판형 열교환기(PHE)는 필수적인 구성 요소가 되었습니다. 황화수소(H₂S)가 풍부한 스트림판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 가스 처리및 탈황 장치판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 에너지 효율및
을 개선하는 방법을 보여줍니다. 전통적인 쉘 앤 튜브 열교환기에 비해 이 논문에서는 재료 선택, 유지 관리 전략 및 이러한 까다로운 응용 분야에서 성능을 향상시키는 최근 기술 혁신도 검토합니다.1 서론황화수소는 석유 및 가스 처리, 화학 제조 및 정유 공정에서 가장 문제가 많은 오염 물질중 하나입니다. 이 고도로 유독하고 부식성이 강한 화합물은 탈황 시스템의 열 관리에 필수적인 열교환기를 포함한 공정 장비에 상당한 문제를 제기합니다. 판형 열교환기는 열 효율H₂S 서비스의 PHE에 대한 효과적인 유지 관리 전략은 컴팩트한 설치 공간, 탁월한 효율성, 및
적응성
PHE 설계의 진화는 부식, 파울링 및 누출 위험을 포함하여 황 화합물로 인해 발생하는 어려움을 점진적으로 해결해 왔습니다. 최신 PHE는 아민 기반 가스 처리, 황 회수 장치 및 H₂S가 처리된 오염 물질 또는 반응 부산물인 디젤 수소 탈황의 엄격한 요구 사항을 처리할 수 있습니다. 이 논문에서는 이러한 환경에서 다양한 PHE 구성이 어떻게 작동하는지, 황 함유 스트림을 처리할 때 기존의 열 전달 장비의 한계를 극복하는 기술 혁신에 특별한 주의를 기울여 검토합니다.2 H₂S의 기본 개념 및 운영상의 과제공정 스트림에서 황화수소를 처리하는 것은 열교환기 선택 및 설계에 직접적인 영향을 미치는 여러 가지 엔지니어링 문제를 제시합니다. 수용액에 용해된 H₂S는 탄소강에 일반적인 부식을 일으키고 황화물 응력 균열을 통해 민감한 합금을 공격할 수 있는 약산입니다. 또한 수분이 있는 경우 H₂S는
국부적인 피팅에 기여할 수 있으며, 특히 침전물 아래 또는 정체된 영역에서 열 교환 장비에서 흔히 발생하는 문제입니다.H₂S의 존재는 산업 공정에서 거의 고립되지 않으며 일반적으로 이산화탄소(CO₂), 암모니아(NH₃), 염화물 및 다양한 탄화수소 종을 동반합니다. 이러한 복잡한 화학 반응은 상승 작용 부식 효과를 생성하여 재료 열화를 가속화합니다. 예를 들어, 아민 기반 탈황 시스템에서 용매(예: MEA, DEA 또는 MDEA)는 가스에서 H₂S를 흡수하여 열교환기에서 발생하는 높은 온도에서 특히 부식성이 강해지는 "리치 아민"을 형성합니다. 아민 용매의 분해는
분해 생성물
을 형성하여 부식 및 파울링 문제를 더욱 악화시킬 수 있습니다.H₂S를 포함하는 공정 스트림이 열교환기에서 가열되면 추가적인 문제가 발생합니다.가스 발생: 용해된 산성 가스(H₂S 및 CO₂)는 리치 아민이 가열될 때 핵 생성되어 기포를 형성하여
2상 흐름을 생성하여 흐름 불균형, 진동 및 열 전달 표면 손상을 유발합니다.
파울링 감수성: 고체(예: 황화철 부식 생성물)로 오염된 스트림은 열 전달 표면에 침전되는 경향이 있어 효율성이 감소하고 침전물 아래 부식 부위가 생성됩니다.
