一种常减压装置换热系统及工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及到一种常减压装置换热系统及工艺，本发明采用特殊结构的换热器，使多股物流同时或依次与壳程内物流换热，阻力降小、换热效率高、热端温差小、运行稳定、抗垢性能好，减少设备占地面积和投资，优化了换热网络，提高原油换热终端温度，在换热源不变的情况下，能够将原油换热温度提高4-5℃，节能降耗效果非常显著。
【专利说明】一种常减压装置换热系统及工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工装置及工艺，具体指一种常减压装置换热系统及工艺。
【背景技术】
[0002]换热在化工装置中是非常重要的能量交换与回收利用的手段。常减压装置是根据原油中各组分沸点的不同，利用蒸馏方法将原油切割成石脑油、航煤、柴油、蜡油和减压渣油馏分的装置，其蒸馏技术水平的高低直接关系着后续装置的质量、收益和经济效益。作为原油加工的第一道工序，常减压装置的能耗占炼油厂全厂总能耗的14%?15%左右。通过换热系统，原油与各馏分油换热，回收各馏分油余热后再送至加热炉加热到一定温度，然后进入常压塔。在这过程中，原油与各馏分油组成了一个庞大而复杂的换热网络。在常减压装置中，装置多采用U型管换热器、浮头式换热器，换热单元数为20?50个，换热器台数为60?100台之多。这样庞杂的换热网络不仅设备投资大，而且物流在各换热器之间流动时必然会导致热损失，不能最大限度地回收热量，无论是设备投资还是降能降耗效果，均不理雄
V QjN O
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种换热网络简单且换热过程中热损耗小的常减压装置换热系统，从而达到降低设备投资、节能降耗的目的。
[0004]本发明所要解决的另一个技术问题是现有技术的现状提供一种换热网络简单且换热过程中热损耗小的常减压装置换热工艺。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:该常减压装置换热系统，包括换热器，其特征在于所述换热器包括单股流换热器、双股流换热器、三股流换热器和四股流换热器；
[0006]其中，所述单股流换热器为具有一个管程、一个壳程的常规换热器；
[0007]所述双股流换热器包括第一壳体和第一换热管组件，所述第一壳体上设有与壳程相连通的第一壳程入口和第一壳程出口 ；所述第一换热管组件包括Al换热管组和A2换热管组，各换热管组由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接各自对应的管箱，各换热管组均沿所述第一壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Al换热管组和A2换热管组，在所述第一壳体上设有Al入口管箱、Al出口管箱以及A2入口管箱、A2出口管箱；
[0008]所述三股流换热器包括第二壳体和第二换热管组件，所述第二壳体上设有与壳程相连通的第二壳程入口和第二壳程出口 ；所述第二换热管组件包括BI换热管组、B2热管组和B3换热管组，各换热管组由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接各组对应的管箱，各换热管组均沿所述第二壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于BI换热管组26、B2换热管组和B3换热管组，在所述第二壳体上设有BI入口管箱、BI出口管箱和B2入口管箱、B2出口管箱以及B3入口管箱和B3出口管箱；
[0009]所述四股流换热器包括第三壳体和第三换热管组件，所述第三壳体上设有与壳程相连通的第三壳程入口和第三壳程出口 ；所述第三换热管组件包括Cl换热管组、C2换热管组、C3换热管组和C4换热管组，各换热管组均由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接各自对应的管箱，各换热管组均沿所述第三壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Cl换热管组、C2换热管组、C3换热管组和C4换热管组，在所述第三壳体上设有Cl入口管箱和Cl出口管箱、C2入口管箱和C2出口管箱、C3入口管箱和C3出口管箱以及C4入口管箱和C4出口管箱；
[0010]原油接入管道通过第一泵后分为两股，分别连接第一单股流换热器的壳程和第二单股流换热器的壳程，出第一单股流换热器和第二单股流换热器后并为一股，然后依次连接第一三股流换热器的壳程、第一双股流换热器的壳程和电脱盐单元，出电脱盐单元后依次连接四股流换热器的壳程和第二三股流换热器壳程，出第二三股流换热器壳程后连接初馏塔，出初馏塔后连接第二双股流换热器的壳程，出第二双股流换热器壳程后连接加热炉；
[0011]来自常压塔底部的常底重油管道依次连接所述第二双股流换热器的Al管程、所述第二三股流换热器的BI管程和所述四股流换热器的Cl管程后连接下游；
[0012]来自常压塔中下部的第三侧线依次连接所述第二双股流换热器的A2管程、第二三股流换热器的B2管程、四股流换热器的C2管程、第一三股流换热器的B3管程后连接下游；
