LNG成套装置换热器关键技术分析

换热器是LNG成套装置的关键部件,汽化器和主低温换热器在LNG接收站和液化装置中扮演了重要的角色。为此,从结构、材料、传热与流动3个方面分析了开架式汽化器、带有中间介质的汽化器以及缠绕管式换热器3种典型的汽化器的关键技术,并结合工艺流程分析了缠绕管式换热器、板翅式换热器作为LNG液化装置主低温换热器的特点,最后对大型LNG成套装置中汽化器和主低温换热器实现国产化提出了如下建议：①加强基础研究;②立足全国的技术能力,对汽化器和MCHE的材料进行拓展研究,对其承压特性、表面特性、加工特性进行深入研究;③全面提高汽化器和MCHE的制造工艺技术及大型化生产能力;公正、客观、科学地选择与接收站以及液化工厂相适应的换热器;④对进口换热器的实际运行进行全面跟踪,开展基于风险与寿命的LNG成套装置换热器设计与制造的研究工作。     

LNG缠绕管式换热器试验研究中的热物性计算方法

在基本负荷型的LNG工厂中,多股流缠绕管式换热器是应用最广泛的主低温换热器,多组分介质在管程和壳程的传热与流动特性是主低温换热器试验研究的关键,而混合介质的热物性（密度、动力黏度、导热系数、比热容）对试验研究的影响较大。为此,在考虑了压力对气态混合物热物性计算影响的情况下,对气态和液态混合介质的4种基本热物性的计算方法进行了提炼、集成,并将计算结果与HYSYS的计算结果进行了比较,结果表明：相关的热物性计算方法是可行的,计算误差均控制在工程允许范围内。该计算方法为国内开发大型冷塔提供了技术支撑,有助于早日实现LNG缠绕管式换热器冷塔的国产化。     

基本负荷LNG液化过程中膨胀机的应用

为了提高工艺热效率 ,已经开发出了一种采用透平膨胀机的天然气液化新工艺。这项新工艺包括预冷却和液化两部分。预冷却部分采用制冷剂和管壳式换热器或钎焊铝板翅式换热器或绕管式换热器 ,液化部分采用等熵膨胀机。设计研究的结果已证明新的液化工艺的热效率与其它液化工艺相比已经达到了最高水平。此外 ,由于新液化工艺采用工业中常用设备 ,所以很适用于任意生产能力的基本负荷LNG工厂 ,无需使用价格昂贵的特殊设计的设备。     

实验用换热器结构的改进

介绍一种改进的实验用换热器。该换热器可用于研究管外侧对流、冷凝和沸腾传热，也可用于研究换热器壳程的流动阻力。其内部构件可以更换，以方便研究多种结构参数对换热器传热性能和流动阻力的影响。     

钛冷凝器和换热器的防腐

引言 当钛管应用于其管板由铜合金制造的用海水冷却的冷凝器和换热器时,管子和管板便形成一个电池。此时铜合金管板即为阳极,由于强惰性钛管的存在,使其受到腐蚀。上述现象容易用阴极保护法来防止。但是,当铜合金管板和钛管都处在类似阴极地位情况下时,则要特别注意避免钛的吸氢危险。此时电位向较低方位传递。     

板翅式换热器在抽提装置脱重塔上的应用

抽提装置脱重塔原用的板式冷凝器易泄漏、安全可靠性低、检修频繁。分析认为抽提装置脱重塔冷凝器采用板翅式换热器是可行的，并进行了设备的设计、选型和应用，通过应用表明，板翅式换热器具有换热效率高、结构紧凑、安全可靠性高等特点，并取得了良好的经济效益。     

加氢裂化装置高压换热器选型分析

螺纹锁紧环式换热器是固定床加氢裂化装置中常用的传统换热器.缠绕管式换热器2007年开始应用于高压加氢装置,是一种结构相对紧凑的高效换热设备.对两种类型换热器的结构特点、工艺处理能力、实际应用经验和数据分析等方面进行了对比.结果表明,缠绕管式换热器可靠性较高,发生管/壳程内漏的风险相对较小;压力降小,可降低装置能耗;换热...     

