একটি ফিড বর্জ্য তাপ এক্সচেঞ্জার (একটি সম্মিলিত ফিড এক্সচেঞ্জার বা টেক্সাস টাওয়ার হিসাবেও উল্লেখ করা হয়) হল একটি শেল এবং টিউব হিট এক্সচেঞ্জার যা গরম চুল্লির বর্জ্য প্রবাহ থেকে তাপ পুনরুদ্ধার করে চুল্লি ফিডকে প্রি-হিট করে। এই সরঞ্জামটি ফায়ার করা হিটারের উপরের দিকে অবস্থিত এবং ন্যাফথা হাইড্রোট্রিটিং, ক্যাটালিটিক রিফর্মিং, ডিহাইড্রোজেনেশন (যেমন, ক্যাটোফিন™ প্রক্রিয়া), অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণ এবং হাইড্রোক্র্যাকিং সহ অনুঘটক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াগুলিতে প্রাথমিক তাপ পুনরুদ্ধার ডিভাইস হিসাবে কাজ করে।
ফিড এফ্লুয়েন্ট এক্সচেঞ্জার তাপ শক্তি পুনরুদ্ধার করে নিক্ষিপ্ত হিটারের জ্বালানী খরচ কমায় যা অন্যথায় বায়ুমণ্ডলে বা শীতল জলে প্রত্যাখ্যাত হবে। ফিক্সড ফায়ারিং ক্ষমতার একটি ফায়ার করা হিটারের জন্য, ফিড এফ্লুয়েন্ট এক্সচেঞ্জারে উচ্চ তাপ পুনরুদ্ধার অনুঘটক চক্রের দৈর্ঘ্য প্রসারিত করে এবং সামগ্রিক উদ্ভিদের থ্রুপুট উন্নত করে।
এই পণ্যটি TEMA ক্লাস R (রিফাইনারি পরিষেবা), ASME সেকশন VIII বিভাগ 1 বা বিভাগ 2, এবং API 661 / ISO 13706 অনুযায়ী যেখানে প্রযোজ্য সেখানে ডিজাইন এবং তৈরি করা হয়েছে৷
একটি সাধারণ অনুঘটক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া প্রবাহ স্কিমে:
ফিড বর্জ্য এক্সচেঞ্জার ফিড প্রিহিটিং এর জন্য প্রয়োজনীয় মোট তাপ শুল্কের 70-80% পুনরুদ্ধার করতে পারে। রিঅ্যাক্টরের ইনলেট তাপমাত্রায় ফিড বাড়ানোর জন্য ফায়ার করা হিটার দ্বারা ভারসাম্য সরবরাহ করা হয়।
থার্মোডাইনামিক বেনিফিট ফিড গরম করার বক্ররেখা এবং বর্জ্য শীতল বক্ররেখার উপর নির্ভর করে পরিমাপ করা হয়। ন্যূনতম অ্যাপ্রোচ তাপমাত্রা 50 ডিগ্রি সেলসিয়াসে, একটি সাধারণ ফিড এফ্লুয়েন্ট এক্সচেঞ্জার 27.5 মেগাওয়াট মোট ফিড চাহিদার মধ্যে 20.8 মেগাওয়াট পুনরুদ্ধার করতে পারে, ফায়ার করা হিটার বাকি 6.7 মেগাওয়াট সরবরাহ করে।
| প্যারামিটার | পরিসর | নোট |
|---|---|---|
| ফিড ইনলেট তাপমাত্রা | 20°C - 100°C | স্টোরেজ বা আপস্ট্রিম ইউনিট থেকে তরল বা মিশ্র-ফেজ ফিড |
| ফিড আউটলেট তাপমাত্রা | 250°C - 370°C | প্রিহিটেড ফিড ফায়ার হিটারে প্রবেশ করছে |
| বর্জ্য প্রবেশের তাপমাত্রা | 400°C - 600°C | অনুঘটক আউটলেট এ চুল্লি বর্জ্য |
| বর্জ্য আউটলেট তাপমাত্রা | 120°C - 180°C | ডাউনস্ট্রিম কনডেন্সার/সেপারেটরে ঠান্ডা করা বর্জ্য |