[0013]常压塔中部第二循环回流管线连接所述第二三股流换热器的B3管程，然后返回常压塔；
[0014]来自常压塔中部第一循环回流管线依次连接所述四股流换热器的C3管程、所述第一双股流换热器的A2管程后返回常压塔；
[0015]来自常压塔中部的第二侧线依次连接所述四股流换热器的C4管程、所述第一三股流换热器的B2管程后连接下游；
[0016]初馏塔中段循环回流管线连接所述第一双股流换热器的Al管程后返回初馏塔；
[0017]来自常压塔上部的第一侧线连接所述第一三股流换热器的Al管程后连接下游；
[0018]所述第一单股流换热器的管程连接初馏塔顶部管线，所述第二单股流换热器的管程连接常压塔顶部管线。
[0019]使用上述常减压装置换热系统的常减压装置换热工艺，其特征在于包括下述步骤:
[0020]来自界外的温度为25?50°C的原油通过第一泵后分为两股，其中第一股进入第一单股流换热器的壳程与来自常压塔顶部温度为115?135°C的常顶油换热至75?100°C，第二股进入第二单股流换热器与来自初馏塔顶部温度为120?150°C的初顶油换热至85?105°C ;其中，所述第一股和第二股的质量流量比例为1:0.9-1.1 ；
[0021]出第一单股流换热器和第二单股流换热器的原油并为一股后温度为85?100°C，进入第一三股流换热器的壳程，同时与来自常压塔上部第一侧线温度为170?190°C的常一线油、来自四股流换热器C4管程温度为150?170°C的常二线油、来自四股流换热器的C2管程温度为140?160°C的常三线油换热；其中，所述原油与常一线油、常二线油、常三线油的质量流量比例为100:8-18:7-17:7-17 ；
[0022]出第一三股流换热器的原油换热至110?125°C，进入第一双股流换热器的壳程，与来自初馏塔第一循环管线温度为170?200°C的初一中油、来自四股流换热器的C3管程温度为160?180°C的常一中油同时换热；其中，所述原油与初一中油、常一中油的质量流量比例为 100:31-41:39-49 ο
[0023]出第一双股流换热器的原油换热至130?145°C，进入电脱盐单元脱除原油中的盐和水；
[0024]出电脱盐的脱后原油温度降至130?145°C，进入四股流换热器的壳程，与四股流换热器四个管程中的四股物流同时换热；这四股物流分别是来自第二三股流换热器的BI管程的温度为180?220°C的常底重油，来自第二三股流换热器的B2管程的温度为190?230°C的常三线油，来自常压塔第一循环管线温度为180?210°C的常一中油，来自常压塔中部第二侧线温度为230?260°C的常二线油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常一中油、常二线油的质量流量比例为100:43-53:7-17:39-49 -.1-1l0
[0025]出四股流换热器的原油温度为180?210°C，进入第二三股流换热器壳程，与第二三股流换热器三个管程内的物流同时换热，这三股物流分别是来自第二双股流换热器的Al管程的温度为250?270°C的常底重油，来自第二双股流换热器的A2管程的温度为250?270 °C的常三线油，来自常压塔第二循环管线温度为260?285 °C的常二中油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常二中油的质量流量比例为100:43-53:7-17:48-58。
[0026]出第二双股流换热器的原油温度为220?250°C，进入初馏塔内初步分馏，从初馏塔底抽出温度为220?240°C的初底油，通过第二泵进入第二双股流换热器壳程，与来自常压塔底部重油管道的温度为330?365°C的常底重油和来自常压塔中部第三侧线的温度为300?330°C的常三线油同时换热，换热至280?310°C后送至加热炉；其中，所述的初底油与常底重油、常三线油的质量流量比例为100:58-68:11-21。
[0027]或者，
[0028]该常减压装置换热系统，包括换热器，其特征在于所述换热器包括单股流换热器、双股流换热器、三股流换热器和四股流换热器；
[0029]所述双股流换热器包括第一壳体和第一换热管组件，所述第一壳体上设有与壳程相连通的第一壳程入口和第一壳程出口 ；所述第一换热管组件包括Al换热管组和A2换热管组，各换热管组均由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接各自对应的管箱，各换热管组均沿所述第一壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Al换热管组和A2换热管组，在所述第一壳体上设有Al入口管箱、Al出口管箱以及A2入口管箱、A2出口管箱；
[0030]所述三股流换热器包括第二壳体和第二换热管组件，所述第二壳体上设有与壳程相连通的第二壳程入口和第二壳程出口 ；所述第二换热管组件包括BI换热管组、B2热管组和B3换热管组，各换热管组均由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接各自对应的管箱，各换热管组均沿所述第二壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于BI换热管组、B2换热管组和B3换热管组，在所述第二壳体上设有BI入口管箱、BI出口管箱和B2入口管箱、B2出口管箱以及B3入口管箱和B3出口管箱；
