二氧化碳提纯塔底重沸器选型研究（二）

今天德润正明的小编和大家分享二氧化碳提纯塔底重沸器选型研究：

二氧化碳提纯塔底重沸器选型研究

台宁宁*   崔 隽 中海油石化工程有限公司 青岛 266100

臧 玮   中海石油（中国）有限公司天津分公司 天津 300450

提纯塔对于产品二氧化碳的浓度至关重要，为保证提纯塔底液体二氧化碳产品的纯度，塔底设置重沸器。为了节能，提纯塔重沸器使用脱水后的二氧化碳气体作为热源，将提纯塔底温度维持在-15℃左右。塔釜液体二氧化碳被加热气化，产生的气体在提纯塔内自下而上流动，进提纯塔的液体二氧化碳自上而下流动，气、液相在填料段进行传质传热，液体二氧化碳中的低沸点杂质被蒸发，二氧化碳产品得到了提纯。

2 提纯塔底重沸器型式

石油化工和天然气项目中塔底重沸器一般选择釜式重沸器、立式热虹吸重沸器或卧式热虹吸重沸器，但此装置按其自身特点，重沸器采用浸没式的换热结构，干燥二氧化碳气体所处的管束浸没在提纯塔底液体二氧化碳中，可以提高换热效果，减少设备投资。

某项目为天然气终端厂食品级二氧化碳回收利用项目，提纯塔塔釜内径为1200mm。提纯塔重沸器工艺物流操作参数见表1。

表1 提纯塔重沸器工艺物流操作参数

2.1 盘管式重沸器

二氧化碳气进入分配管后，两路进换热管，螺旋上升至集合管混合，通过集合管离开提纯塔。盘管式重沸器示意图见图2。

图2 盘管式重沸器示意图

传热计算结果见表2。由计算结果分析：当换热管规格选择φ60.3×3时，在满足换热要求的前提下，换热管内压降为1370kPa，压降过大；当换热管规格选择φ88.9×3时，压降为176kPa，压降仍然偏大，压降数值高，造成能量浪费。提纯塔内径为1200mm，盘管直径约为600~850mm，换热管直径越大，加工越困难，且盘管尺寸较大，不能通过人孔运出检修。

表2 盘管式重沸器传热计算结果

2.2 管束式重沸器

二氧化碳气进入分配管后，分配到若干换热管中，换热管为直管，上升至集合管混合。根据分配管和集合管的高度差，换热管中间可以加法兰断开，既有利于换热管检修，又可以避免换热不均匀。管束式重沸器示意图见图3。

图3 管束式重沸器示意图

传热计算结果见表3。由计算结果分析：管束式重沸器将物流分配到若干换热管中，换热管内流速和压降可以控制在合理范围内。但换热管内流速相对偏低，管内传热系数较小，为保证换热效果，需要较大的换热面积。因此，换热管长度会比较长，换热管长度不合理。

表3 管束式重沸器传热计算结果

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