온도 제한
3 탈황 시스템의 특정 응용 분야3.1 천연 가스 감미 장치아민 기반 천연 가스 감미 공정에서 판형 열교환기는 주로
린/리치 아민 열교환기로 사용되며, 여기서 뜨거운 린 아민(재생 용매)은 재생 컬럼에 들어가기 전에 리치 아민(H₂S가 함유된 용매)을 예열합니다. 이 서비스는 리치 아민에 H₂S와 CO₂뿐만 아니라 기존 열 교환 장비를 공격할 수 있는 다양한 탄화수소 및 분해 생성물이 포함되어 있기 때문에 특히 까다롭습니다.이 역할에 PHE를 구현하면 상당한 운영상의 이점이 입증되었습니다. 충칭 천연 가스 정제 공장의 사례 연구에 따르면 기존 쉘 앤 튜브 장치와 병렬로 판형 열교환기를 설치한 후 기존 열교환기에서 파울링이 발생하더라도 시스템은 지속적인 작동을 유지했습니다. 이
중복 구성을 나타냅니다. 이 설계에서 부식성 H₂S가 풍부한 스트림은 일반적으로 용접 채널에 국한되는 반면, 덜 공격적인 매체(예: 냉각수 또는 린 아민)는 가스켓 측을 통해 흐릅니다. 이 구성은 부식성 매체가 가스켓과 접촉하는 위험을 제거하는 동시에 부분적으로 가스켓이 있는 장치의 서비스 가능성 이점을 유지합니다.이 응용 분야에서 PHE의 효율성은 플랜트 에너지 소비에 직접적인 영향을 미칩니다. 아민 재생은 에너지 집약적이므로
린/리치 교환은 재생 컬럼의 리보일러 부하에 직접적인 영향을 미칩니다. 한 연구에 따르면 린 아민에서 열을 회수하는 판형 열교환기의 효율성은 기존 쉘 앤 튜브 설계에 비해 아민 재생에 필요한 에너지를 약 10-15% 줄였습니다.3.2 디젤 수소 탈황(HDS) 장치정유 수소 탈황 장치에서 판형 열교환기는 점점 더 엄격해지는 제품 사양을 충족하면서 에너지 회수를 개선하기 위해 성공적으로 구현되었습니다. 문서화된 사례에서는 디젤 황 함량을 50ppm으로 줄이도록 설계된 HDS 장치에 PHE를 설치한 후 정유 공장이 향상된 열 회수를 달성하는 동시에 디젤 색상을 개선했습니다. 보고서에서는 특히 판형 열교환기의
열 전달 효율
이 응용 분야에서 PHE는 H₂S(반응 생성물)와 수소를 포함하는 뜨거운 반응기 배출물을 처리하여 차가운 공급물과 열을 교환합니다. PHE의 컴팩트한 설계와 높은 효율성은 공간 제약과 에너지 효율성이 중요한 고려 사항인 개조 프로젝트에 특히 적합합니다.3.3 황 회수 및 테일 가스 처리 장치판형 열교환기는 황 회수 장치(SRU) 및 관련 테일 가스 처리 공정에서 특수 응용 분야를 찾습니다. 이러한 서비스에서 PHE는
특정 용도가스 예열, 증기 발생 및 촉매 반응기의 온도 제어와 같은 데 사용됩니다. 고유한 "냉판 열교환 반응기"는 황 환경에서 정밀한 온도 제어를 위해 열 교환 표면이 촉매층 내에 직접 통합된 혁신적인 응용 분야를 나타냅니다.H₂S 서비스의 PHE에 대한 효과적인 유지 관리 전략은 컴팩트한 설계,
, 및 감소된 베드 저항을 초래합니다. 특히 Claus 변환기에서 H₂S의 고도로 발열적인 산화를 제어하는 데 유용합니다.
