Trocador de calor na indústria do petróleo

Tipos de trocadores de calor na indústria petrolífera

A função de um trocador de calor na indústria petrolífera é transferir calor entre dois fluidos que fluem em direções opostas sem se misturarem. Os trocadores de calor são componentes críticos das refinarias de petróleo. Eles auxiliam em vários processos, como aquecimento, resfriamento e condensação de fluidos. Os seguintes são alguns tipos comuns de trocadores de calor na indústria petrolífera:

• Trocadores de calor de casco e tubo

  Os trocadores de calor de casco e tubo consistem em tubos contidos dentro de um casco cilíndrico. O trocador possui duas correntes de fluido distintas que se movem em espaços fechados separados, e a transferência de calor ocorre através das paredes do tubo. Os trocadores de calor de casco e tubo são alguns dos trocadores mais amplamente utilizados na indústria petrolífera, principalmente para transferência de calor óleo-água. Uma das maiores vantagens dos trocadores de calor de casco e tubo é que eles podem ser desmontados para limpeza e manutenção.

• Trocadores de calor espiral

  Os trocadores de calor espiral têm duas placas espirais em uma carcaça fechada que forma uma única espiral. Eles geralmente têm um design compacto ideal para sistemas com espaço limitado. Os trocadores de calor espiral podem lidar com fluidos com alta viscosidade e sedimentação. Eles também são facilmente limpos, pois podem ser desmontados e remontados.

• Trocadores de calor de placas

  Os trocadores de calor de placas consistem em placas finas de metal empilhadas umas sobre as outras. Cada placa forma um canal para o fluxo dos fluidos. Os trocadores de calor são projetados para aplicações simples e intensivas em trabalho que exigem alta capacidade de transferência de calor e baixas quedas de pressão.

• Trocadores de calor refrigerados a ar

  Os trocadores de calor refrigerados a ar usam um ventilador atmosférico para transferir calor para ou do ar. Os trocadores também são conhecidos como refrigeradores de ar ou condensadores de ar. Os trocadores de calor refrigerados a ar têm um design simples que não precisa de refrigeração a água. Esses trocadores também têm alta eficiência operacional.

• Trocadores de calor de tubo duplo

  Os trocadores de calor de tubo duplo possuem dois tubos concêntricos. O interno carrega uma corrente de fluido, enquanto o externo carrega a outra. Os fluidos nos trocadores de calor de tubo duplo podem fluir em paralelo, contrafluxo ou de forma não convencional. Os trocadores de calor de tubo duplo são simples no projeto e fáceis de fabricar.

Especificação e manutenção do trocador de calor na indústria petrolífera

Especificação

• Material

  O tipo de material utilizado na fabricação dos trocadores de calor determina sua resistência à corrosão e outras formas de degradação. O trocador de calor na indústria petrolífera é geralmente feito de materiais como aço carbono, materiais de liga, aço inoxidável etc.

• Configuração

  Inclui trocadores de calor de casco e tubo, bem como trocadores de calor de placas. Os trocadores de calor de casco e tubo consistem em um conjunto de tubos colocados em um casco. O fluido flui pelos tubos (o bloco). Então, o casco abriga outro fluido. Isso permite a troca de calor em fluxo transversal ou perpendicular. Em contraste, os trocadores de calor de placas consistem em várias placas empilhadas próximas umas das outras. Em alguns casos, placas corrugadas podem ser usadas para substituir os vãos entre as placas. O trocador de calor de placas HVAC funciona permitindo que os líquidos fluam entre as placas. Isso permite a transferência de calor entre os líquidos. Os líquidos são separados um do outro pelas placas do trocador de calor. Portanto, eles podem trocar calor sem se misturarem. Por um lado, os trocadores de calor de placas são bons para espaços compactos. Por outro lado, os trocadores de calor de casco e tubo são mais adequados para grandes volumes de fluido e altas pressões.

• Eficiência

  Indica a eficácia do trocador de calor na transferência de calor. Isso acompanha o fluido inicial a ser processado, bem como o fluido final a ser obtido após o processamento. A eficiência pode ser derivada do coeficiente de transferência de calor, da diferença de temperatura e de outras fórmulas de cálculo.

• Vazão

  Os trocadores de calor podem ser bastante personalizados em termos de vazão. Um estudo de mercado global do mercado de trocadores de calor de fluxo indica que a vazão ficaria entre 1,5 e 2,0 milhões de unidades.

• Pressão

  Normalmente varia de baixa a média e alta.

Manutenção

O principal método de manutenção para o trocador de calor na indústria petrolífera é a limpeza. A limpeza adequada reduz o risco de corrosão, incrustações e outras ameaças potenciais. Além disso, as inspeções regulares também são úteis. Os compradores precisam inspecionar os trocadores de calor regularmente de acordo com o cronograma de manutenção. Isso ajuda a localizar problemas como vazamentos, danos ou entupimentos precocemente. Eles também podem detectar anormalidades operacionais precocemente. Se algum problema anormal for encontrado, eles devem lidar com ele o mais rápido possível. Os principais componentes do trocador de calor - juntas, placas e tubos - devem ser verificados para problemas soltos ou sinais de abrasão. Eles precisam ser substituídos ou ajustados no tempo se houver problemas. Além disso, registros de todas as manutenções, inspeções e limpezas devem ser mantidos. Isso ajuda a melhorar a gestão e a eficiência da manutenção dos trocadores.

Cenários de trocadores de calor na indústria petrolífera

Os trocadores de calor na indústria petrolífera são utilizados em refinarias, plantas petroquímicas, transporte de oleodutos e instalações de terminais.

