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《大连理工大学》 2012年
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延迟焦化装置的减薄研究及冲蚀模拟

江人可  
【摘要】:世界范围内原油劣质化的加速造成延迟焦化装置的腐蚀加剧,运行过程中多相流介质对设备的机械冲刷与腐蚀的共同作用则会引起对设备的冲蚀。冲蚀发生部位的减薄速率更快,并且具有局部性和突发性,给防护工作带来了巨大困难,成为引起安全事故的重要原因。 中石化石家庄炼化分公司将大吹气阶段由水蒸气改为掺炼浮渣饱和水冷焦后,设备的减薄现象较以往更为严重。由于减薄主要由腐蚀与机械冲刷引起,因此首先对装置的整体腐蚀减薄现象进行研究。通过理论研究与数据分析相结合的方式,研究腐蚀机理与减薄原因,并借鉴相关企业的成功经验,根据实际情况,对装置的腐蚀减薄问题采取防护措施并提出改进方法。 同时,结合冲蚀的相关理论和影响因素,分析焦炭塔顶油气出口管线部分区域减薄加重、出现穿孔的原因,认为这是由于将水蒸气改为掺炼浮渣水后,致使冷焦阶段携带离散相颗粒的高速流体对壁面的冲刷加剧。因此针对掺炼浮渣水冷焦阶段,采用计算流体力学(CFD)软件,进行气固两相流的冲蚀仿真模拟。瞬态分析结果显示油气支管壁面的冲刷磨损量累积最为迅速,与实际情况一致;分析离散相颗粒的冲刷行为对管线壁面减薄的影响,提出结构优化方案,通过减弱机械冲刷来改善油气出口管线壁面的冲蚀减薄现象。 此次模拟的结果与实际冲蚀严重部位一致,以此为据,认为通过数值模拟来预测延迟焦化装置中冲蚀减薄的严重部位具有一定的可行性和可靠性,与传统的定点测厚等方法相结合可以将被动防护转为主动防护,对企业的安全生产具有重大意义。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TE624.32

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