重整装置中进出料换热器关乎整个装置的运行性能，进出料换热器作用是将冷侧的原料油和氢气，与来自反应器的高温氢气、油气进行换热。换热后的原料油和氢气再经加热炉加热到反应温度后进入重整反应器。
不难看出，如果能在换热器中充分回收反应器流出物的热量，就可以减少加热炉的负荷，从而减少加热炉投资和操作费用。
根据早期研究数据，在重整反应系统中，进出料换热器热负荷占加热进料总热负荷的80%~85%。相比之下，进料加热炉的热负荷，仅占15%~20%。
重整装置流程图（来源：石油化工部炼油设计院.多金属重整设计问题探讨）
20世纪80年代之前，我国的重整装置规模较小，一般不超过30万吨/年。进出料换热器一般采用立式的单程管壳式结构。此种形式的换热器压降小，结构简单，便于设计和制造。但传热效率不高，对于规模较大的重整装置，若仍采用此类换热器，就需要双台并联——这又不可避免造成偏流。（20世纪70年代，在美国某炼厂230万吨/年重整装置，采用12台立式管壳式换热器，每组3台串联，共4组并联。）
为解决列管式换热器存在的这些问题，西方国家在20世纪80年代起，在重整装置中使用高效、紧凑的板壳式进出料换热器。
板壳式换热器结合了板式换热元件的高效性和壳体承压能力，最具代表性的厂商是法国Packinox公司。Packinox板壳式换热器于20世纪80年代首次在催化重整装置中以1台替代传统管壳式换热器组，90年代末又应用于加氢装置，并得到专利商UOP（美国联合油）的工艺包保护——目前全球范围内在役的Packinox板壳式换热器大约有350台。
板壳式换热器的波纹板具有“静搅拌”作用，能在很低的雷诺系数下形成湍流，冷热流体在板束中以纯逆流的方式进行换热。一般来说，其效率比普通管壳式高出2~4倍。
从装置建设的角度，高效的板壳式换热器可以减少占地面积，减轻制造、安装工作量，从装置运行的角度，可以提高热量回收率，降低运行成本。
使用Packinox板壳式换热器的重整装置
Packinox换热器的设计结构，乍看起来似乎相当复杂，实则简洁、紧凑。整个板束是由数百、上千张板片堆叠、焊接起来的“大铁块”，长边由一道道焊缝组成牢固的“焊墙”——冷、热流体在全焊接的板束层间全逆流流动，完成热量交换。外部压力容器壳体则起到维持压力平衡的作用。
Packinox板壳式换热器结构图（图片来源：https://www.alfalaval.com）
Packinox换热器的技术核心是其独特的水下爆炸板片成型技术。将不锈钢板片与成型模具贴紧并固定，拉上炸药线后，整体浸没入水中。随着炸药的引爆，水的冲击力作用于板片，造成板片变形，形成与模具相同的花纹。
相比常规的机械压制，这一过程抛开了压机能力的限制，减少了板片成型过程中的受力不均和应力集中，表面光滑过渡，有利于提升板片的使用性能，延长换热器的使用寿命。
Packinox的独门绝技——水下爆破成型（来源：https://www.alfalaval.com）
我国对于板壳式换热器的研究，始于20世纪70年代，而实际的产品应用则在90年代。
1993年，由北京设计院和兰石所研发的第一台国产板壳式换热器，传热面积55㎡，应用于兰州石化10万吨/年重整装置。
1999年，350㎡的板壳式换热器应用于克拉玛依炼油厂35万吨/年催化重整装置。这被称为第一代板壳式换热器产品，于1999年通过中国石化集团公司鉴定。
2001年，大型板壳式换热器的研制被列入“十五”国家重大技术装备研制项目计划。2002年，采用第二代技术的3 000㎡板壳式换热器在乌鲁木齐石化40万吨/年连续重整装置投入使用。第二代技术在板片波纹形状、焊接方式、进出口结构等方面进行了改进，以克服热膨胀和介质分布不均等问题。
2006年，国内首台4 000㎡板壳式换热器在抚顺石油三厂60万吨/年连续重整装置投入使用。2007年，国内首台5 000㎡板壳式换热器在上海高桥80万吨/年连续重整装置投入使用。
在此期间，针对第二代产品传热效果不佳、梳齿板易错位变形、流体分布不均、部分产品失效等问题，又对波纹板型、板束压紧结构等进行了改进，形成第三代技术。
2008年，国内首台6 000㎡板壳式换热器在金陵石化60万吨/年PX装置甲苯歧化单元投入使用。2009年，国内首台9 500㎡板壳式换热器在福建炼化140万吨/年连续重整装置投入使用。同年，国内首套全部采用国产超大型板壳式换热器的上海石化60万吨/年PX装置（包括重整、歧化、异构化）投入运行。
在此期间形成的第四代技术，继续对波纹板型、压制方式、分布器、管箱结构、焊接方式等进行了改进。并完善了操作使用手册，严控开停车程序。
2010年，传热面积为10 500㎡的超大型板壳式换热器在乌鲁木齐石化100万吨/年芳烃联合装置异构化单元投入运行。2014年，传热面积为10 300㎡的超大型板壳式换热器在海南炼化60万吨/年芳烃联合装置异构化单元投入运行。
正在吊装的乌石化异构化进料换热器（图片来源：陈永东、陈学东. 我国大型换热器的技术进展）
2010年以后，根据第四代产品的应用情况，再次优化板束镶条、分布器形状等，提升板束整体的可靠性，形成了第五代技术。
蓝科高新制造的大型板壳式换热器（图片来源：https://www.sumec.com）
不难看出，国产大型板壳式换热器的研发与应用，是一个不断改进、优化的曲折过程。据说曾有国内的研发团队，同样选择水下爆炸成型、板束镶条的技术路线，但在第一步就以失败告终。
而且，为了规避专利产权诉讼，我们在换热器结构上不得不寻求变通，实则是“为了改变而改变”，失去了最佳方案选择权——需要承认，国外厂家经过多年的工业化积累，确实已在很多方面占领了技术制高点。所谓“弯道超车”，并非易事。
我国大型板壳式研制的阶段，也是石油化工技术大步迈进的时期，装置规模迅速大型化，造成设备规格成倍增加。综合以上发展历程可以看到，1999到2010仅仅十年间，单台板壳式换热器的换热面积从350㎡增加到10 500㎡，翻了三十倍！
蓝科高新出口的大型板壳式换热器（图片来源：https://www.sumec.com）
然而直到现在，我们在大型连续重整，芳烃歧化、异构化等装置中应用的板壳式换热器，大部分仍是Packinox产品。只是在设备国产化趋势下，国外制造商选择与中国制造企业合作，不断扩大设备本土化比例，来进行大型设备的供货。技术是发展进步的，作为国产化产品我们应该有包容的心态及容错的态度。
中石化宁波工程上海机制供货的大型板壳式换热器（网络图片）
除此以外，我们研发出大型缠绕管式换热器作为“平替”——这可以说是另辟蹊径吧！缠绕管式换热器兼具板壳式和管壳式换热器的优点，“高效而皮实”，在近年的大型炼化装置中广泛采用。专利商UOP在针对中国项目的工艺包中，也已经接受了镇海石化建安公司提供的缠绕管式换热器。
各种型式的进出料换热器（陈崇刚 连续重整缠绕管式换热器的研制及工业应用）
以上内容部分参考：《中国石化压力容器发展史》
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