| অপারেটিং চাপ | 2.0 - 30.0 MPa | রিঅ্যাক্টর সার্কিট হাইড্রলিক্স এবং হাইড্রোজেন আংশিক চাপের উপর নির্ভরশীল |
| ফিড রচনা | তরল + H₂ সমৃদ্ধ গ্যাস | এক্সচেঞ্জার খাঁড়ি এ দুই-ফেজ প্রবাহ |
| শেল-সাইড ΔP ভাতা | ≤ 35 kPa (5 psi) | শোধনাগার পরিষেবার জন্য শেল প্রতি সাধারণ |
| টিউব-সাইড ΔP ভাতা | ≤ 35 kPa (5 psi) | শেল প্রতি সাধারণ |
ফিড এফ্লুয়েন্ট এক্সচেঞ্জার সাধারণত টিউবের দৈর্ঘ্য বরাবর তিনটি স্বতন্ত্র তাপ স্থানান্তর অঞ্চলের সাথে কাজ করে, প্রতিটি ভিন্ন প্রক্রিয়া এবং সহগ সহ:
| জোন অবস্থান | শেল-সাইড মেকানিজম | টিউব-সাইড মেকানিজম | প্রায় ডিউটি শেয়ার |
|---|---|---|---|
| নীচের অংশ (ইনলেট) | ঘনীভবন (প্রবাহ কুলিং) | বাষ্পীভবন (খাদ্য বাষ্পীভবন) | 0-3 মেগাওয়াট |
| মধ্য-বিভাগ | ডিসুপারহিটিং (গ্যাস কুলিং) | বাষ্পীভবন (চলমান বাষ্পীভবন) | 3-11.7 মেগাওয়াট |
| শীর্ষ বিভাগ (আউটলেট) | ডিসুপারহিটিং (গ্যাস কুলিং) | সুপারহিটিং (ফিড গ্যাস হিটিং) | 11.7-20.8 মেগাওয়াট |
মিশ্র-ফেজ ফিড বর্জ্য এক্সচেঞ্জারগুলির জন্য সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ (OHTC) প্রাথমিক আকার নির্ধারণের জন্য সাধারণত 50 থেকে 70 W/m²·K হয়, চূড়ান্ত মানগুলি প্রবাহ বেগ এবং ফাউলিং কারণগুলির উপর নির্ভর করে।
ওরিয়েন্টেশন
টিউব বান্ডিল টাইপ (TEMA)
বাফেল ডিজাইন
একটি ফিড বর্জ্য এক্সচেঞ্জারে প্রবেশ করা ফিডটি সাধারণত একটি দ্বি-পর্যায়ের মিশ্রণ (তরল হাইড্রোকার্বন + হাইড্রোজেন সমৃদ্ধ গ্যাস)। টিউব বান্ডিল একাধিক সমান্তরাল প্রবাহ পথ উপস্থাপন করে, এবং দুটি পর্যায় বিতরণ করবে যাতে সামগ্রিক চাপ কমানো হয়। এর ফলে তরল কিছু টিউবের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং অন্যদের মাধ্যমে গ্যাসের মাধ্যমে বিভাজন হতে পারে।
এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করতে:
ফিড বর্জ্য এক্সচেঞ্জারগুলি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমা জুড়ে কাজ করে এবং ক্লোরাইড, হাইড্রোজেন সালফাইড, অ্যামোনিয়া এবং জল ধারণকারী তরলগুলি পরিচালনা করতে পারে। উপাদান নির্বাচন প্রত্যাশিত অপারেটিং তাপমাত্রা দ্বারা গ্রেড করা হয়:
| তাপমাত্রা পরিসীমা | টিউব উপাদান | শেল উপাদান | নোট |
|---|---|---|---|
| ≤ 315°C (600°F) | কার্বন ইস্পাত SA-179/106 Gr.B | কার্বন ইস্পাত SA-516 Gr.70 | মিষ্টি হাইড্রোকার্বন পরিষেবা |