4 다양한 PHE 유형에 대한 기술적 고려 사항
| H₂S 서비스의 까다로운 조건으로 인해 특수 판형 열교환기 구성이 개발되었습니다. 각 설계는 탈황 공정에서 발생하는 특정 작동 환경에 고유한 이점을 제공합니다. | 표: H₂S 서비스에서 PHE 유형 비교 | PHE 유형 | 압력 제한 | 온도 제한 | 장점 |
|---|---|---|---|---|---|
| 제한 사항 | 일반적인 H₂S 응용 분야 | 가스켓형 | ≤2.5MPa | 40-180°C | 완전 세척 가능, 확장 가능, 저렴한 비용 |
| 가스켓 재료에 의해 제한됨 | 냉각수, 린 아민 냉각 | 반용접형 | ≤5.0MPa | 150-200°C | 부식성 매체 처리, 누출 위험 감소 |
| 부분 세척 가능성 | 린/리치 아민 교환, 용매 가열/냉각 | 완전 용접형 | ≤10MPa | 최대 400°C | 가스켓 없음, 높은 신뢰성 |
고압4.1 가스켓형 판형 열교환기H₂S 서비스의 PHE에 대한 효과적인 유지 관리 전략은 쉬운 유지 관리, 완전한 세척성, 및 현장 유연성판을 추가하거나 제거하여 제공합니다. 그러나 H₂S 서비스에서 표준 탄성 중합체 가스켓은 아민 용액의 탄화수소 및 황 종에 의한 화학적 공격에 취약하여 조기 고장을 초래합니다. 파라민 내성 제형과 같은 특수 가스켓 재료의 개발은 이러한 응용 분야의 성능을 크게 향상시켰습니다. 현장 데이터에 따르면 파라민 가스켓은
의 서비스 수명을 제공할 수 있으며, 기존 재료는 몇 달 안에 고장날 수 있습니다.4.2 반용접형 판형 열교환기가스켓으로 분리된 레이저 용접 판 쌍으로 구성된 반용접형 PHE는 많은 H₂S 응용 분야에
최적의 절충안을 나타냅니다. 이 설계에서 부식성 H₂S가 풍부한 스트림은 일반적으로 용접 채널에 국한되는 반면, 덜 공격적인 매체(예: 냉각수 또는 린 아민)는 가스켓 측을 통해 흐릅니다. 이 구성은 부식성 매체가 가스켓과 접촉하는 위험을 제거하는 동시에 부분적으로 가스켓이 있는 장치의 서비스 가능성 이점을 유지합니다.판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 열 효율및
판형 열교환기의 특성을 유지하면서 부식성 작업에서 향상된 신뢰성을 제공합니다.4.3 완전 용접형 판형 열교환기판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 우수한 무결성및
강력한 구조를 제공합니다. 가스켓을 완전히 제거함으로써 이러한 설계는 부식성 서비스에서 기존 PHE의 주요 고장 모드를 방지합니다. 최신 완전 용접형 설계는 최대 10MPa의 압력과 최대 400°C의 온도를 수용할 수 있으므로 황산 냉각, 아민 리보일러 부하 및 고압 가스 처리와 같은 까다로운 응용 분야에 적합합니다.완전 용접형 장치의 주요 제한 사항인 기계적 세척을 위해 분해할 수 없다는 점은 고급 설계 기능을 통해 해결되었습니다. 여기에는
5 재료 선택 및 유지 관리 전략
5.1 내식성 재료H₂S의 다양한 부식 메커니즘에서의 역할로 인해 H₂S 서비스의 PHE에 적절한 재료 선택이 가장 중요합니다. 아민 서비스의 많은 판에 대한 표준 재료는 대부분의 알칼리성 조건에서 황화물 부식에 대한 적절한 저항성을 제공하는 316L 스테인리스강입니다. 그러나 염화물 또는 산성 조건을 포함하는 보다 공격적인 환경의 경우 더 높은 합금이 필요한 경우가 많습니다.
254 SMO: 염화물 유도 응력 부식 균열 및 피팅에 대한 우수한 저항성, 염수 환경에 적합합니다.
티타늄: 특히 염화물이 있는 경우 산성 H₂S 스트림에 대한 뛰어난 저항성.
Hastelloy/C-276: 강산(황산, 염산) 및 심각한 부식 조건에서 우수한 성능.
니켈 합금
가스켓 재료 선택도 동일한 고려 사항이 필요합니다. 표준 니트릴 고무는 린 아민 및 비공격성 서비스에 충분할 수 있지만 복잡한 탄화수소가 있는 리치 아민에는 파라민 내성 제형과 같은 특수 화합물이 일반적으로 필요합니다. 고온 응용 분야의 경우 불소 탄성 중합체가 향상된 내화학성을 제공하는 반면 PTFE 기반 재료는 가장 광범위한 화학적 호환성을 제공합니다.5.2 유지 관리 및 운영 고려 사항H₂S 서비스의 PHE에 대한 효과적인 유지 관리 전략은 파울링 완화, 부식 모니터링, 및
취약한 구성 요소의 사전 교체
에 중점을 둡니다. 압력 강하 및 온도 접근 방식에 대한 정기적인 모니터링은 파울링 또는 성능 저하의 초기 징후를 제공합니다. 가스켓형 및 반용접형 장치의 경우 작동 이력을 기반으로 계획된 가스켓 교체 프로그램을 설정하면 예기치 않은 고장을 방지할 수 있습니다.화학 세척은 특히 파울링 스트림을 처리하는 장치에 대한 중요한 유지 관리 활동을 나타냅니다. 효과적인 절차에는 다음이 포함됩니다.