[0031]所述四股流换热器包括第三壳体和第三换热管组件，所述第三壳体上设有与壳程相连通的第三壳程入口和第三壳程出口 ；所述第三换热管组件包括Cl换热管组、C2换热管组、C3换热管组和C4换热管组，各换热管组均由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接各自对应的管箱，各换热管组均沿所述第三壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Cl换热管组、C2换热管组、C3换热管组和C4换热管组，在所述第三壳体上设有Cl入口管箱和Cl出口管箱、C2入口管箱和C2出口管箱、C3入口管箱和C3出口管箱以及C4入口管箱和C4出口管箱；
[0032]原油接入管道通过第一泵依次连接第三双股流换热器的壳程、第一三股流换热器的壳程、第一双股流换热器的壳程和电脱盐单元，出电脱盐单元后依次连接四股流换热器的壳程和第二三股流换热器壳程，出第二三股流换热器壳程后连接初馏塔，出初馏塔后进入第二双股流换热器的壳程，出第二双股流换热器壳程后连接加热炉；
[0033]来自常压塔底部的常底重油管道依次连接所述第二双股流换热器的Al管程、所述第二三股流换热器的BI管程和所述四股流换热器的Cl管程后连接下游；
[0034]来自常压塔中下部的第三侧线依次连接所述第二双股流换热器的A2管程连接、第二三股流换热器的B2管程、四股流换热器的C2管程、第一三股流换热器的B3管程后连接下游；
[0035]常压塔中部第二循环回流管线连接所述第二三股流换热器的B3管程，然后返回常压塔；
[0036]来自常压塔中部第一循环回流管线依次连接所述四股流换热器的C3管程、所述第一双股流换热器的A2管程后返回常压塔；
[0037]来自常压塔中部的第二侧线依次连接所述四股流换热器的C4管程、所述第一三股流换热器的B2管程后连接下游；
[0038]初馏塔中段循环回流管线连接所述第一双股流换热器的Al管程后返回初馏塔；
[0039]来自常压塔上部的第一侧线连接所述第一三股流换热器的Al管程后连接下游；
[0040]所述第三双股流换热器的BI管程连接初馏塔顶部管线，所述第三双股流换热器的B2管程连接常压塔顶部管线。
[0041]使用上述常减压装置换热系统的常减压装置换热工艺，其特征在于包括下述步骤:
[0042]来自界外的温度为25?50°C的原油通过第一泵进入第三双股流换热器IC的壳程，与来自常压塔的温度为115?135°C的常压塔顶油和来自初馏塔的温度为120?150°C的初馏塔顶油换热至85?105°C ;其中，所述原油与常压塔顶油、初馏塔顶油的质量流量比例为 100:3-13:19-29。
[0043]进入第一三股流换热器的壳程，与来自第一双股流换热器Al管程的常压塔上部第一侧线温度为170?190°C的常一线油、来自四股流换热器C4管程温度为150?170°C的常二线油、来自四股流换热器的C2管程温度为140?160°C的常三线油同时换热；其中，所述原油与常一线油、常二线油、常三线油的质量流量比例为100:8-18:7-17:7-17。
[0044]出第一三股流换热器2A的原油换热至110?125°C，进入第一双股流换热器的壳程，与来自初馏塔第一循环管线温度为170?200°C的初一中油、来自四股流换热器的C3管程温度为160?180°C的常一中油同时换热；其中，所述原油与初一中油、常一中油的质量流量比例为 100:31-41:39-49 ο
[0045]出第一双股流换热器IA的原油换热至130?145°C，进入电脱盐单元脱除原油中的盐和水；
[0046]出电脱盐的原油温度降至130?145°C，进入四股流换热器的壳程，与四股流换热器四个管程中的四股物流同时换热；这四股物流分别是来自第二三股流换热器的BI管程的温度为180?220°C的常底重油，来自第二三股流换热器的B2管程的温度为190?230°C的常三线油，来自常压塔第一循环管线温度为180?210°C的常一中油，来自常压塔中部第二侧线温度为230?260°C的常二线油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常一中油、常二线油的质量流量比例为100:43-53:7-17:39-49:7-17。
[0047]出四股流换热器的原油温度为180?210°C，进入第二三股流换热器壳程，与第二三股流换热器三个管程内的物流同时换热，这三股物流分别是来自第二双股流换热器的Al管程的温度为250?270°C的常底重油，来自第二双股流换热器的A2管程的温度为250?270 °C的常三线油，来自常压塔第二循环管线温度为260?285 °C的常二中油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常二中油的质量流量比例为100:43-53:7-17:48-58。
