立式虹吸式再沸器校核及优化设计

杨永青，王霄

（1.中核华纬工程设计研究有限公司，江苏 南京 210019；2.中国化学工程第三建设有限公司，江苏 南京 210012）

热虹吸式再沸器，根据形式，分为立式和卧式。其中，立式虹吸式再沸器操作简单、占地少、投资节约，在化工行业应用非常广泛。

HTRI软件是由美国公司开发的专业热交换器设计校核软件，它采用了先进的换热技术，包含空冷器、节能器、管壳式换热器、夹套管管热器等多个模块。该软件在化工、电力、环保等各行业有着广泛应用。

笔者利用HTRI软件对某装置二甲基乙酰胺（DMAC）精制工艺包中再沸器进行了校核，并对再沸器进行了优化设计。

1 校核及分析

1.1 设计参数

根据工艺包参数，塔釜出料组成为：二甲基乙酰胺 （DMAC），98.71%（质量分数，下同）；乙酸 （HAc），0.75%；二甲基甲 酰 胺 （DMF），0.54%。塔釜要求气相负荷为8.82kg／s，塔釜处操作温度为102℃，操作压力 （A）为7.5kPa。该塔为负压操作。

工艺介质为冷流体，走管程，进口为DN500，出口为DN1000。该换热器材料为S30408，壳程为0.3MPa（G）饱和蒸汽。

工艺包中再沸器形式为BEM，相关参数见表1。

表1 再沸器参数表

1.2 HTRI参数输入

1.2.1 工艺条件

根据再沸器参数在HTRI输入界面输入相关工艺参数，选择校核模式。换热管数根据换热面积计算为1400根。输入主界面及参数见图1。

图1 工艺参数输入主界面

工艺参数输入几点特别说明：

1）一般常压精馏再沸器汽化率不大于30%，真空精馏不大于50%，笔者按25%输入。根据气相负荷计算冷介质流量为35.28kg／s。

2）由于介质较清洁，管程和壳程污垢热阻均取0.0001m2·K／W。

3）冷流体进口压力 （A）按塔釜操作压力输入，即7.5kPa。同时将再沸器参数 （Reboiler Data）页面下进口压力位置 （Inlet Pressure Location）调整为第二项，即位于塔釜位置 （At Column Bottom）。……