정기적인 세척적절한 용매(무기 침전물에 대한 질산 용액, 유기/아민 중합체 파울링에 대한 특수 용매) 사용.
고압 워터 제팅제거 가능한 판 팩용.
기계적 브러싱
운영 관행은 H₂S 서비스에서 PHE 수명에 상당한 영향을 미칩니다. 점진적인 온도 변화(열 충격 방지), 설계 범위 내에서 속도 유지(파울링 방지 및 침식 최소화) 및 적절한 종료 절차 구현(국부 부식 방지를 위한 완전 배수)은 모두 연장된 서비스 수명에 기여합니다.6 결론판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 기술적 장점및
경제적 이점을 제공합니다. 가스켓형에서 반용접형 및 완전 용접형 구성에 이르기까지 PHE 설계의 진화는 부식, 파울링 및 운영 신뢰성 문제 등 H₂S 함유 스트림으로 인해 발생하는 고유한 문제를 해결했습니다.천연 가스 감미에서 PHE는 우수한 성능을 린/리치 아민 교환에서 보여주며 부식성 리치 아민 용액을 견디면서 향상된 열 회수를 제공합니다. 정유 응용 분야에서 수소 탈황 장치에서 탁월한 효율성을 제공하여 제품 품질 개선 및 상당한 에너지 절감에 기여합니다. 황 회수 장치의 특수 응용 분야는
적응성
판형 열교환기(PHE)는 필수적인 구성 요소가 되었습니다. 황화수소(H₂S)가 풍부한 스트림판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 가스 처리및 탈황 장치판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 에너지 효율및
을 개선하는 방법을 보여줍니다. 전통적인 쉘 앤 튜브 열교환기에 비해 이 논문에서는 재료 선택, 유지 관리 전략 및 이러한 까다로운 응용 분야에서 성능을 향상시키는 최근 기술 혁신도 검토합니다.1 서론황화수소는 석유 및 가스 처리, 화학 제조 및 정유 공정에서 가장 문제가 많은 오염 물질중 하나입니다. 이 고도로 유독하고 부식성이 강한 화합물은 탈황 시스템의 열 관리에 필수적인 열교환기를 포함한 공정 장비에 상당한 문제를 제기합니다. 판형 열교환기는 열 효율H₂S 서비스의 PHE에 대한 효과적인 유지 관리 전략은 컴팩트한 설치 공간, 탁월한 효율성, 및
적응성
PHE 설계의 진화는 부식, 파울링 및 누출 위험을 포함하여 황 화합물로 인해 발생하는 어려움을 점진적으로 해결해 왔습니다. 최신 PHE는 아민 기반 가스 처리, 황 회수 장치 및 H₂S가 처리된 오염 물질 또는 반응 부산물인 디젤 수소 탈황의 엄격한 요구 사항을 처리할 수 있습니다. 이 논문에서는 이러한 환경에서 다양한 PHE 구성이 어떻게 작동하는지, 황 함유 스트림을 처리할 때 기존의 열 전달 장비의 한계를 극복하는 기술 혁신에 특별한 주의를 기울여 검토합니다.2 H₂S의 기본 개념 및 운영상의 과제공정 스트림에서 황화수소를 처리하는 것은 열교환기 선택 및 설계에 직접적인 영향을 미치는 여러 가지 엔지니어링 문제를 제시합니다. 수용액에 용해된 H₂S는 탄소강에 일반적인 부식을 일으키고 황화물 응력 균열을 통해 민감한 합금을 공격할 수 있는 약산입니다. 또한 수분이 있는 경우 H₂S는
국부적인 피팅에 기여할 수 있으며, 특히 침전물 아래 또는 정체된 영역에서 열 교환 장비에서 흔히 발생하는 문제입니다.H₂S의 존재는 산업 공정에서 거의 고립되지 않으며 일반적으로 이산화탄소(CO₂), 암모니아(NH₃), 염화물 및 다양한 탄화수소 종을 동반합니다. 이러한 복잡한 화학 반응은 상승 작용 부식 효과를 생성하여 재료 열화를 가속화합니다. 예를 들어, 아민 기반 탈황 시스템에서 용매(예: MEA, DEA 또는 MDEA)는 가스에서 H₂S를 흡수하여 열교환기에서 발생하는 높은 온도에서 특히 부식성이 강해지는 "리치 아민"을 형성합니다. 아민 용매의 분해는