[0048]出第二双股流换热器IB的原油温度为220?250°C，进入初馏塔内初步分馏，从初馏塔底抽出温度为220?240°C的初底油，通过第二泵进入第二双股流换热器壳程，与来自常压塔底部重油管道的温度为330?365°C的常底重油和来自常压塔中部第三侧线的温度为300?330°C的常三线油同时换热，换热至280?310°C后送至加热炉。其中，所述的初底油与常底重油、常三线油的质量流量比例为100:58-68:11-21。
[0049]作为上述各方案的优选，可以在所述双股流换热器、三股流换热器和四股流换热器的壳程内设有隔板，将壳程分隔为多个依次连通的腔体；各换热管组分别设置在各自对应的腔体内；所述壳程入口连通上游腔体，所述壳程出口连通下游腔体；各所述换热管组的出、入口分别通过各自对应的管箱连接外界物流。用隔板将壳程分隔为多层，使壳程内的流体在壳体内迂回流动，有效延长了流体在壳体内的停留时间，大大增加了换热面积，保证了换热效果，且壳程完全分开，无内漏点。
[0050]更优选，各所述换热管组中的换热管形成多层内外套置的换热管层，并且相邻层的换热管螺旋方向相反。该结构换热面积大、效率高。
[0051]与现有技术相比，本发明采用多台多股流换热器替代原来的单股流换热器，阻力降小、换热效率高、热端温差小、运行稳定、抗垢性能好，减少设备占地面积和投资，优化了换热网络，提高原油换热终端温度，在换热源不变的情况下，能够将原油换热温度提高4_5°C，节能降耗效果非常显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0052]图1为本发明实施例1的流程示意图；
[0053]图2为本发明实施例2的流程示意图；
[0054]图3为本发明实施例中三股流换热器示意图；
[0055]图4为图3的俯视图。
【具体实施方式】
[0056]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0057]如图1至图4所示，该常减压装置换热系统中的换热器包括单股流换热器、双股流换热器、三股流换热器2和四股流换热器；
[0058]其中，单股流换热器包括第一单股流换热器4A和第二单股流换热器4B，均为具有一个管程、一个壳程的常规换热器。
[0059]本实施例中双股流换热器有两个，包括第一双股流换热器IA和第二双股流换热器1B，两个双股流换热器的结构相同。均包括:
[0060]第一壳体和第一换热管组件，第一壳体上设有与壳程相连通的第一壳程入口和第一壳程出口 ；第一换热管组件包括Al换热管组16和A2换热管组17，各换热管组均由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接设置在第一壳体上的对应的管箱，各换热管组均沿第一壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Al换热管组16和A2换热管组17，在所述第一壳体上设有Al入口管箱、Al出口管箱以及A2入口管箱、A2出口管箱。
[0061]三股流换热器2有两个，如图3所示，包括第一三股流换热器2A和第二三股流换热器2B，两个三股流换热器的结构也相同。均包括:
[0062]第二壳体21和第二换热管组件，所述第二壳体21上设有与壳程相连通的第二壳程入口 24和第二壳程出口 25 ;第二换热管组件包括BI换热管组26、B2热管组27和B3换热管组28，各换热管组均由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接各自对应的管箱，各换热管组均沿所述第二壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于BI换热管组26、B2换热管组27和B3换热管组28，在所述第二壳体上设有BI入口管箱22、BI出口管箱22’和B2入口管箱23、B2出口管箱23’以及B3入口管箱29和B3出口管箱29’。
[0063]四股流换热器有一个，包括第三壳体和第三换热管组件，第三壳体上设有与壳程相连通的第三壳程入口和第三壳程出口 ；第三换热管组件包括Cl换热管组36、C2换热管组37X3换热管组38和C4换热管组39，各换热管组均由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接在各自对应的管箱上，各换热管组均沿第三壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Cl换热管组36、C2换热管组37、C3换热管组38和C4换热管组39，在第三壳体上设有Cl入口管箱和Cl出口管箱、C2入口管箱和C2出口管箱、C3入口管箱和C3出口管箱以及C4入口管箱和C4出口管箱。
[0064]双股流换热器、三股流换热器和四股流换热器的结构类似，只是换热管组的数量不同，对应地，进入换热器内换热的物流股数也不同，双股流换热器用两股管程内物流与壳程内物料换热，三股流换热器为三个换热管组内的三股物流与壳程内的物流换热，以此类推。
