120萬噸柴油加氫精制設(shè)備培訓(xùn)資料

1、蘭州石化公司煉油廠120萬噸/年柴油加氫精制裝置設(shè)備部分編寫：張建明李蘭生2005年2月18日1 概述120萬噸/年柴油加氫精制，由中石化洛陽石化工程公司(lpc)設(shè)計。裝置設(shè)備選型采用國產(chǎn)和進口相結(jié)合，選用技術(shù)先進、質(zhì)量可靠、性能價格等比較好的產(chǎn)品，節(jié)省投資并考慮今后技術(shù)上的進一步改造與發(fā)展。裝置中采用進口的設(shè)備有：柴油加氫精制裝置聯(lián)合壓縮機組c-1101a/b（2臺）、高壓注水泵p1102a/b（2臺）、部分工藝閥門、關(guān)鍵儀表等。設(shè)備具體情況介紹如下。1 設(shè)備概況表11 裝置設(shè)備數(shù)量120萬噸/年柴油加氫精制裝置反應(yīng)器 (r)1臺塔器 (t) 3臺容器 (v)20臺加熱爐 (f)1座換熱器

2、 (e)16臺空冷器 (a)11片過濾器 (fi)3列泵 (p)27臺壓縮機 (c)2臺風(fēng)機1臺其它工藝設(shè)備12臺套總計94臺套2 設(shè)備位號簡介(1) 設(shè)備代號：設(shè)備名稱設(shè)備代號反應(yīng)器r壓縮機c加熱爐f塔類t冷換設(shè)備e空冷器a容器v泵p過濾器sr噴射器、抽空器ej消音器sil安全閥sv取樣點sc流量孔板ro(2) 設(shè)備位號：設(shè)備位號由設(shè)備代號后綴4位數(shù)字組成：3 主要設(shè)備情況簡介1) 加氫反應(yīng)器120萬噸/年柴油加氫精制共有1臺反應(yīng)器，位號為r-1101，設(shè)計和操作參數(shù)見附表。由于介質(zhì)含有h2、h2s及油氣，為了抗氫及抗h2s的需要，反應(yīng)器的材料選用12cr2mo1r，內(nèi)表面雙層堆焊tp309

3、l+tp347。r-1101壁厚較小，采用板焊結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁有堆焊層。反應(yīng)器入口設(shè)液體分配器，中間設(shè)有催化劑支持盤，分配盤及冷氫盤，底部設(shè)有出口收集器，所有內(nèi)件材料均采用不銹鋼。2) 高壓換熱器120萬噸/年柴油加氫精制有4臺高壓換熱器，位號分別為e-1101、e-1102、e-1103a/b，由于e-1101為高壓換熱器在高溫、高壓、臨氫及硫化氫介質(zhì)的條件下操作，殼體材料采用15 crmor+0cr18ni10ti，管束采用0cr18ni10ti不銹鋼。其余幾臺換熱器相應(yīng)操作條件要緩和一些。3) 高壓容器柴油加氫精制裝置20臺。20臺中有6臺容器(即1臺冷高壓分離器v-1102；1臺循環(huán)氫壓縮機

4、入口聚結(jié)器v-1108；和4臺新氫壓縮機入口分液罐v-1107a/b、 v-1121a/b)在高壓低溫濕硫化氫條件下操作，在這種工況下會產(chǎn)生濕硫化氫應(yīng)力腐蝕，均采用抗h2s應(yīng)力腐蝕材料，s、p含量非常低，綜合機械性能比較好。3) 塔器柴油加氫精制裝置共有3臺塔設(shè)備，即脫硫化氫氣體塔（t1101）、產(chǎn)品分餾塔（t1102）、干氣脫硫塔（t1103）。4) 高壓空冷器柴油加氫精制裝置4臺13片，位號a-1101ad、a-1102、a-1103ad、a-1101ab。其操作介質(zhì)中含有油氣、h2、h2s及水，且在高壓低溫濕硫化氫條件下操作，因此管箱選用20r抗h2s應(yīng)力腐蝕材料。裝置高壓空冷器采用絲堵

5、式管箱結(jié)構(gòu)形式。管束入口內(nèi)襯600mm長度的316l管以防止腐蝕。5) 聯(lián)合壓縮機組：加氫精制裝置2臺，位號為c-1101a/b，一開一備。采用新氫端3級壓縮，循環(huán)端一級壓縮，采用英國pbl公司產(chǎn)品。新氫壓縮機輸送介質(zhì)含氫量96vol%（設(shè)計值），入口壓力1.41mpa（g），采用6000v增安型無刷勵磁同步電機驅(qū)動，新氫端額定氣量17000nm3/h，循環(huán)端額定氣量73000nm3/h。2臺機組氣缸和填料采用一臺公用封閉式軟化水站強制冷卻。機組中間冷卻器、潤滑油冷卻器及電機冷卻采用循環(huán)水冷卻。c1101a/b機組所需輔機設(shè)備及一次儀表、二次儀表隨機采購，采用plc控制顯示；二次儀表全部引入d