분해 생성물
을 형성하여 부식 및 파울링 문제를 더욱 악화시킬 수 있습니다.H₂S를 포함하는 공정 스트림이 열교환기에서 가열되면 추가적인 문제가 발생합니다.가스 발생: 용해된 산성 가스(H₂S 및 CO₂)는 리치 아민이 가열될 때 핵 생성되어 기포를 형성하여
2상 흐름을 생성하여 흐름 불균형, 진동 및 열 전달 표면 손상을 유발합니다.
파울링 감수성: 고체(예: 황화철 부식 생성물)로 오염된 스트림은 열 전달 표면에 침전되는 경향이 있어 효율성이 감소하고 침전물 아래 부식 부위가 생성됩니다.
온도 제한
3 탈황 시스템의 특정 응용 분야3.1 천연 가스 감미 장치아민 기반 천연 가스 감미 공정에서 판형 열교환기는 주로
린/리치 아민 열교환기로 사용되며, 여기서 뜨거운 린 아민(재생 용매)은 재생 컬럼에 들어가기 전에 리치 아민(H₂S가 함유된 용매)을 예열합니다. 이 서비스는 리치 아민에 H₂S와 CO₂뿐만 아니라 기존 열 교환 장비를 공격할 수 있는 다양한 탄화수소 및 분해 생성물이 포함되어 있기 때문에 특히 까다롭습니다.이 역할에 PHE를 구현하면 상당한 운영상의 이점이 입증되었습니다. 충칭 천연 가스 정제 공장의 사례 연구에 따르면 기존 쉘 앤 튜브 장치와 병렬로 판형 열교환기를 설치한 후 기존 열교환기에서 파울링이 발생하더라도 시스템은 지속적인 작동을 유지했습니다. 이
중복 구성을 나타냅니다. 이 설계에서 부식성 H₂S가 풍부한 스트림은 일반적으로 용접 채널에 국한되는 반면, 덜 공격적인 매체(예: 냉각수 또는 린 아민)는 가스켓 측을 통해 흐릅니다. 이 구성은 부식성 매체가 가스켓과 접촉하는 위험을 제거하는 동시에 부분적으로 가스켓이 있는 장치의 서비스 가능성 이점을 유지합니다.이 응용 분야에서 PHE의 효율성은 플랜트 에너지 소비에 직접적인 영향을 미칩니다. 아민 재생은 에너지 집약적이므로
린/리치 교환은 재생 컬럼의 리보일러 부하에 직접적인 영향을 미칩니다. 한 연구에 따르면 린 아민에서 열을 회수하는 판형 열교환기의 효율성은 기존 쉘 앤 튜브 설계에 비해 아민 재생에 필요한 에너지를 약 10-15% 줄였습니다.3.2 디젤 수소 탈황(HDS) 장치정유 수소 탈황 장치에서 판형 열교환기는 점점 더 엄격해지는 제품 사양을 충족하면서 에너지 회수를 개선하기 위해 성공적으로 구현되었습니다. 문서화된 사례에서는 디젤 황 함량을 50ppm으로 줄이도록 설계된 HDS 장치에 PHE를 설치한 후 정유 공장이 향상된 열 회수를 달성하는 동시에 디젤 색상을 개선했습니다. 보고서에서는 특히 판형 열교환기의
열 전달 효율
이 응용 분야에서 PHE는 H₂S(반응 생성물)와 수소를 포함하는 뜨거운 반응기 배출물을 처리하여 차가운 공급물과 열을 교환합니다. PHE의 컴팩트한 설계와 높은 효율성은 공간 제약과 에너지 효율성이 중요한 고려 사항인 개조 프로젝트에 특히 적합합니다.3.3 황 회수 및 테일 가스 처리 장치판형 열교환기는 황 회수 장치(SRU) 및 관련 테일 가스 처리 공정에서 특수 응용 분야를 찾습니다. 이러한 서비스에서 PHE는
특정 용도가스 예열, 증기 발생 및 촉매 반응기의 온도 제어와 같은 데 사용됩니다. 고유한 "냉판 열교환 반응기"는 황 환경에서 정밀한 온도 제어를 위해 열 교환 표면이 촉매층 내에 직접 통합된 혁신적인 응용 분야를 나타냅니다.H₂S 서비스의 PHE에 대한 효과적인 유지 관리 전략은 컴팩트한 설계,
, 및 감소된 베드 저항을 초래합니다. 특히 Claus 변환기에서 H₂S의 고도로 발열적인 산화를 제어하는 데 유용합니다.
