化学工程学科发展论文提纲

论文题目：炼油厂空冷器冲刷腐蚀及其失效机理的研究

摘要：石油化工厂和炼油厂因硫化氢腐蚀导致的装置泄露不断遭受经济损失和重大人员伤亡。加氢裂化是石油化工行业非常重要的工艺过程,通过加氢裂化可以获得石脑油、柴油液化气等产品。加氢裂化工艺使用的原料油中含有硫化物和氯化物,对腐蚀性环境的形成有一定的影响。因此了解不同腐蚀介质对炼油厂金属材料的作用机理具有重要意义。而在加氢裂化过程中,硫化氢是最具腐蚀性的介质之一。本论文的研究目的是通过可视化方法和颜色指示技术研究加氢装置分馏塔中空气冷却器管道的失效机理,观察多相流动情况。CFD仿真结果表明,空气冷却器管道的泄露是由于冲刷腐蚀造成的。流体对管束的冲刷作用在冲刷腐蚀的整个过程中起着主导作用,而电化学腐蚀的影响相对较小。偏流是造成空气冷却器管损坏的重要原因。经过实验设计,过程仿真,设备设计和选型,设计了研究空气冷却器的冲刷腐蚀的管流式实验装置。基于此装置,设计并完成了空气冷却器管束的可视化实验。实验结果表明,由于偏转角的不同,管道各段入口处的流体分布是不同的,但是在管道的第四段中,流体的流动行为和分布没有显着差异。通过透明玻璃管,可以观察到实验介质的流动行为以及气液两相流中液滴的分布和流动。比较了视觉实验和CFD仿真的结果,并且与仿真结果和实验结果吻合良好。根据实验现象,总结了流体在实际工况下的流动行为。本论文使用了一套指示剂系统对空冷器管束中多相流的流动和分布进行研究。在将其用于正式的实验之前,设计了一个小实验对指示剂系统进行测试。结果表明,液滴越密集,颜色变化越明显,没有气泡的地方几乎没有颜色变化。当指示剂与实验介质发生反应时,它会由于酸性或碱性而改变颜色。当气液两相在管道中流动时,由于入口附近的颜色变化,使得气液两相流的分布和流动情况更加明显。可视化系统的研究显示了实时的多相流的行为和分布,为推动化学工程,多相流传输,化学安全和其他学科的发展提供了参考。

关键词：冲刷腐蚀;多相流;空冷器;指示剂;可视化;加氢裂化

学科专业：化学工程与技术

Abstract

摘要

Nomenclature

Chapter 1 Introduction

1.1 Research background and significance

1.2 Review on Erosion Corrosion

1.2.1 Mechanism of Erosion Corrosion

1.2.2 Factors affecting erosion corrosion

1.3 Research Methods of Erosion Corrosion

1.3.1 Qualitative Analysis

1.3.2 Quantitative Analysis

1.4 Chapter Summary

Chapter 2 Research progress on erosion corrosion in hydrocracking unit

2.1 The types of erosion corrosion in hydrocracking unit

2.2 Research progress on erosion corrosion in hydrocracking

2.3 The main objective of this paper

2.4 Chapter summary

Chapter 3 Study on erosion corrosion of air cooler tubes in fractionation tower ofhydrocracking unit

3.1 Research background

3.2 Numerical simulation results

3.3 Experimental process design

3.4 Equipment design and selection

3.4.1 Equipment selection

3.4.2 Gas generating device

3.4.3 Evaporation tank design

3.4.4 Selection of oil heating and temperature control system

3.4.5 Selection of pressure control system

3.4.6 Level control

3.4.7 Selection of pump

3.4.8 Condensation system

3.5 Construction and commissioning of experimental equipment

3.6 Visual experiment

3.6.1 Experimental steps

3.6.2 Experimental results and discussion

3.6.3 Analysis of erosion corrosion mechanism

3.7 Chapter summary

Chapter 4 Study on the fluid flowing phenomena and distribution by using pHindicator technique

4.1 Research Background

4.2 Small scale experimental setup of indicator performance

4.2.1 Small scale experimental overview

4.2.2 Preparation of Purple cabbage Indicator

4.2.3 Material and electrolyte preparation

4.2.4 Monitoring during testing

4.3 Small scale experimental results

4.3.1 Color response efficiency in test tubes

4.3.2 Experimental medium saturated hydrogen sulfide (H_2S)

4.3.3 Experimental medium with Na_2CO_3

4.3.4 The experimental medium is naphtha and condensate water

4.3.5 Comparative study of tap and condensate water

4.4 Chapter summary

Conclusion and prospect

5.1 Conclusion

5.2 Prospect

References

Appendix: Equipment Drawings

Acknowledgement

Introduction to author

Introduction to Supervisor