6、cs綜合控制系統(tǒng)。6) 多級高壓泵柴油加氫精制裝置中的反應(yīng)進料泵p-1101a/b/c、流量大、揚程高、工作條件苛刻。這3臺泵在裝置中也是非常關(guān)鍵的設(shè)備。p1101a/b級數(shù)10級，效率約76，工質(zhì)為催化柴油，兩臺泵公用一臺油站，由沈陽水泵廠出品。p1101c級數(shù)8級，效率78，工藝介質(zhì)為催化柴油，單獨由一臺油站供潤滑油強制潤滑，由蘭煉機械廠出品。7) 加熱爐柴油加氫精制裝置設(shè)1座加熱爐，即反應(yīng)進料加熱爐f-1101。f-1101加熱爐熱負荷為12mw。爐底設(shè)有12臺附墻式扁平焰氣體燃燒器，工藝介質(zhì)先經(jīng)對流室兩排遮蔽管再進入輻射室 加熱至工藝所需溫度。輻射盤管采用單排垂直管雙面輻射布置，其目的

7、在于保證管內(nèi)兩相流動能達到理想的流型，并且使得管外熱強度和管壁溫度較為均勻，提高管材利用率。對流盤管除二排遮蔽管采用光管外，其余對流管均為翅片管。由于管內(nèi)被加熱介質(zhì)為h2+油，且含h2s，操作溫度、壓力較高，所以加氫精制裝置的f-1101輻射爐管采用astm a312 tp347，4管程，國外采購。為了有效利用加熱爐熱量，f-1101對流室安排翅片管預(yù)熱分餾塔進料介質(zhì)，該部分翅片管的材質(zhì)為20#鋼，翅片材質(zhì)為碳鋼。加熱爐設(shè)有加熱爐余熱回收系統(tǒng)，均采用頂置式熱管空氣預(yù)熱器回收煙氣余熱，并設(shè)有鼓風(fēng)機。2 加氫反應(yīng)器反應(yīng)器是加氫反應(yīng)進行脫硫、脫氮、脫氧、脫金屬，對油品加氫的場所，是裝置的關(guān)鍵設(shè)備，工

8、作條件苛刻，制造困難，價格昂貴。加氫反應(yīng)器的特點為：多層絕熱、中間氫冷、揮發(fā)組分攜熱和大量氫氣循環(huán)的三相反應(yīng)器。根據(jù)介質(zhì)的流動性質(zhì)劃分，它屬于滴流床反應(yīng)器，根據(jù)介質(zhì)是否直接接觸金屬器壁，分為冷壁式反應(yīng)器和熱壁反應(yīng)器兩種結(jié)構(gòu)。120萬噸/年柴油加氫精制的反應(yīng)器為熱壁式結(jié)構(gòu)。加氫反應(yīng)器應(yīng)具備條件：1 有良好的反應(yīng)性能。液固兩相有充分良好的接觸，保持催化劑內(nèi)外表面有足夠的潤濕效率，以使催化劑活性得到充分發(fā)揮，系統(tǒng)反應(yīng)熱能及時有效地導(dǎo)出反應(yīng)區(qū)。盡量降低溫升幅度與保持反應(yīng)器徑向床層溫度的均勻。2 反應(yīng)器內(nèi)部的壓力降不致過大，以減少循環(huán)氫壓縮機的負荷，節(jié)省能源。2.1 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)一 反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件反應(yīng)器內(nèi)部

9、構(gòu)件的主要目的是達到氣液均勻分布。r-1101反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件包括：入口擴散器、氣液分配盤、催化劑支持盤、急冷氫箱及再分配盤、出口集合器等。 入口擴散器它置于反應(yīng)器頂部，起到初步分配和緩沖進料的作用。 氣液分配盤氣液分配盤有兩種結(jié)構(gòu)，即溢流管分配盤和和泡帽分配盤，泡帽分配盤較常用。使用泡帽分配盤時，由于液體被氣流攜帶通過泡帽的降液管，控制適當(dāng)?shù)臍庖毫魉倏墒古菝苯狄汗艹隹跉庖毫魈幱趪娚淞餍?。泡帽齒縫的高度和寬度對液體的均勻分布都至關(guān)重要。這種分配盤使整個床面液相分配，不論氣相、液相負荷如何變化，分配盤上的液面會自動調(diào)節(jié)，不會出現(xiàn)斷流、液泛而影響操作。泡帽式分配結(jié)構(gòu)可以獲得床層界面溫差1的效果。 催化