4 다양한 PHE 유형에 대한 기술적 고려 사항
| H₂S 서비스의 까다로운 조건으로 인해 특수 판형 열교환기 구성이 개발되었습니다. 각 설계는 탈황 공정에서 발생하는 특정 작동 환경에 고유한 이점을 제공합니다. | 표: H₂S 서비스에서 PHE 유형 비교 | PHE 유형 | 압력 제한 | 온도 제한 | 장점 |
|---|---|---|---|---|---|
| 제한 사항 | 일반적인 H₂S 응용 분야 | 가스켓형 | ≤2.5MPa | 40-180°C | 완전 세척 가능, 확장 가능, 저렴한 비용 |
| 가스켓 재료에 의해 제한됨 | 냉각수, 린 아민 냉각 | 반용접형 | ≤5.0MPa | 150-200°C | 부식성 매체 처리, 누출 위험 감소 |
| 부분 세척 가능성 | 린/리치 아민 교환, 용매 가열/냉각 | 완전 용접형 | ≤10MPa | 최대 400°C | 가스켓 없음, 높은 신뢰성 |
고압4.1 가스켓형 판형 열교환기H₂S 서비스의 PHE에 대한 효과적인 유지 관리 전략은 쉬운 유지 관리, 완전한 세척성, 및 현장 유연성판을 추가하거나 제거하여 제공합니다. 그러나 H₂S 서비스에서 표준 탄성 중합체 가스켓은 아민 용액의 탄화수소 및 황 종에 의한 화학적 공격에 취약하여 조기 고장을 초래합니다. 파라민 내성 제형과 같은 특수 가스켓 재료의 개발은 이러한 응용 분야의 성능을 크게 향상시켰습니다. 현장 데이터에 따르면 파라민 가스켓은
의 서비스 수명을 제공할 수 있으며, 기존 재료는 몇 달 안에 고장날 수 있습니다.4.2 반용접형 판형 열교환기가스켓으로 분리된 레이저 용접 판 쌍으로 구성된 반용접형 PHE는 많은 H₂S 응용 분야에
최적의 절충안을 나타냅니다. 이 설계에서 부식성 H₂S가 풍부한 스트림은 일반적으로 용접 채널에 국한되는 반면, 덜 공격적인 매체(예: 냉각수 또는 린 아민)는 가스켓 측을 통해 흐릅니다. 이 구성은 부식성 매체가 가스켓과 접촉하는 위험을 제거하는 동시에 부분적으로 가스켓이 있는 장치의 서비스 가능성 이점을 유지합니다.판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 열 효율및
판형 열교환기의 특성을 유지하면서 부식성 작업에서 향상된 신뢰성을 제공합니다.4.3 완전 용접형 판형 열교환기판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 우수한 무결성및
강력한 구조를 제공합니다. 가스켓을 완전히 제거함으로써 이러한 설계는 부식성 서비스에서 기존 PHE의 주요 고장 모드를 방지합니다. 최신 완전 용접형 설계는 최대 10MPa의 압력과 최대 400°C의 온도를 수용할 수 있으므로 황산 냉각, 아민 리보일러 부하 및 고압 가스 처리와 같은 까다로운 응용 분야에 적합합니다.완전 용접형 장치의 주요 제한 사항인 기계적 세척을 위해 분해할 수 없다는 점은 고급 설계 기능을 통해 해결되었습니다. 여기에는
5 재료 선택 및 유지 관리 전략
5.1 내식성 재료H₂S의 다양한 부식 메커니즘에서의 역할로 인해 H₂S 서비스의 PHE에 적절한 재료 선택이 가장 중요합니다. 아민 서비스의 많은 판에 대한 표준 재료는 대부분의 알칼리성 조건에서 황화물 부식에 대한 적절한 저항성을 제공하는 316L 스테인리스강입니다. 그러나 염화물 또는 산성 조건을 포함하는 보다 공격적인 환경의 경우 더 높은 합금이 필요한 경우가 많습니다.