| 315°C - 370°C | 1.25Cr-0.5Mo বা 2.25Cr-1Mo | কার্বন ইস্পাত বা খাদ | মাঝারি জারা প্রতিরোধের |
| 370°C - 425°C | 304/316L স্টেইনলেস | 304/316L বা পরিহিত কার্বন ইস্পাত | 425 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে ক্লোরাইডের ক্ষয় হওয়ার ঝুঁকি |
| 425°C - 540°C | 347H বা অ্যালয় 800 | খাদ বা ইনকোনেল ওভারলে | উচ্চ-তাপমাত্রা ক্রীপ এবং নাইট্রাইডিং সুরক্ষা |
অ্যামোনিয়া এবং হাইড্রোজেন ক্লোরাইড উপস্থিত (যেমন, এনএইচটি ইউনিট) সহ পরিষেবাগুলির জন্য, অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড লবণগুলি বর্জ্য শীতল হওয়ার সাথে সাথে অবক্ষয় হতে পারে। এক্সচেঞ্জারটি সাধারণত লবণ গঠন অঞ্চলের উজানে একটি বিরতিহীন ওয়াশ ওয়াটার ইনজেকশন পয়েন্ট দিয়ে ডিজাইন করা হয় যাতে তাপ বা হাইড্রোলিক কর্মক্ষমতা হ্রাস পেলে ফ্লাশিং করা যায়।
বর্জ্য গ্যাস নাইট্রাইডিং সুরক্ষা: পরিষেবাগুলিতে যেখানে বর্জ্য তাপমাত্রা 425 ডিগ্রি সেলসিয়াস অতিক্রম করে (যেমন, অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণ), টিউব শীটের সংলগ্ন শেলের জন্য একটি Inconel® বা অন্যান্য নাইট্রাইডিং-প্রতিরোধী ওভারলে প্রয়োজন হতে পারে যতক্ষণ না গ্যাস নাইট্রাইডিং থ্রেশহোল্ডের নীচে ঠান্ডা হয়।
ফিড বর্জ্য পরিষেবাতে, ফিড এবং বর্জ্যের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য 200 ডিগ্রি সেলসিয়াস অতিক্রম করতে পারে। ইউ-টিউব বান্ডিল নির্মাণে টিউব এবং শেলের মধ্যে ডিফারেনশিয়াল তাপীয় সম্প্রসারণ সম্প্রসারণ জয়েন্টগুলির প্রয়োজন ছাড়াই মিটমাট করা যায়।
স্থির টিউবশীট ডিজাইনের জন্য, ASME VIII-1 UG-23(c) অনুযায়ী তাপীয় চাপের গণনা অনুমোদিত তাপমাত্রার পার্থক্যকে সীমিত করে। যেখানে ΔT উপাদানের সংমিশ্রণের জন্য অনুমোদিত মাত্রা অতিক্রম করে, সেখানে U-টিউব বা ভাসমান মাথার নকশা প্রয়োজন।
ফিড বর্জ্য এক্সচেঞ্জারে ফাউলিং এর থেকে ঘটে:
পারফরম্যান্স পর্যবেক্ষণ: শেল এবং টিউব উভয় দিক জুড়ে ডিফারেনশিয়াল প্রেসার সূচক ফাউলিং সনাক্ত করে। যখন ΔP ডিজাইন ΔP 30% ছাড়িয়ে যায় বা যখন আউটলেটের তাপমাত্রা বজায় রাখা যায় না তখন পরিষ্কার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
ডাইমেনশনাল চেক
অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা
চাপ পরীক্ষা
ফিড বর্জ্য এক্সচেঞ্জারগুলির জন্য প্রযোজ্য নয়:
