Нефтегаз и Нефтехимия | Энерготехника

С точки зрения проектирования теплообменных поверхностей специфика обработки нефти и нефтепродуктов в качестве рабочей среды в отличие от воды заключается при рабочих температурах в более низкой плотности, теплоёмкости (в 2 раза), теплопроводности (в 7 раз) и в более высокой кинематической вязкости (в 3 раза). Линейная структура потока, реализуемая в традиционных гладкотрубных ТА, малоэффективна при низкой теплопроводности среды, тогда как закрутка потока увеличивает долю конвективной составляющей теплобмена (перемешивание) и турбулизируетпристенный вязкий слой.

Предлагается профилирование теплообменной поверхности, кардинально меняющее гидродинамику потоков: стягивание жидкой плёнки в ручейки в канале конденсации и динамическим орошением теплообменной поверхности в канале кипения.

При проектировании конструкции теплообменника SpinCell-нефть учтена специфика больших объёмов (расходов) сред, подлежащих переработке, с целью минимизации габарито-массовых характеристик. Используемые сейчас теплообменники для нефти по сравнению с другими видами теплообменного оборудования имеют самые большие размеры и вес до 20-50 тонн. Также учтена специфика высоких давлений (до 150 бар) в теплообменниках.

К теплообменникам в нефтяной промышленности предъявляются особые требования:

способность работы при экстремальных давлениях и температурах, устойчивость к агрессивным средам;
компактные размеры;
работа с 2-х фазными средами.

Базовая технология SpinCell включает элементы, совокупность которых обеспечивает коренное повышение энергоэффективности ТА, что позволяет говорить о ТА нового поколения. Внешне он похож на кожухотрубный, а теплообменная матрица – на пластинчатый ТА. Матрица ТА SpinCell образована многозаходными теплообменными спирально-профильными трубами (СПТ), соединёнными в сотовую конструкцию без использования традиционной трубной доски (как в пластинчатом ТА).

Применение в нефтегазе и нефтехимии:

Однофазный подогрев-охлаждение бензольных смесей на стадиях технологического процесса: смесь А при Твх=2470С, смесь Б при Твх=1300С
Бойлер (испаритель) смеси углеводородных фракций при Твх=1000С водяным паром при Твх=1560С
Конденсатор реакционного газа (пропана) при Твх=1100С оборотной водой Твх=300С
Охладитель синтез-газа при Твх=1600С водой при Твх=1100С
Охладитель загрязнённой шламовой воды при Твх=1100С оборотной водой при Твх=250С
Сжижение попутного нефтяного газа в установке разделения углеводородов. ПНГ: 3,4МПа, Твх/вых =+60/-200С. Газоконденсат: 0,7МПа, Твх/вых= -40/+300С
Подогреватель природного газа 6,3МПа, Твх/вых=0-500С оборотной водой.

Рекуперация тепла при осушке газа (ТЭГ);
рекуперация тепла, охлаждение,
конденсация и ребойлинг при аминовой очистке газа;
рекуперация тепла, нагрев и охлаждение при обезвоживании и обессоливании сырой нефти;
рекуперация тепла при конденсации пара;
рекуперация тепла, охлаждение, конденсация, ребойлинг при фракционировании сжиженного нефтяного газа

В сфере нефтегаза на одном из предприятий нефтедобычи идёт пилотный проект по подогревателям нефти на основе технологии SpinCell, предназначенным для замены подогревателей 1400ТПГ-2,5-М1/20Г-6-Т-4-У-И, расположенных в количестве 64 штук на участке стабилизации нефти. ТА SpinCell должен существенно повысить качество подогрева сырой нефти и охлаждения товарной нефти, увеличить межремонтный цикл, снизить затраты владения оборудованием, снизить массогабаритные характеристики не менее, чем в 20 раз.