螺旋隔板花瓣管换热1器在石化行业中的应用

对新开发成功的专利产品螺旋隔板花瓣管换热器在石化行业中的应用进行了介绍。该新型换热器能显著提高润滑油冷却器、空气冷却器和混合蒸气冷凝器的传热效能。     

国内外动态(一)

“折流杆冷凝器高效传热管的研究开发”和“螺旋扁管换热器的研制及传热与阻力性能研究”通过鉴定刘巍（洛阳石化工程公司）洛阳石化工程公司承担的此两项中国石化总公司重点科技开发项目，于1996年12月4日在北京通过中国石化总公司主持的专家会议鉴定。专家们一致认为：此两项成果在热管加工技术上填补了国内空白；通过实验室的单管和小管束试验提出的关联式，经过工业验证和修正后可作为工程设计的依据；在换取热量相近的条件下，高效抗流杆冷凝器的总传热速率比光管高50％左右；螺旋扁管换热器因双面强化高粘流体传热，可节省换热面积63…     

LNG系列缠绕管式换热器的研究与开发

针对石油化工领域内的LNG系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展进行论述,举例说明一级制冷四股流缠绕管式换热器、二级制冷三股流缠绕管式换热器、三级制冷两股流缠绕管式换热器及混合制冷剂多股流主缠绕管式换热器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用LNG缠绕管式换热设备的基本设计方法及内部多股流换热工艺流程,对不同制冷剂及不同用途的LNG缠绕管式换热器和螺旋缠绕管束总体结构特征及工作原理等进行阐述。最后展望了LNG系列缠绕管式换热器的重要研究方向及需要进一步解决的关键科学问题。     

LNG工厂混合冷剂液化工艺冷箱提量研究

为了研究LNG工厂混合冷剂液化方式的运用及调整情况,以湖北500×10~4 m~3/d LNG工厂国产化示范工程实际生产情况(400×10~4 m~3/d提至500×10~4 m~3/d)为例,收集提量期间各测点温度、混合冷剂组分变化、差压变化、操作调整等数据进行综合分析。分析结果表明:湖北500×10~4 m~3/d LNG工厂兼具传统阶式制冷循环与混合冷剂制冷循环优点,在系统稳定性与可调节性能上均具优势,在冷箱换热不均的情况下仍可正常生产;但提量前系统中就出现冷剂混合不均、冷箱出现两相流等情况,提量中虽进行降量复热、曲线提产等操作,同时也针对性地进行提高压缩机转速、优化BOG放空等措施来提高系统稳定性,但都不能彻底弥补冷剂混合不均所带来的影响。因此,提量期间各个阶段都应制定切实可行的预案,并且做阶段性验证。     

基于LNG气化分段模型的低温动力循环火用分析

构建LNG低温朗肯循环发电系统是冷能利用的主要方式之一。为了提高LNG冷能回收效率,根据LNG气化特性,笔者提出了冷能的分段利用模型,并采用火用分析的方法对低温朗肯循环各环节的火用损失进行了分析,得出如下结论：①LNG气化曲线存在较为明显的分段规律,为建立高效的冷能发电循环提供了基础;②LNG低温朗肯循环发电系统的火用损失主要集中在换热设备当中,因而系统的优化重点应放在对于换热设备尤其是冷凝器的优化上,减少平均换热温差能有效降低换热器的传热不可逆损失;③对LNG按不同温度段进行回收利用,构建梯级循环发电系统,能有效减小循环冷火用损失,提高LNG冷能回收效率。根据LNG气化特性构建的梯级循环流程较单极循环流程而言,总的冷火用损失显著减少,冷火用利用效率提高了16.2%。     

精四氯化钛塔冷凝器失效原因分析及解决对策

精四氯化钛塔冷凝器是聚丙烯催化剂生产装置回收单元的关键设备,因其失效导致回收单元非计划停工.通过对精四氯化钛塔冷凝器换热管束外观形貌、循环冷却水水质及其流速进行分析,找到了精四氯化钛塔冷凝器失效的原因.微生物黏泥腐蚀导致冷凝器换热管束泄漏,换热效率下降.为了避免精四氯化钛塔冷凝器再次失效,采取了提高循环冷却水流速、换热...     

