在炼油工业中，加氢裂化与加氢精制装置是生产清洁燃料的关键装置，而空冷器作为这些装置中不可或缺的冷却设备，以其独特优势保障着装置的安全、稳定与高效运行。

在加氢裂化和加氢精制工艺中，反应产物是高温高压的油气混合物，需要经过逐步冷却才能进行后续分离和处理。

空冷器通常作为后冷器，在水冷器之前对反应产物进行预冷却，同时也广泛应用于循环氢、分馏塔顶产品等工艺流体的冷却。

空冷器在加氢装置中的应用

空冷器在加氢裂化/加氢精制装置中主要应用于以下几个环节：

 

反应产物冷却：加氢反应产生的高温高压油气（通常温度超过300°C）首先进入空冷器进行初步冷却。例如，玉门油田炼化总厂在柴油加氢装置改造中，就新增了热低压空冷器（01-A-102A/B）等多台空冷设备。

 

循环氢冷却：加氢装置中循环氢需要冷却后重新使用，空冷器在此环节起到关键作用。未能有效冷却会导致循环氢压缩机负荷增大，蒸汽消耗量增加。

 

分馏塔顶产品冷却：分馏塔顶的轻馏分产品需要通过空冷器进行冷却冷凝。如某专利描述了一种用于催化重整的空冷器，专门用于石脑油催化重整系统中分离塔塔顶轻馏分的冷却。

 

空冷器的技术优势

空冷器相比传统水冷器具有显著优势：

 

节能环保：空冷器主要利用空气进行冷却，不需要大量的冷却水，显著减少了水资源消耗和水处理化学品的需求。改造后的高效空冷器能够显著降低装置能耗，如某加氢裂化装置空冷器改造后，循环氢压缩机汽耗下降0.5t/h。

 

维护成本低：空冷器结构相对简单，不需要处理水垢、藻类繁殖等问题，维护工作量和成本明显低于水冷系统。特别是空冷器不需要担心断水或结冰问题，容易保养，运营成本较低。

 

安全可靠：加氢反应流出物中含有H₂S、HCl、NH₃等腐蚀性组分，遇水会形成铵盐，造成设备腐蚀。空冷器通过空气冷却，减少了腐蚀性物质冷凝的可能性，提高了设备的安全性。

 

环境适应性：对于水质硬度高或取水困难的地区，空冷器几乎是不可替代的冷却方案。

 

空冷器技术的最新进展

随着技术的发展，空冷器技术也在不断进步：

 

高效叶片设计：新一代HY系列玻璃钢叶片具有升力系数大、升阻比高的特点，显著提高了风机效率。某石化公司改造后，风机全压从170Pa提高到200Pa，风量从36×10⁴m³/h提高到46×10⁴m³/h。

 

传动方式改进：从摩擦传动型的多楔带传动改为啮合传动型的同步带传动，保证了准确的传动比，提高了传动效率。

 

复合型冷却器：创新开发的复合型冷却器结合了空冷和蒸发冷的优点，通过空冷管束将工艺流体冷却到70°C以下，避开水易结垢点，提高了换热效率和使用寿命。

 

耐腐蚀材料：针对加氢装置苛刻工况，开发了高镍合金管箱电子束焊接技术、碳钢空冷器管板大面积带极堆焊技术等，提高了空冷器的耐腐蚀性能和寿命。

 

空冷器作为加氢裂化和加氢精制装置中的关键设备，在反应产物冷却、循环氢冷却和分馏塔顶产品冷却等环节发挥着不可替代的作用。其节能环保、维护成本低、安全可靠的优势，使其在现代炼油工业中备受青睐。

随着高效叶片、新型传动系统和复合冷却等新技术的应用，空冷器的性能将不断提升，为加氢装置的长周期安全运行和节能降耗提供更加可靠的保障。对于炼厂来说，选择合适的空冷器并进行必要的技术改造，是提高装置经济性和竞争力的重要途径。