[0065]本实施例中，上述双股流换热器、三股流换热器和四股流换热器的壳程内还设有套筒作为隔板，将壳程分隔为多个依次连通的内外套置的腔体。其中双股流换热器内设有一个套筒，将壳程分隔为用于分别容置Al换热管组和A2换热管组的两个腔体。三股流换热器壳体内设有两个套筒，将壳程分隔为用于分别容置BI换热管组、B2换热管组和B3换热管组的三个腔体。四股流换热器壳体内设有三个套筒，将壳程分隔为用于分别容置Cl换热管组、C2换热管组、C3换热管组和C4换热管组的四个腔体。
[0066]套筒，图中未示出，纵向设置在壳体内，将壳程分隔为多个腔体，套筒上设有流体出口，相邻套筒上的流体出口上、下交错设置，壳程入口连通上游腔体，壳程出口连通下游腔体；使从壳程入口进来的流体依次在各腔体内迂回流动，与各腔体内的换热管组换热后，经由壳程出口排出。
[0067]该常减压装置换热系统的连接关系描述如下:
[0068]原油接入管道6通过第一泵61后分为两股，分别连接第一单股流换热器4A的壳程和第二单股流换热器4B的壳程，出第一单股流换热器4A和第二单股流换热器4B后并为一股，然后依次连接第一三股流换热器2A的壳程、第一双股流换热器IA的壳程和电脱盐单元7，出电脱盐单元后依次连接四股流换热器3的壳程和第二三股流换热器2B的壳程，出第二三股流换热器2B壳程后进入初馏塔，出初馏塔后进入第二双股流换热器的IB壳程，出第二双股流换热器IB壳程后进入加热炉5 ;
[0069]来自常压塔底部的常底重油管道91依次连接第二双股流换热器的Al管程、第二三股流换热器的BI管程和四股流换热器的Cl管程后连接下游；
[0070]来自常压塔中下部的第三侧线92依次连接第二双股流换热器的A2管程连接、第二三股流换热器的B2管程、四股流换热器的C2管程、第一三股流换热器的B3管程后连接下游；
[0071]常压塔中部第二循环回流管线93连接第二三股流换热器的B3管程，然后返回常压塔；
[0072]来自常压塔中部第一循环回流管线94依次连接四股流换热器的C3管程、第一双股流换热器的A2管程后返回常压塔；
[0073]来自常压塔中部的第二侧线96依次连接四股流换热器的C4管程、第一三股流换热器的B2管程后连接下游；
[0074]初馏塔中段循环回流管线81连接第一双股流换热器的Al管程后返回初馏塔；
[0075]来自常压塔上部的第一侧线95连接第一三股流换热器的Al管程后连接下游；
[0076]第一单股流换热器的管程连接初馏塔顶部管线82，第二单股流换热器的管程连接常压塔顶部管线97。
[0077]使用上述常减压装置换热系统的常减压装置换热工艺，包括下述步骤:
[0078]来自界外的温度为25?50°C的原油通过第一泵后分为两股，其中第一股进入第一单股流换热器4A的壳程与来自常压塔顶部温度为115?135°C的常顶油换热至75?100C，第二股进入第二单股流换热器4B与来自初馏塔顶部温度为120?150°C的初顶油换热至85?105°C ;其中，所述第一股和第二股的质量流量比例为1:1 ；
[0079]出第一单股流换热器4A和第二单股流换热器4B的原油并为一股后温度为85?100°C，进入第一三股流换热器2A的壳程，与来自常压塔上部第一侧线温度为170?190°C的常一线油、来自四股流换热器C4管程温度为150?170°C的常二线油、来自四股流换热器的C2管程温度为140?160°C的常三线油换热依次换热；其中，所述原油与常一线油、常二线油、常三线油的质量流量比例为100:13:12:12ο
[0080]出第一三股流换热器2Α的原油换热至110?125°C，进入第一双股流换热器IA的壳程，与来自初馏塔第一循环管线温度为170?200°C的初一中油、来自四股流换热器的C3管程温度为160?180°C的常一中油依次换热；其中，所述原油与初一中油、常一中油的质量流量比例为100:36:44。
[0081]出第一双股流换热器IA的原油换热至130?145°C，进入电脱盐单元脱除原油中的盐和水；
[0082]出电脱盐的脱后原油温度降至130?145°C，进入四股流换热器的壳程，与四股流换热器四个管程中的四股物流同时换热；这四股物流分别是来自第二三股流换热器的BI管程的温度为180?220°C的常底重油，来自第二三股流换热器的B2管程的温度为190?230°C的常三线油，来自常压塔第一循环管线温度为180?210°C的常一中油，来自常压塔中部第二侧线温度为230?260°C的常二线油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常一中油、常二线油的质量流量比例为100:48:12:44:12。
[0083]出四股流换热器的原油温度为180?210°C，进入第二三股流换热器2B壳程，与第二三股流换热器2B三个管程内的物流依次换热，这三股物流分别是来自第二双股流换热器的Al管程的温度为250?270°C的常底重油，来自第二双股流换热器的A2管程的温度为250?270°C的常三线油，来自常压塔第二循环管线温度为260?285°C的常二中油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常二中油的质量流量比例为100:48:12:53。
