常減壓裝置換熱器結(jié)垢的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著原油性質(zhì)的惡化，常減壓換熱器內(nèi)的結(jié)垢問題亟待解決。到目前為止，我國(guó)在原油結(jié)垢特點(diǎn)方面還缺乏系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，定量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)則更少，一定程度上阻礙了除垢技術(shù)的發(fā)展。本課題針對(duì)這一現(xiàn)狀對(duì)國(guó)內(nèi)綏中36-1型高酸原油的結(jié)垢特點(diǎn)展開實(shí)驗(yàn)研究。 當(dāng)前，對(duì)原油結(jié)垢的研究主要集中在測(cè)定原油結(jié)垢熱阻和結(jié)垢速率、探求有效的預(yù)測(cè)模型和考察換熱操作條件對(duì)結(jié)垢的影響等方面。本文首先根據(jù)傳熱學(xué)原理，從理論上分析了結(jié)垢熱阻值測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方法和原理。其次，自行

2、設(shè)計(jì)了高壓釜式實(shí)驗(yàn)裝置，模擬了換熱器表面在原油中的傳熱和結(jié)垢過程，應(yīng)用組態(tài)軟件采集和記錄實(shí)驗(yàn)測(cè)量的傳熱表面溫度、原油主體溫度和加熱功率，通過分析傳熱系數(shù)的變化得出原油的結(jié)垢熱阻和結(jié)垢速率，并根據(jù)結(jié)垢速率的大小考察換熱操作條件對(duì)原油結(jié)垢的影響。 本文分別考察了原油主體溫度、傳熱表面溫度、雷諾數(shù)和壓力對(duì)原油結(jié)垢的影響。隨著傳熱表面溫度的升高，沉積物增多，反應(yīng)的誘導(dǎo)期縮短，結(jié)垢速率加快。初始的傳熱表面溫度從310℃升高到380℃，結(jié)垢

3、速率增大了約6倍。與傳熱表面溫度相比，膜層溫度對(duì)結(jié)垢速率的影響強(qiáng)度更大，計(jì)算得出結(jié)垢反應(yīng)的活化能是28.5kJ/mol。當(dāng)初始的傳熱表面溫度恒定，原油主體溫度在200℃～280℃的范圍內(nèi)，隨著溫度的上升，原油主體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)加強(qiáng)，結(jié)垢熱阻和結(jié)垢速率增大。雷諾數(shù)對(duì)結(jié)垢的影響作用比較復(fù)雜，在傳熱表面溫度、主體溫度、壓力等操作條件恒定時(shí)，攪拌雷諾數(shù)在7000～12760的范圍內(nèi)不斷增大時(shí)，原油的結(jié)垢熱阻和結(jié)垢速率呈減小的趨勢(shì)變化，表明沉積和附