加氫裂化空冷器管束多相流模擬與沖蝕破壞預(yù)測研究.pdf

1、加氫裂化反應(yīng)流出物空冷器(簡稱REAC)管束屬于特種設(shè)備,承受高壓臨氫多相流的沖蝕,易引發(fā)惡性事故.自加氫裂化和深度加氫工藝投用以來,REAC及其相聯(lián)管道的失效已成為制約裝置安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行的突出問題,其腐蝕機(jī)理研究一直是該領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn).近年來,NACE T-8委員會、UOP公司和API協(xié)會正全面進(jìn)行REAC管路系統(tǒng)的失效機(jī)理研究.現(xiàn)有研究表明,REAC的腐蝕受一系列綜合因素的影響,其中反應(yīng)流出物的流動狀況和腐蝕性介質(zhì)的濃度分布

2、是二個關(guān)鍵因素.但迄今為止的研究只對腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行了定性分析,都沒有系統(tǒng)地對流動與腐蝕進(jìn)行定量分析研究.因而,尚無法對REAC管路系統(tǒng)進(jìn)行腐蝕預(yù)測和安全評估.隨著我國高硫原油加工技術(shù)進(jìn)展,REAC的腐蝕失效日趨頻繁.本論文擬在深入研究REAC沖蝕機(jī)理基礎(chǔ)上,尋找高硫擴(kuò)能改造工況下的危害源:通過對多相流介質(zhì)流動及腐蝕狀況進(jìn)行CFD數(shù)值模擬和無量綱分析,來研究廣泛應(yīng)用條件下反應(yīng)流出物對碳鋼REAC管束的沖蝕破壞規(guī)律;并結(jié)合國產(chǎn)化REAC管束沖

3、蝕破壞案例及失效解剖分析、在役無損檢測儀開發(fā)和腐蝕加速試驗(yàn)等研究手段,對仿真計算結(jié)果進(jìn)行全面考核;最終,提出REAC管束沖蝕破壞預(yù)測方法和在役安全評估準(zhǔn)則.該項(xiàng)研究成果,有望在進(jìn)一步完善國產(chǎn)化成果的基礎(chǔ)上,推動REAC的設(shè)計、制造、運(yùn)行、檢驗(yàn)、預(yù)測和評估等技術(shù)進(jìn)入國際先進(jìn)水平,實(shí)現(xiàn)REAC的閉環(huán)管理,將對加氫裂化裝置的安穩(wěn)運(yùn)行產(chǎn)生重要影響,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著.該論文的創(chuàng)新在于:通過對腐蝕性介質(zhì)和流動狀況的定量分析,揭示了反應(yīng)流出物的