化工過程強化傳熱（簡體書）

《化工過程強化傳熱》是《化工過程強化關鍵技術叢書》的一個分冊，本書從傳熱基本原理剖析入手，對強化傳熱理論與方法進行梳理，在此基礎上，重點圍繞石油化工行業中具有代表性的煉油、芳烴、乙烯等三大內容，從設備元件、工藝過程、工廠全域等三個應用層次，對強化傳熱在石化工業中的實踐應用進行了系統總結。全書設強化傳熱理論與方法、強化傳熱工程應用兩篇，內容包括緒論、強化傳熱基本原理、污垢熱阻及其抑制方法、換熱網絡合成技術、常用強化傳熱元件及設備、典型煉油裝置中的強化傳熱、芳烴聯合裝置中的強化傳熱、典型乙烯及下游裝置中的強化傳熱、強化傳熱與全廠節能等。
《化工過程強化傳熱》凝結了作者們在化工過程強化傳熱領域多年的理論研究和實踐經驗，是多項國家和省部級科技進步獎、優秀工程設計獎等成果的結晶，所舉的應用案例生動鮮活，所述的方法、程序邏輯性和實用性較強，對於實際問題解決具有很好的指導意義，可供石油化工等流程工業的科研人員、工程技術人員、生產管理人員以及高等院校化工及相關專業研究生、本科生學習參考。

孫麗麗，山東煙臺人，1983年7月畢業于華東石油學院。中國化工學會首批會士,全國工程勘察設計大師，享受國務院政府特殊津貼。現任中國石化工程建設有限公司總經理、黨委書記，教授級高工。 她長期從事石化工程設計、研發和管理工作，主持研發出原油清潔高效轉化系列工程技術，在煉油技術集成創新上取得重大突破；主持研發出高效環保芳烴集成設計技術，在芳烴自主技術工程創新上填補了國內空白；攻克了高酸天然氣淨化關鍵技術，解決了高酸天然氣超大規模安全高效淨化處理的世界性難題；創建了石化工程整體化管理新模式，主持設計建成了我國首座單系列千萬噸級煉廠、首套自主技術芳烴聯合裝置和世界第二大高酸天然氣淨化廠等多項我國石化行業重大標誌性工程；創新發展了系統化強化傳熱理論與方法，並在煉油化工工程中成功應用；她大力開拓海外市場，高質量建成我國最大海外合資煉油項目――20Mt/a沙特延布煉廠。帶領的工程公司在美國ENR和中國《建築時報》“最具國際拓展力工程設計企業”聯合排名中多次位列榜首。獲國家科技進步特等獎2項、二等獎2項；獲全國工程勘察設計金獎1項，全國工程總承包金鑰匙獎3項；獲何梁何利基金科學與技術創新獎、侯德榜化工科學技術成就獎。授權專利 36項，出版專著4部，發表學術論文50餘篇。兼任中國工程諮詢協會副會長、中國化工學會化工過程強化專業委員會副主任委員、北京石油學會理事長、北京市科協常委等。