正弦型波纹换热管传热特性实验研究

为满足高效换热器的开发研制需要, 在波纹管的基础上, 改进其表面形状, 提出了正弦型波纹换热管, 并采用套管式传热实验台, 在较低雷诺数 (1 800相似文献   

大型LNG换热器结构设计及换热性能模拟

板翅式换热器目前广泛应用于中小型天然气液化工厂,当其应用于大型天然气液化领域时,由于需要多个冷箱及板翅式换热器并联进行作业,由此带来的流体均布问题较难解决,进而导致换热性能显著下降,这一因素制约了板翅式换热器的大型化应用进程。对现有板翅式换热器结构进行了优化设计,开发出一种新型板翅式换热器换热结构,并对其换热性能进行模拟计算,结果表明,新型板翅式换热器在天然气处理规模较大时,具有较好的换热性能,该研究结果可为大型板翅式换热器结构设计提供参考。     

新型U形管换热器的结构特点及应用

阐述了新型U形管换热器的结构特点,介绍了该种换热器在粗甲醇系统的应用情况。工业应用结果表明,新型U形管换热器具有结构紧凑、防振和防垢性能好、传热效率高以及安全可靠等优点,值得大力推广应用。     

海上天然气液化工艺流程优选

LNG-FPSO（LNG Floating Production Storage and Offloading Unit,又称FLNG）是集海上液化天然气的生产、储存、装卸和外运为一体的新型浮式生产储卸装置。作为LNG-FPSO的核心技术,海上天然气液化工艺将对该装置的建造运营费用、运行稳定性和整个系统的安全性产生很大的影响,而现有的3种基本类型的天然气液化工艺（氮膨胀、混合冷剂和级联式制冷液化工艺）都不能完全符合海上天然气液化工艺的设计标准。为此,根据海上作业的特殊工况,组合模拟了6种适用于海上天然气液化的工艺流程,并从制冷剂流量、功耗、关键设备数量、天然气流量敏感性、天然气组成敏感性、易燃制冷剂储存和海上适应性等方面对各流程进行了比较,根据计算结果及对各流程的定性分析,优选出带预冷的氮膨胀液化工艺［即丙烷预冷双氮膨胀流程、混合制冷剂-氮气膨胀（并联）流程和混合制冷剂-氮气膨胀（串联）流程］为LNG-FPSO装置的首选工艺,且发现随着预冷深度的增加,该工艺的海上适应性减弱,功耗降低,处理能力增强。     

低浓度煤层气液化技术及其应用

针对大庆庆深煤层气气源条件，提出采用液化精馏的方法处理含有大量氮氧的低浓度煤层气，生产LNG。定义了适用于低浓度煤层气液化系统的煤层气气源中甲烷摩尔分数为30%~87%；该方法中的净化单元采用MEA溶液化学吸收酸性气体，液化单元采用具有高效率的混合工质制冷剂液化流程，低温部分采用精馏塔脱除氮氧组分提高LNG中甲烷含量；运用大型数值分析软件对液化系统进行了模拟计算与比较分析，分析了混合制冷剂中CH₄、C₂H₆、C₄H₁₀及N₂等组分对液化单元换热器内部最小温差的影响。分析结果显示：合理的制冷工质配比能够有效地降低换热温差，减少不可逆损失，提高换热效率。LNG中的含氧量随着精馏塔理论塔板数的增加而降低，但精馏塔的高度相应地增加。因此，应适当增加理论板数以有效地提高LNG中甲烷的浓度。计算结果将有助于低浓度煤层气液化装置的国产化应用与推广。