INTRODUCCIÓN Descripción general Este elemento de datos ha sido preparado como resultado de un esfuerzo de colaboración entre ESDU y un grupo de operadores de refinerías de petróleo, fabricantes de equipos de transferencia de calor y proveedores de productos químicos en reconocimiento de la gran importancia del ensuciamiento de las unidades de destilación de crudo. El objetivo es proporcionar una guía de usuario práctica que permitirá a los ingenieros de procesos revisar el impacto de las condiciones del proceso y los cambios en el diseño del equipo en las tasas de contaminación de los intercambiadores de calor en unidades de destilación de crudo. Actualmente, la mayoría de los ingenieros utilizan valores fijos de factor de ensuciamiento, como los especificados por la Asociación de Fabricantes de Intercambiadores Tubulares (TEMA); Se tienen poco en cuenta los diversos factores que influyen en las incrustaciones y existe claramente la necesidad de un enfoque alternativo. Sin embargo, hay que señalar desde el principio que el problema es muy complejo y que existen limitaciones en la comprensión de los procesos detallados que ocurren. Sin embargo, como muestra este elemento de datos, existe un creciente conjunto de conocimientos que se pueden utilizar para mejorar el diseño y la operación del sistema para disminuir la propensión a la contaminación. Una unidad típica de destilación de crudo se ilustra en el Bosquejo 2.1. El petróleo crudo procedente de los tanques de almacenamiento normalmente se alimenta a la unidad de destilación de crudo a temperatura ambiente. Luego, el crudo se calienta a alrededor de 110-150°C antes de ponerse en contacto con agua en el desalinizador (ver Sección 3.9). El objetivo principal del desalinizador es eliminar especies iónicas inorgánicas (cloruros@ fluoruros@ sodio@ etc.); un propósito secundario es eliminar partículas o "lodos". (arena@ productos de corrosión@ etc.). Aguas abajo del desalinizador@, el petróleo crudo fluye a través del tren del intercambiador de precalentamiento@ que normalmente lo calienta hasta alrededor de 230-300°C antes de ingresar al horno (también llamado calentador de proceso o encendido). Cabe destacar que el boceto 2.1 muestra una versión algo simplificada de un tosco tren de precalentamiento; la mayoría de los sistemas son mucho más complejos. Tenga en cuenta también que el medio de calentamiento para los intercambiadores de calor E3-E5 no está dispuesto en orden creciente de temperatura. Esto no es infrecuente y se utiliza para igualar la carga de calor y tener en cuenta otros factores como la accesibilidad. La incrustación por reacción química que surge de causas térmicas suele ser baja en los intercambiadores de calor aguas arriba del desalinizador, aunque la incrustación y el taponamiento debido a la deposición de sólidos y sal a veces causan problemas. La desalinizadora elimina la mayoría de las sales del petróleo crudo antes de que el petróleo crudo ingrese a la parte más caliente del tren del intercambiador de precalentamiento. El petróleo crudo se calienta a medida que fluye a través del tren de precalentamiento, por lo que se produce contaminación térmica en el lado del crudo. de los intercambiadores se vuelve más grave. Este ensuciamiento (junto con el ensuciamiento en el lado caliente de los intercambiadores que también puede ser un problema) conduce a una disminución en la temperatura de entrada del horno, lo que conduce a un aumento en el aporte de calor requerido al horno o una disminución en el rendimiento de la unidad de crudo o una combinación de ambos. La importancia económica y ambiental del ensuciamiento se analiza en la Sección 2.2@ y la Sección 2.3 explora con más detalle la región de ocurrencia del ensuciamiento en las unidades. La Sección 2.4 brinda una breve descripción general de los mecanismos de contaminación en el contexto particular de las unidades de destilación de crudo. La Sección 3 analiza los factores que influyen en la contaminación (temperatura @ velocidad del flujo @ oxígeno @ etc.) y la Sección 4 analiza la mitigación y el control de la contaminación (químico @ mecánico y operativo). La sección 5 analiza la predicción de incrustaciones, incluido un estudio de los modelos existentes. La Sección 6 describe una nueva metodología para identificar las regiones de incrustaciones significativas dentro de un tren de precalentamiento de crudo y analiza los programas informáticos desarrollados por ESDU para identificar configuraciones de intercambiadores de calor de carcasa y tubos en las que se minimiza la incrustación: se proporciona más orientación sobre estos programas. en el Apéndice A. Finalmente@ la Sección 7 describe las posibilidades para un mayor desarrollo.
ESDU 00016-2000 Historia
2000ESDU 00016-2000 INMUNERACIÓN DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR EN EL TREN DE PRECALENTAMIENTO DE UNA UNIDAD DE DESTILACIÓN DE PETRÓLEO CRUDO