第一章 緒論 / 1
第一節 強化傳熱的意義1
一、強化傳熱是節能減排的重要手段1
二、強化傳熱對成本節約有積極的促進作用1
三、強化傳熱對化工行業節能減排有重要貢獻2
第二節 強化傳熱技術進展3
一、換熱器強化傳熱技術3
二、換熱網絡優化技術4
第三節 強化傳熱工程化應用6
一、創新強化傳熱工程化策略6
二、面向特殊工藝、介質、過程的設備元件強化傳熱7
三、工藝過程強化傳熱8
四、全廠強化傳熱14
參考文獻19
第一篇 強化傳熱理論與方法 / 21
第二章 強化傳熱基本原理 / 23
第一節 概述23
一、換熱器強化傳熱基本理論23
二、對流強化傳熱機理分析25
三、強化傳熱性能評價方法27
四、強化傳熱技術分類28
第二節 無相變過程傳熱強化29
一、人工粗糙表面法29
二、擴展表面法30
三、異形表面法30
四、振動法32
五、流體旋轉法（插入物）33
六、其他強化傳熱技術34
第三節 沸騰過程的傳熱強化35
一、沸騰傳熱分類35
二、沸騰傳熱強化方法37
第四節 冷凝過程的傳熱強化42
一、表面冷凝傳熱及強化42
二、通道內冷凝傳熱及強化47
參考文獻51
第三章 污垢熱阻及其抑制方法 / 55
第一節 污垢55
一、污垢分類55
二、污垢生命週期57
第二節 污垢熱阻58
一、污垢熱阻模型59
二、污垢生長影響因素及抑制措施62
三、污垢對換熱器設計與運行的影響67
第三節 清洗技術70
一、在線清洗70
二、離線清洗72
參考文獻73
第四章 換熱網絡合成技術 / 76
第一節 夾點的概念及其確定77
一、夾點的概念77
二、組合曲線法79
三、問題表格法81
四、夾點的含義85
第二節 總組合曲線及平衡的總組合曲線87
一、總組合曲線及其含義87
二、平衡的總組合曲線及其應用91
第三節 多夾點及無夾點問題94
一、多夾點問題94
二、無夾點問題96
第四節 換熱網絡的夾點設計法97
一、根據溫-焓圖綜合換熱網絡99
二、夾點匹配的可行性規則99
三、夾點匹配的經驗規則104
第五節 換熱網絡的調優105
一、最少換熱設備個數與熱負荷回路105
二、熱負荷回路的斷開與能量鬆弛107
第六節 閾值問題換熱網絡優化設計112
一、熱端閾值問題換熱網絡設計方法113
二、催化裂化裝置換熱網絡實例分析115
參考文獻121
第五章 常用強化傳熱元件及設備 / 124
第一節 管殼式換熱器124
一、殼程強化傳熱技術124
二、管內強化傳熱技術134
三、複合強化傳熱技術137
四、其他強化傳熱技術143
第二節 板式換熱器146
一、波紋板強化傳熱技術146
二、螺旋板強化傳熱技術148
三、翅片強化傳熱技術 150
第三節 管式加熱爐153
一、管外強化傳熱153
二、管內強化傳熱156
三、餘熱回收部分強化傳熱措施157
四、加熱爐結構強化傳熱案例158
參考文獻158
第二篇 強化傳熱工程應用 / 163
第六章 典型煉油裝置中的強化傳熱 / 165
第一節 原油蒸餾裝置165
一、工藝過程簡述165
二、熱能特點分析166
三、工藝用能優化和換熱網絡優化167
四、換熱元件強化傳熱技術172
五、小結182
第二節 催化裂化裝置182
一、工藝過程簡述182
二、熱能特點分析184
三、換熱過程強化與集成186
四、換熱元件強化傳熱技術188
五、小結193
第三節 加氫裂化裝置193
一、工藝過程簡述193
二、熱能特點分析194
三、換熱過程強化與集成197
四、換熱元件強化傳熱技術203
五、小結206
第四節 加氫精製裝置207
一、工藝過程簡述207
二、熱能特點分析208
三、換熱過程強化與集成209
四、換熱元件強化傳熱技術211
五、小結217
第五節 重油加氫處理裝置218
一、工藝過程簡述218
二、熱能特點分析218
三、換熱過程強化與集成222
四、換熱元件強化傳熱技術225
五、小結229
第六節 制氫裝置229
一、工藝過程簡述229
二、熱能特點分析231
三、各溫位熱量的優化利用232
四、換熱元件強化傳熱技術234
五、小結238
第七節 延遲焦化裝置238
一、工藝過程簡述238
二、熱能特點分析240
三、換熱過程強化與集成241
四、換熱元件強化傳熱技術244
五、小結252
第八節 催化裂化汽油吸附脫硫裝置253
一、工藝過程簡述253
二、熱能特點分析254
三、換熱過程強化與集成 255
四、換熱元件強化傳熱技術256
五、小結259
第九節 烷基化裝置259
一、工藝過程簡述259
二、熱能特點分析260
三、換熱過程強化與集成261
四、換熱元件強化傳熱技術263
五、小結268
參考文獻268
第七章 芳烴聯合裝置中的強化傳熱 / 272
第一節 預加氫和催化重整裝置273
一、工藝過程簡述273
二、熱能特點分析275
三、換熱過程強化與集成276
四、換熱元件強化傳熱技術277
五、小結287
第二節 芳烴抽提裝置287
一、工藝過程簡述287
二、熱能特點分析290
三、換熱過程強化與集成291
四、換熱元件強化傳熱技術293
五、小結296
第三節 歧化裝置296
一、工藝過程簡述296
二、熱能特點分析298
三、換熱過程強化與集成299
四、換熱元件強化傳熱技術300
五、小結306
第四節 二甲苯異構化裝置306
一、工藝過程簡述307
二、熱能特點分析308
三、換熱過程強化與集成309
四、換熱元件強化傳熱技術309
五、小結313
第五節 對二甲苯分離和二甲苯分餾裝置313
一、工藝過程簡述314
二、熱能特點分析317
三、換熱過程強化與集成318
四、換熱元件強化傳熱技術323
五、小結331
參考文獻331
第八章 典型乙烯及下游裝置中的強化傳熱 / 333
第一節 乙烯裂解333
一、工藝過程簡述333
二、熱能特點分析334
三、工藝用能優化和換熱網絡優化335
四、傳熱元件強化傳熱技術342
五、小結344
第二節 乙烯分離344
一、工藝過程簡述344
二、熱能特點分析344
三、換熱過程強化與集成347
四、換熱元件強化傳熱技術352
五、小結358
第三節 環氧乙烷/乙二醇裝置358
一、工藝過程簡述358
二、熱能特點分析359
三、工藝用能優化和換熱網絡優化360
四、換熱元件強化傳熱技術366
五、小結 371
第四節 環氧丙烷裝置371
一、工藝過程簡述371
二、熱能特點分析372
三、工藝用能優化和換熱網絡優化373
四、換熱元件強化傳熱技術374
五、小結376
第五節 苯乙烯裝置376
一、工藝過程簡述376
二、熱能特點分析377
三、工藝用能優化和換熱網絡優化378
四、換熱元件強化傳熱技術381
五、小結383
第六節 碳五分離裝置383
一、工藝過程簡述383
二、熱能特點分析384
三、工藝用能優化和換熱網絡優化385
四、換熱元件強化傳熱技術388
五、小結390
第七節 丁基橡膠裝置391
一、工藝過程簡述391
二、熱能特點分析391
三、工藝用能優化和換熱網絡優化393
四、換熱元件強化傳熱技術394
五、小結396
參考文獻396
第九章 強化傳熱與全廠節能 / 400
第一節 創新系統化節能方法400
一、能源規劃401
二、能量集成403
三、單元強化403
四、應用案例403
第二節 全域熱集成優化設計408
一、煉油工藝裝置熱集成基礎408
二、煉油多裝置熱集成策略408
三、案例研究409
第三節 全廠強化傳熱典型案例414
一、以“熱流圖”為基礎的煉廠熱直供料414
二、工藝裝置集約化佈置421
三、蒸汽動力系統強化傳熱技術422
四、低溫餘熱利用系統中的強化傳熱427
五、加熱爐節能434
參考文獻439
索引441