254 SMO: 염화물 유도 응력 부식 균열 및 피팅에 대한 우수한 저항성, 염수 환경에 적합합니다.
티타늄: 특히 염화물이 있는 경우 산성 H₂S 스트림에 대한 뛰어난 저항성.
Hastelloy/C-276: 강산(황산, 염산) 및 심각한 부식 조건에서 우수한 성능.
니켈 합금
가스켓 재료 선택도 동일한 고려 사항이 필요합니다. 표준 니트릴 고무는 린 아민 및 비공격성 서비스에 충분할 수 있지만 복잡한 탄화수소가 있는 리치 아민에는 파라민 내성 제형과 같은 특수 화합물이 일반적으로 필요합니다. 고온 응용 분야의 경우 불소 탄성 중합체가 향상된 내화학성을 제공하는 반면 PTFE 기반 재료는 가장 광범위한 화학적 호환성을 제공합니다.5.2 유지 관리 및 운영 고려 사항H₂S 서비스의 PHE에 대한 효과적인 유지 관리 전략은 파울링 완화, 부식 모니터링, 및
취약한 구성 요소의 사전 교체
에 중점을 둡니다. 압력 강하 및 온도 접근 방식에 대한 정기적인 모니터링은 파울링 또는 성능 저하의 초기 징후를 제공합니다. 가스켓형 및 반용접형 장치의 경우 작동 이력을 기반으로 계획된 가스켓 교체 프로그램을 설정하면 예기치 않은 고장을 방지할 수 있습니다.화학 세척은 특히 파울링 스트림을 처리하는 장치에 대한 중요한 유지 관리 활동을 나타냅니다. 효과적인 절차에는 다음이 포함됩니다.
정기적인 세척적절한 용매(무기 침전물에 대한 질산 용액, 유기/아민 중합체 파울링에 대한 특수 용매) 사용.
고압 워터 제팅제거 가능한 판 팩용.
기계적 브러싱
운영 관행은 H₂S 서비스에서 PHE 수명에 상당한 영향을 미칩니다. 점진적인 온도 변화(열 충격 방지), 설계 범위 내에서 속도 유지(파울링 방지 및 침식 최소화) 및 적절한 종료 절차 구현(국부 부식 방지를 위한 완전 배수)은 모두 연장된 서비스 수명에 기여합니다.6 결론판형 열교환기는 황화수소를 처리하는 시스템에서 그 가치를 입증했으며, 가스 처리, 정제 및 화학 생산의 수많은 응용 분야에서 기술적 장점및
경제적 이점을 제공합니다. 가스켓형에서 반용접형 및 완전 용접형 구성에 이르기까지 PHE 설계의 진화는 부식, 파울링 및 운영 신뢰성 문제 등 H₂S 함유 스트림으로 인해 발생하는 고유한 문제를 해결했습니다.천연 가스 감미에서 PHE는 우수한 성능을 린/리치 아민 교환에서 보여주며 부식성 리치 아민 용액을 견디면서 향상된 열 회수를 제공합니다. 정유 응용 분야에서 수소 탈황 장치에서 탁월한 효율성을 제공하여 제품 품질 개선 및 상당한 에너지 절감에 기여합니다. 황 회수 장치의 특수 응용 분야는
적응성