[0084]出第二双股流换热器IB的原油温度为220?250°C，进入初馏塔内初步分馏，从初馏塔底抽出温度为220?240°C的初底油，通过第二泵进入第二双股流换热器IB壳程，与来自常压塔底部重油管道的温度为330?365°C的常底重油和来自常压塔中部第三侧线的温度为300?330°C的常三线油同时换热，换热至280?310°C后送至加热炉5 ;加热至设定温度后进入常压塔；第二双股流换热器IB内所述的初底油与常底重油、常三线油的质量流量比例为100:63:16ο
[0085]实施例2
[0086]如图2所示，本实施例采用第三双股流换热器IC替代两个单股流换热器4Α、4Β。第三双股流换热器IC的结构与第一、第二双股流换热器的结构相同。
[0087]来自界外的温度为25?50°C的原油通过第一泵进入第三双股流换热器IC的壳程，与来自常压塔的温度为115?135°C的常压塔顶油和来自初馏塔的温度为120?150°C的初馏塔顶油依次换热至85?105°C ;其中，原油与常压塔顶油、初馏塔顶油的质量流量比例为 100:8:24。
[0088]然后进入第一三股流换热器2A的壳程。
[0089]其余内容与实施例1相同，不再赘述。
【权利要求】
1.一种常减压装置换热系统，包括换热器，其特征在于所述换热器包括单股流换热器、双股流换热器、三股流换热器和四股流换热器； 其中，所述单股流换热器为具有一个管程、一个壳程的常规换热器； 所述双股流换热器包括第一壳体和第一换热管组件，所述第一壳体上设有与壳程相连通的第一壳程入口和第一壳程出口 ；所述第一换热管组件包括Al换热管组(16)和A2换热管组(17)，各换热管组由多根换热管组成，各所述换热管的两端分别连接管箱，各换热管组在所述第一壳体内沿第一壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Al换热管组(16)和A2换热管组(17)，在所述第一壳体上设有Al管箱Al出口管箱以及A2管箱、A2出口管箱； 所述三股流换热器(2)包括第二壳体(21)和第二换热管组件，所述第二壳体(21)上设有与壳程相连通的第二壳程入口(24)和第二壳程出口(25);所述第二换热管组件包括BI换热管组(26)、B2热管组(27)和B3换热管组(28)，各换热管组均由多根换热管组成，各换热管组均沿所述第二壳体的轴向螺旋盘绕设置，并且各换热管组的两端分别连接各自对应的管箱，对应于BI换热管组(26)、B2换热管组(27)和B3换热管组(28)，在所述第二壳体上设有BI入口管箱、BI出口管箱和B2入口管箱、B2出口管箱以及B3入口管箱和B3出口管箱； 所述四股流换热器包括第三壳体和第三换热管组件，所述第三壳体上设有与壳程相连通的第三壳程入口和第三壳程出口 ；所述第三换热管组件包括Cl换热管组(36)、C2换热管组(37)、C3换热管组(38)和C4换热管组(39)，各换热管组由多根换热管组成，各换热管的两端分别连接在各自对应的管箱上，并且各换热管组均沿所述第三壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Cl换热管组(36)、C2换热管组(37)、C3换热管组(38)和C4换热管组(39)，在所述第三壳体上设有Cl入口管箱和Cl出口管箱、C2入口管箱和C2出口管箱、C3入口管箱和C3出口管箱以及C4入口管箱和C4出口管箱； 原油接入管道(6)通过第一泵(61)后分为两股，分别连接第一单股流换热器(4A)的壳程和第二单股流换热器(4B)的壳程，出第一单股流换热器(4A)和第二单股流换热器(4B)后并为一股，然后依次连接第一三股流换热器(2A)的壳程、第一双股流换热器(IA)的壳程和电脱盐单元(7)，出电脱盐单元后依次连接四股流换热器的壳程和第二三股流换热器(2B)壳程，出第二三股流换热器(2B)壳程后连接初馏塔，出初馏塔后连接第二双股流换热器(IB)的壳程，出第二双股流换热器(IB)壳程后连接加热炉(5); 来自常压塔底部的常底重油管道(91)依次连接所述第二双股流换热器的Al管程、所述第二三股流换热器的BI管程和所述四股流换热器的Cl管程后连接下游； 来自常压塔中下部的第三侧线(92)依次连接所述第二双股流换热器的A2管程连接、第二三股流换热器的B2管程、四股流换热器的C2管程、第一三股流换热器的B3管程后连接下游； 常压塔中部第二循环回流管线(93)连接所述第二三股流换热器的B3管程，然后返回常压塔； 来自常压塔中部第一循环回流管线(94)依次连接所述四股流换热器的C3管程、所述第一双股流换热器的A2管程后返回常压塔； 来自常压塔中部的第二侧线(96)依次连接所述四股流换热器的C4管程、所述第一三股流换热器的B2管程后连接下游； 初馏塔中段循环回流管线(81)连接所述第一双股流换热器的Al管程后返回初馏塔；来自常压塔上部的第一侧线(95)连接所述第一三股流换热器的Al管程后连接下游；所述第一单股流换热器的管程连接初馏塔顶部管线(82)，所述第二单股流换热器的管程连接常压塔顶部管线(97)。