10、劑支持盤催化劑支承盤由t形梁、格柵、金屬網(wǎng)組成。t形梁及筒體支持圈凸臺的強度設(shè)計載荷，除考慮構(gòu)件本身重量外，還要考慮流體凈阻力降、床層上部結(jié)垢之后增加的阻力降、催化劑及其內(nèi)儲液體的質(zhì)量、反向急冷增加的壓降和緊急放空時流速增加產(chǎn)生的阻力降。在格柵上面焊接幾層不同網(wǎng)目數(shù)的不銹鋼絲網(wǎng)（根據(jù)催化劑顆粒大小而定），起到支承催化劑的作用。格柵上還開有催化劑連通管。 冷氫箱、飛濺盤與再分配盤冷氫箱與再分配盤置于兩個固定床層之間。在冷氫箱中打入急冷氫，是為了導(dǎo)出加氫反應(yīng)放出的反應(yīng)熱，控制反應(yīng)物溫度不超過規(guī)定值。冷氫管噴出的氫氣流與上床層來的反應(yīng)物初步混合后進入冷氫箱，在此進行均勻混合。冷氫箱底部是均布開孔的噴

11、液塔盤，氣液兩相均勻噴射到下層的再分配盤上，再分配盤與頂分配盤結(jié)構(gòu)一樣，起到對下床層截面均勻分配的作用。有些設(shè)計自催化劑支持盤到再分配盤之間設(shè)置幾個連通管，內(nèi)填充瓷球，卸催化劑只要打開底封頭上的卸料口，就可以卸出全部催化劑。 底部出口收集器底部出口收集器的作用是支承催化劑，疏導(dǎo)反應(yīng)物料，使催化劑顆粒不流入下游。 熱電偶套管采用套管熱電偶，即鎧裝熱電偶。在測量截面上間隔120布置3根。二 反應(yīng)器筒體反應(yīng)器筒體是由帶大法蘭的上頭蓋、筒體和下封頭組成，上頭蓋兼作人孔，密封采用八角墊密封。筒體制造分板焊結(jié)構(gòu)與鍛焊結(jié)構(gòu)，大型和厚壁的反應(yīng)器發(fā)展趨于鍛焊結(jié)構(gòu)。2.2 加氫高壓設(shè)備材質(zhì)選擇與保護由于反應(yīng)系統(tǒng)條

12、件苛刻，加氫反應(yīng)系統(tǒng)的材質(zhì)選擇要滿足高溫、高壓、臨氫及含有h2s等要求。材質(zhì)選用除滿足強度條件外，還需考慮氫脆、氫腐蝕、硫化氫腐蝕、鉻鉬鋼的回火脆化、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂和奧氏體不銹鋼堆焊層剝離現(xiàn)象等因素。高溫高壓臨氫反應(yīng)器在使用條件下，金屬筒體材料會吸收大量的氫，每當(dāng)停工時，隨著溫度降低，溶解氫逐漸析出，少量在有缺陷的部位聚積。因此停工時冷卻速度不能太快，使鋼中吸藏的氫盡可能釋放出來。加氫精制裝置的反應(yīng)器材料均選擇了抗氫性能很好的12cr2mo1r鋼。它具有良好的抗氫腐蝕性和較高的蠕變強度，內(nèi)表面雙層堆焊奧氏體不銹鋼，過渡層309l、表層347。3 加熱爐熱量傳遞的基本方式有三種：導(dǎo)熱、對流和

13、熱輻射。它們往往同時發(fā)生，但在不同的場合又占有不同的地位，熱輻射的規(guī)律與導(dǎo)熱和對流有著根本的區(qū)別。加熱爐就是一種通過對流和輻射把熱量傳導(dǎo)給工藝介質(zhì)的設(shè)備。加熱爐是管式加熱爐的簡稱，是一種火力加熱設(shè)備。利用燃料在爐膛內(nèi)燃燒時產(chǎn)生的高溫火焰與煙氣作為熱源，加熱在爐管中高速流動的介質(zhì)，使其達到工藝規(guī)定的溫度，以供給介質(zhì)在進行分餾、裂解或反應(yīng)等加工過程中所需要的熱量，保證生產(chǎn)正常進行，是石油化工裝置的主要設(shè)備之一。 管式加熱爐中消耗的燃料量，其費用約占操作費用的6070。因此，爐子熱效率的高低與節(jié)約燃料，降低成本有極密切的關(guān)系。一. 管式加熱爐的分類和主要工藝指標加熱爐的發(fā)展有一個從簡單到復(fù)雜，從熱效