• Refinaria: Os trocadores de calor nas refinarias de petróleo geralmente incluem refrigeradores de ar, aquecedores de óleo cru, refrigeradores de reformadores e outros equipamentos. O pré-aquecimento do óleo cru normalmente é feito por aquecedores para evitar a condensação no sistema de processamento. Os refrigeradores são sempre usados ​​após a reação. Por exemplo, os refrigeradores de reformador catalítico reduzem a temperatura do gás de reforma de alta temperatura. Os refrigeradores de ar utilizam vento ou ar disponível no ambiente para resfriar o fluido, trocando calor com o ar ambiente.
• Plantas petroquímicas: Os trocadores de calor aquecidos em plantas petroquímicas desempenham funções semelhantes às das refinarias de petróleo. No entanto, os fluidos de processo podem ser diferentes. Às vezes, o vapor é usado para aquecer os fluidos.
• Transporte de oleodutos: No transporte de petróleo através de um sistema de oleodutos, os trocadores de calor são usados ​​principalmente em estações de bombeamento e estações de terminais. O isolamento é fornecido ao fluido no oleoduto para evitar perdas de calor. O aquecimento do óleo cru antes de ser injetado no oleoduto também é feito nas estações de bombeamento. Na estação de terminal, o resfriamento é feito para que o fluido possa fluir facilmente pelos canos até os tanques de armazenamento.
• Instalações de terminais de petróleo: Os tanques de armazenamento nas instalações de terminais de petróleo geralmente possuem trocadores de calor. Eles são usados ​​para manter a temperatura do óleo cru ou dos produtos refinados até que sejam transportados pelo oleoduto. Os refrigeradores de ar e aquecedores elétricos são comumente usados ​​em terminais de petróleo.

Além dos cenários de uso mencionados, os trocadores de calor também são usados ​​nas seguintes áreas:

• Stripping de água ácida: Nas refinarias, é produzida água ácida contendo sulfeto de hidrogênio. Os trocadores de calor desempenham um papel importante no tratamento ou recuperação da água da refinaria.
• Aquecedores a fogo: Os refervedores em aquecedores a fogo aumentam a temperatura do líquido, aquecendo-o. O calor é transferido através dos trocadores.
• Colunas de absorção e destilação: Em colunas de absorção e destilação instaladas em instalações de processamento químico e refinarias, os trocadores de calor são usados ​​para garantir que as colunas operem de forma eficiente, controlando a temperatura.

Geralmente, na indústria petrolífera, os trocadores de calor ajudam a melhorar a utilização de energia, reduzindo assim os custos de produção. Eles também ajudam a manter a estabilidade e a segurança do sistema de processamento.

Como escolher trocadores de calor nas indústrias petrolíferas

• Análise dos requisitos do processo:

  Ao selecionar trocadores de calor para processos de petróleo e gás, é importante primeiro analisar os requisitos do processo. Especificamente, isso significa observar fatores como capacidade, pressão e temperatura. Escolher trocadores de calor nas indústrias petrolíferas que atendam a esses parâmetros é essencial para o funcionamento normal do equipamento.

• Estado do fluxo de fluido:

  O regime de fluxo de fluido refere-se a se o trocador de calor da indústria petrolífera é contrafluxo, cofluxo, fluxo cruzado ou outra configuração. A escolha dos padrões de fluxo afeta a eficiência da transferência de calor. Normalmente, os trocadores de calor contrafluxo alcançam altos coeficientes de transferência de calor dentro de um tamanho razoável.

• Seleção de material:

  Os trocadores de calor da indústria petrolífera enfrentam ambientes operacionais severos. Como resultado, os materiais devem suportar altas temperaturas, pressões e corrosão. Os materiais comumente usados ​​incluem aços carbono, aços de liga, ligas de titânio e muito mais. Os materiais do trocador de calor atendem aos padrões e especificações relevantes da indústria.

• Instalação e manutenção:

  A instalação do trocador de calor é igualmente importante. Fatores como o layout da tubulação, suporte e isolamento, bem como o alinhamento, devem ser considerados. Além disso, o projeto do trocador de calor deve permitir fácil acesso para manutenção e inspeções regulares. Isso ajuda a garantir a confiabilidade e a segurança de longo prazo do equipamento.

• Considerações de custo:

  Ao fornecer desempenho otimizado, os custos de compra e operação do trocador de calor escolhido devem ser ponderados. Isso equilibra as despesas e os orçamentos do ciclo de vida total.

Perguntas & Respostas

P1: Por que o desempenho dos trocadores de calor na indústria petrolífera é tão crucial?

A1: O desempenho dos trocadores de calor na indústria petrolífera é crucial para maximizar a recuperação de energia, reduzir os custos operacionais, manter a qualidade do produto e minimizar o impacto ambiental através do controle eficaz de emissões.

P2: Existem avanços tecnológicos recentes na indústria de trocadores de calor?

A2: Sim, existem muitos avanços tecnológicos recentes na indústria de trocadores de calor, como impressão 3D, trocadores de calor autolimpantes, trocadores de calor compactos etc.

P3: Os compradores podem encontrar trocadores de calor personalizáveis ​​para os requisitos exclusivos de seus projetos?

A3: Sim, os compradores podem encontrar uma variedade de trocadores de calor que são personalizáveis ​​para atender aos requisitos exclusivos de seus projetos com fornecedores B2B.

P4: Quais são os materiais sugeridos para trocadores de calor usados ​​na indústria de petróleo e gás?

A4: Os materiais dos trocadores de calor para a indústria de petróleo e gás devem ser fortes, duráveis ​​e resistentes a altas temperaturas e corrosão. As opções comuns incluem aço carbono, aço inoxidável, titânio etc.