2.一种常减压装置换热系统，包括换热器，其特征在于所述换热器包括双股流换热器、三股流换热器和四股流换热器； 所述双股流换热器包括第一壳体和第一换热管组件，所述第一壳体上设有与壳程相连通的第一壳程入口和第一壳程出口 ；所述第一换热管组件包括Al换热管组(16)和A2换热管组(17)，各换热管组均由多根换热管组成，各所述换热管的两端分别连接各自对应的管箱，各换热管组均沿所述第一壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Al换热管组(16)和A2换热管组(17)，在所述第一壳体上设有Al入口管箱、Al出口管箱以及A2入口管箱、A2出口管箱； 所述三股流换热器(2)包括第二壳体(21)和第二换热管组件，所述第二壳体(21)上设有与壳程相连通的第二壳程入口(24)和第二壳程出口(25);所述第二换热管组件包括BI换热管组(26)、B2热管组(27)和B3换热管组(28)，各换热管组均由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接各自对应的管箱，各换热管组均沿所述第二壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于BI换热管组(26)、B2换热管组(27)和B3换热管组(28)，在所述第二壳体上设有BI入口管箱、BI出口管箱和B2入口管箱、B2出口管箱以及B3入口管箱和B3出口管箱； 所述四股流换热器包括第三壳体和第三换热管组件，所述第三壳体上设有与壳程相连通的第三壳程入口和第三壳程出口 ；所述第三换热管组件包括Cl换热管组(36)、C2换热管组(37)、C3换热管组(38)和C4换热管组(39)，各换热管组由多根换热管组成，各换热管组的两端分别连接各自对应的管箱，各换热管组均沿所述第三壳体的轴向螺旋盘绕设置，对应于Cl换热管组(36)、C2换热管组(37)、C3换热管组(38)和C4换热管组(39)，在所述第三壳体上设有Cl入口管箱和Cl出口管箱、C2入口管箱和C2出口管箱、C3入口管箱和C3出口管箱以及C4入口管箱和C4出口管箱； 原油接入管道(6)通过第一泵(61)依次连接第三双股流换热器(IC)的壳程、第一三股流换热器(2A)的壳程、第一双股流换热器(IA)的壳程和电脱盐单元(7)，出电脱盐单元后依次连接四股流换热器的壳程和第二三股流换热器(2B)壳程，出第二三股流换热器(2B)壳程后连接初馏塔，出初馏塔后进入第二双股流换热器(IB)的壳程，出第二双股流换热器(IB)壳程后连接加热炉(5); 来自常压塔底部的常底重油管道(91)依次连接所述第二双股流换热器的Al管程、所述第二三股流换热器的BI管程和所述四股流换热器的Cl管程后连接下游； 来自常压塔中下部的第三侧线(92)依次连接所述第二双股流换热器的A2管程、第二三股流换热器的B2管程、四股流换热器的C2管程、第一三股流换热器的B3管程后连接下游； 常压塔中部第二循环回流管线(93)连接所述第二三股流换热器的B3管程，然后返回常压塔； 来自常压塔中部第一循环回流管线(94)依次连接所述四股流换热器的C3管程、所述第一双股流换热器的A2管程后返回常压塔； 来自常压塔中部的第二侧线(96)依次连接所述四股流换热器的C4管程、所述第一三股流换热器的B2管程后连接下游； 初馏塔中段循环回流管线(81)连接所述第一双股流换热器的Al管程后返回初馏塔；来自常压塔上部的第一侧线(95)连接所述第一三股流换热器的Al管程后连接下游；所述第三双股流换热器的Al管程连接初馏塔顶部管线(82)，所述第三双股流换热器的A2管程连接常压塔顶部管线(97)。
3.根据权利要求1或2所述的常减压装置换热系统，其特征在于所述双股流换热器、三股流换热器和四股流换热器的壳程内设有隔板，将壳程分隔为多个依次连通的腔体；各换热管组分别设置在各自对应的腔体内；所述壳程入口连通上游腔体，所述壳程出口连通下游腔体；各所述换热管组的出、入口分别通过各自对应的管箱连接外界物流。
4.根据权利要求3所述的常减压装置换热系统，其特征在于各所述换热管组中的换热管形成多层内外套置的换热管层，并且相邻层的换热管螺旋方向相反。
5.使用如权利要求1所述的一种常减压装置换热系统的常减压装置换热工艺，其特征在于包括下述步骤: 来自界外的温度为25?50°C的原油通过第一泵后分为两股，其中第一股进入第一单股流换热器(4A)的壳程与来自常压塔顶部温度为115?135°C的常顶油换热至75?100°C，第二股进入第二单股流换热器(4B)与来自初馏塔顶部温度为120?150°C的初顶油换热至85?105°C ;其中，所述第一股和第二股的质量流量比例为1:0.9-1.1 ； 出第一单股流换热器(4A)和第二单股流换热器(4B)的原油并为一股后温度为85?100°C，进入第一三股流换热器(2A)的壳程，同时与来自常压塔上部第一侧线温度为170?190°C的常一线油、来自四股流换热器C4管程温度为150?170°C的常二线油、来自四股流换热器的C2管程温度为140?160°C的常三线油换热；其中，所述原油与常一线油、常二线油、常三线油的质量流量比例为100:8-18:7-17:7-17 ； 出第一三股流换热器(2A)的原油换热至110?125°C，进入第一双股流换热器(IA)的壳程，与来自初馏塔第一循环管线温度为170?200°C的初一中油、来自四股流换热器的C3管程温度为160?180°C的常一中油同时换热；其中，所述原油与初一中油、常一中油的质量流量比例为100:31-41:39-49 ； 出第一双股流换热器(IA)的原油换热至130?145°C，进入电脱盐单元脱除原油中的盐和水； 