一．改造前装置状况：

催化装置的外取热器主要用于取走催化剂再生烧焦过程中产生的热量，维持再生器的热平衡，产生大量3.5MPa蒸汽外输至系统。

280万催化装置原外取热器过多依赖催化剂循环，管束稳定性差，在没有运行一个周期的情况下出现管束泄漏，14年大检修更换后至17年又出现17根泄漏，造成产汽低，剂耗高的问题，同时来自外取热器的低温低碳含量的催化剂大量进入烧焦罐也影响烧焦强度。存在的问题严重影响到了装置的长周期平稳运行，并且对经济效益指标产生不利影响（剂耗、能耗增加，平衡剂活性偏低等），因此需要对其进行改造。

换热管束直径较大，占壳体横截面积的41%，占比过高。管束间距34mm至54mm，造成催化剂交换、流通、流化受限。翅片与换热管束同长，两端温差大于180℃，且没有翅片热膨胀吸收措施，翅片发生断裂。

原管束设备重量约93吨，管束内存水重约26吨。更换管束起重重量119吨；起重最大高度47米，起重比较困难，需750吨吊车，检修周期和费用较高。

二．技术方案

限于工程量的考虑，工艺设计部分原则上利旧；①仅改造增压风分布器结构和分布器喷嘴设计，实现催化剂良好流化；②改造管束装配结构设计，③修改翅片结构设计。

 具体改造方案：

管束占壳体横截面积的比例降至27%，比原设计降低33%，催化剂流通、交换通道比原设计增加23%，传热面积不变。

采用双法兰装配形式，把管束分成两部分分别组装，管束更换时每部分起重量均不大于50吨(原设计的40%)，管束顶端标高降低2米；    

翅片形式重新设计，采用小片分段翅片，使翅片上限温差小于120℃，翅片结构能自身消除热应力，防止裂纹。

原外取热器管束排布如左下图所示，改造后的外取热器如右下图所示：        

三．创新点：

1、管束使用双法兰设计，减少吊装总重，缩短检修时间，减少检修成本；

2、在不减少换热面积的前提下，减少管束面积占比，提高催化剂的流通交换；

3、管束翅片形式经过重新设计，使上限温差小于120℃；翅片结构能自身消除热应力，防止产生裂纹；

改造完成后装置于2017年6月开工运行，外取热的产汽及蒸汽量的可控性上较改造前平稳，外取热器滑阀开度小于改造前即可达到改造前的产汽效果，同时烧焦罐内的烧焦情况有所改善。

四．经济效益对比：

原外取热器检修需要750吨吊车，台班75000元；

改造后外取热器检修500吨吊车，台班50000元，检修时间40天，可节省1000000元。

正常生产中改造后外取热器平均每小时增产3.5MPa蒸汽11吨，按188元/吨计算，一年效益可达1737万元。

外取热管束泄漏造成剂耗升高，17年大检修改造后剂耗下降明显，平衡剂的活性提高2个单位。