整體焊接形式,所以本換熱器是不可拆卸的,故所選冷箱性能要穩(wěn)定可靠,符合工藝參數(shù)要求。脫甲烷塔是帶有中間側(cè)沸器的復雜精餾塔。中間側(cè)沸器就是在塔的中部抽出一股液體,通過中間側(cè)沸器加入部分熱量,以降低塔底重沸器的熱負荷,降低能耗,又達到回收冷量的目的。從某一塊塔板上抽出的液體,經(jīng)過中間側(cè)沸器汽化后,所得氣體中易揮發(fā)組分含量低于原抽出板的上升
7、蒸汽中易揮發(fā)組分的含量。所以液體經(jīng)過中間側(cè)沸器汽化后的氣體一般都返回到抽出板以下的某一塊塔板。脫甲烷塔的控制由于脫甲烷塔塔頂和塔底溫度差達到100℃以上(塔頂-95±5℃和塔底0℃),濃度差(塔頂含有甲烷95%~99%和塔底含有1%~1.25%)。脫甲烷塔通常均在低溫下運行,是各分餾塔中溫度最低,投資最多和能耗最大的一個塔。此外,脫乙烷塔的塔頂部位一般也是在低溫下運行。當裝置以回收C3+為目的時脫甲烷塔對保證乙烷收率起著決定性作用,而且它的冷量消耗在凝液分餾系統(tǒng)中占絕大多數(shù)比例。當裝置以回收