出电脱盐的脱后原油温度降至130?145°C，进入四股流换热器的壳程，与四股流换热器四个管程中的四股物流同时换热；这四股物流分别是来自第二三股流换热器的BI管程的温度为180?220°C的常底重油，来自第二三股流换热器的B2管程的温度为190?230°C的常三线油，来自常压塔第一循环管线温度为180?210°C的常一中油，来自常压塔中部第二侧线温度为230?260°C的常二线油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常一中油、常二线油的质量流量比例为100:43-53:7-17:39-49:7-17 ； 出四股流换热器的原油温度为180?210°C，进入第二三股流换热器(2B)壳程，与第二三股流换热器(2B)三个管程内的物流同时换热，这三股物流分别是来自第二双股流换热器的Al管程的温度为250?270°C的常底重油，来自第二双股流换热器的A2管程的温度为250?270°C的常三线油，来自常压塔第二循环管线温度为260?285°C的常二中油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常二中油的质量流量比例为100:43-53:7-17:48-58 ； 出第二双股流换热器(IB)的原油温度为220?250°C，进入初馏塔内初步分馏，从初馏塔底抽出温度为220?240°C的初底油，通过第二泵进入第二双股流换热器(IB)壳程，与来自常压塔底部重油管道的温度为330?365°C的常底重油和来自常压塔中部第三侧线的温度为300?330°C的常三线油同时换热，换热至280?310°C后送至加热炉；其中，所述的初底油与常底重油、常三线油的质量流量比例为100:58-68:11-21。
6.使用如权利要求2所述的一种常减压装置换热系统的常减压装置换热工艺，其特征在于包括下述步骤: 来自界外的温度为25?50°C的原油通过第一泵进入第三双股流换热器(IC)的壳程，与来自常压塔的温度为115?135°C的常压塔顶油和来自初馏塔的温度为120?150°C的初馏塔顶油换热至85?105°C ;其中，所述原油与常压塔顶油、初馏塔顶油的质量流量比例为 100:3-13:19-29 ； 进入第一三股流换热器(2A)的壳程，与来自第一双股流换热器Al管程的常压塔上部第一侧线温度为170?190°C的常一线油、来自四股流换热器C4管程温度为150?170°C的常二线油、来自四股流换热器的C2管程温度为140?160°C的常三线油同时换热；其中，所述原油与常一线油、常二线油、常三线油的质量流量比例为100:8-18:7-17:7-17 ； 出第一三股流换热器(2A)的原油换热至110?125°C，进入第一双股流换热器的壳程，与来自初馏塔第一循环管线温度为170?200°C的初一中油、来自四股流换热器的C3管程温度为160?180°C的常一中油同时换热；其中，所述原油与初一中油、常一中油的质量流量比例为 100:31-41:39-49 ； 出第一双股流换热器(IA)的原油换热至130?145°C，进入电脱盐单元脱除原油中的盐和水； 出电脱盐的原油温度降至130?145°C，进入四股流换热器的壳程，与四股流换热器四个管程中的四股物流同时换热；这四股物流分别是来自第二三股流换热器的BI管程的温度为180?220°C的常底重油，来自第二三股流换热器的B2管程的温度为190?230°C的常三线油，来自常压塔第一循环管线温度为180?210°C的常一中油，来自常压塔中部第二侧线温度为230?260°C的常二线油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常一中油、常二线油的质量流量比例为100:43-53:7-17:39-49:7-17 ； 出四股流换热器的原油温度为180?210°C，进入第二三股流换热器(2B)壳程，与第二三股流换热器(2B)三个管程内的物流同时换热，这三股物流分别是来自第二双股流换热器的Al管程的温度为250?270°C的常底重油，来自第二双股流换热器的A2管程的温度为250?270°C的常三线油，来自常压塔第二循环管线温度为260?285°C的常二中油；其中，所述的脱后原油与常底重油、常三线油、常二中油的质量流量比例为100:43-53:7-17:48-58 ； 出第二双股流换热器(IB)的原油温度为220?250°C，进入初馏塔内初步分馏，从初馏塔底抽出温度为220?240°C的初底油，通过第二泵进入第二双股流换热器壳程，与来自常压塔底部重油管道的温度为330?365°C的常底重油和来自常压塔中部第三侧线的温度为300?330°C的常三线油同时换热，换热至280?310°C后送至加热炉；其中，所述的初底油与常底重油、常三线油的质量流量比例为100:58-68:11-21。
【文档编号】F28D7/00GK104479735SQ201410802568
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月20日 优先权日:2014年12月20日
【发明者】王健良, 张贤安, 胡兴苗, 周奎儿, 马慧丽, 王宇, 陶江 申请人:镇海石化建安工程有限公司