Како ПТФЕ измењивач топлоте издржава суспензију катализатора сумпорне киселине у загревању јединице за алкилацију?

Кисело окружење за алкилацију
У јединицама за алкилацију нафте, изобутан реагује са лаким олефинима у присуству катализатора сумпорне киселине да би се добиле високо{0}}октанске компоненте за бензин. Кисели катализатор се пропушта кроз реактор у концентрацији од 85-98% и носи суспендована уља растворљива у киселинама, катран и честице муља. Смеша је помало корозивна и благо абразивна. Ова агресивна течност напада измењивач топлоте, који контролише температуру реакције.

Метални размењивачи топлоте, чак и са високо{0}}легураним материјалима као што је Хастеллои, имају ограничен радни век у овој клими. Киселина напада металну површину и формира се слој производа корозије који се затим разграђује суспендованим честицама. Киселина напада нови метал изложен корозији. Циклус ерозије{4}}корозије промовише губитак метала. Век трајања је обично 2 до 5 година; замене су честе.

ПТФЕ је отпоран на сумпорну киселину у било којој концентрацији и на свим температурама до 260 степени. Хомогени полимер нема слој производа корозије који би се истрошио. Површина је отпорна на хемијска оштећења и механичке нападе. Комбиновани механизам ерозије{4}}корозије који уништава металне измењиваче се не одвија на ПТФЕ-у.

Синергија ерозије{0}}Корозије метала
У третману киселом суспензијом на металној површини, оштећење напредује синергистичким циклусом. Киселина напада површину метала, стварајући премаз од производа корозије - металних сулфата, оксида и хидрата. Овај слој је флексибилнији и мање лепљив од метала испод њега. Абразивне честице у суспензији абразују слој производа корозије, откривајући свеж метал. Нови метал брзо кородира и нови слој производа корозије се поново деградира.

Овај циклус повећава брзину корозије и стопу ерозије. Укупна стопа губитка метала може бити 5 до 20 пута већа од брзине корозије у киселини без честица или брзине ерозије у не-некорозивној суспензији.

ПТФЕ неће кородирати. Не постоји слој производа корозије. Киселина наилази на хемијски инертну површину. Абразивне честице могу изазвати споро механичко хабање, али хабање није само униформно већ и предвидљиво - без синергијског појачања. Зид цеви се постепено истроши чистом механичком ерозијом, брзином која се мери у микронима сваке године.

Алкилатион Сервице ПараметерПТФЕ Хастеллои Ц-276
Брзина корозије киселине (без честица) 0,05-0,15 мм/годишње 0
Формирање слоја производа корозије Да Не
Ерозија слоја производа корозије Да (убрзава губитак метала) Н/А
Ерозија{0}}комбинована стопа корозије 0,25-0,75 мм/годишње 0,005-0,02 мм/годишње (само механичко хабање)
Век трајања (године) 2-5 15+
Предност руковања муљем
Понашање корозије је додатно компликовано тенденцијом уља растворљивих у киселинама и муља присутних у алкилационој киселини да се таложе на површинама измењивача топлоте, формирајући слој запрљања који делује као изолација цеви. Премази производа корозије на металним површинама стварају храпаву површину високе енергије како би привукли таложење муља. Муљ се накупља, стврдне и мора се механички уклонити.

ПТФЕ има глатку површину са малом површинском енергијом што отежава лепљење муља. Честице муља клизе преко површине цеви без приањања. Свако мало прљавштине која се таложи једноставно се испере. Нема периодичног уклањања муља, стога површина остаје чиста и пренос топлоте остаје стабилан.

Бонус компатибилности процеса
На ПТФЕ не утиче сумпорна киселина у целом спектру састава алкилационих киселина-од свеже киселине са 98% до истрошене киселине са 85% са раствореним угљоводоницима и муљем. Материјал није каталитички за киселе{4}}угљоводоничне реакције. Не ослобађа металне јоне који могу ометати процес алкилације. ПТФЕ измењивач обезбеђује хемијски инертан елемент за процес где нежељена катализа може утицати на квалитет производа.

Закључак
ПТФЕ размењивачи топлоте се користе за загревање суспензије катализатора сумпорне киселине у јединицама за алкилацију и пружају врхунску услугу смањењем синергије ерозије{0}}корозије која промовише губитак метала у металним измењивачима. Хемијски инертна површина нема слој производа корозије за разградњу. Та глатка, нискоенергетска површина је отпорна на везивање муља. Век трајања од 15+ година у односу на 2-5 година за Хастеллои Ц-276. Сходно томе, нижа фреквенција замене и поуздан пренос топлоте чине ПТФЕ економски бољим избором за рад са алкилационом киселином.

Инжењерска помоћ за спецификацију ПТФЕ измењивача топлоте у апликацијама за алкилацију и кисели муљ је обезбеђена уз достављање киселинског састава, садржаја муља, радне температуре и тренутног радног века опреме.