14、率低走向熱效率高，從不安全到安全的逐步完善的漫長歷程。經(jīng)過人們的不斷探索，總結(jié)經(jīng)驗，在原來的主要部件如燃燒器，爐管，爐體及煙囪的基礎(chǔ)上，增加了爐體保溫，防爆門，空氣預(yù)熱器系統(tǒng)等部件以提高爐子熱效率和安全操作的可靠性。管式加熱爐的類型很多。如按用途分有純加熱爐和加熱發(fā)應(yīng)爐。前者如常壓爐、減壓爐，原料在管內(nèi)只起到加熱（包括汽化）的作用；后者如裂解爐、焦化爐，原料在爐內(nèi)不僅被加熱，同時還應(yīng)保證有一定的停留時間進行裂解或焦化反應(yīng)。按爐內(nèi)進行傳熱的主要方式分類，管式爐有純對流式、輻射對流式和輻射式。根據(jù)爐型結(jié)構(gòu)的不同，管式爐又分為箱式爐、立式爐和圓筒爐等。常見的幾種爐型對比見下表:表 1 各種爐型比較項

15、目斜頂爐立式爐圓筒爐無焰爐燃料燃料油、燃料氣燃料油、燃料氣燃料油、燃料氣高壓燃料氣工藝操作控制1.爐管受熱強度分布不可調(diào)節(jié)1.爐管受熱強度分布不可調(diào)節(jié)1. 爐管受熱強度分布不可調(diào)節(jié)1.爐管受熱強度可以調(diào)節(jié)2.擋墻上部爐管易燒化2.爐溫升降調(diào)節(jié)靈敏，升溫迅速2.熱強度在輻射方向分布均勻，在管長方向分布不均勻2.爐溫易控制，但升溫慢3.兩路爐管出口溫度不易控制平穩(wěn)火嘴數(shù)量少，調(diào)節(jié)靈活性小，點火容易，不易堵數(shù)量少，調(diào)節(jié)靈活性小，點火容易，不易堵數(shù)量少，調(diào)節(jié)靈活性小，點火容易，不易堵數(shù)量少，調(diào)節(jié)靈活性大，點火麻煩，易堵塞回火性危險不大危險性大危險性大危險性小火焰1.受風(fēng)影響大1.刮風(fēng)時火焰偏斜厲害1.

16、刮風(fēng)時火焰易偏斜1.燃燒穩(wěn)定2.過剩空氣系數(shù)大2.過剩空氣系數(shù)大2.過?？諝庀禂?shù)大2.過剩空氣系數(shù)小噪音大大大小管式加熱爐的主要工藝指標1 熱負荷指爐子單位時間內(nèi)傳給被加熱物料的總熱量，單位kj/h或w。此值越大，爐子的生產(chǎn)能力越大。 2 爐膛熱強度指單位時間內(nèi)單位爐膛體積所傳遞的熱量，單位kj/m3h或w/m3。此值越大，完成相同熱任務(wù)所需的爐子越緊湊。3 爐管表面熱強度指單位時間內(nèi)單位爐管表面積所傳遞的熱量，單位為kj/(m2h)或w/m2。此值越高，完成相同熱任務(wù)所需的傳熱面積越小。4 全爐熱效率指爐子供給被加熱物料的有效熱量與燃料燃燒放出的總熱量之比。此值越高，完成相同熱任務(wù)所消耗的燃

17、料越少。5 管內(nèi)介質(zhì)流速和全爐壓降各種近代管式加熱爐總是力求在滿足工藝要求和安全運轉(zhuǎn)的條件下，盡力提高爐管表面熱強度，減少傳熱面積；提高爐膛熱強度，縮小爐子體積，以節(jié)省基建投資；同時盡力提高全爐熱效率，降低燃料用量，以節(jié)省操作費用。二. 管式加熱爐的工作原理管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收系統(tǒng)、燃燒器以及通風(fēng)系統(tǒng)五個主要部分組成，其工作原理：爐底的燃燒器（火嘴）因油（氣）燃燒的高溫火焰，其熱量以輻射傳熱的方式，將大部分熱量傳給輻射室（爐膛），通過爐管（輻射管）將內(nèi)部流動的介質(zhì)（油品等）加熱，高溫?zé)煔膺M入對流室，以對流的方式，繼續(xù)將部分熱量傳給對流室爐管內(nèi)流動的介質(zhì)，降至200左右的煙氣

18、經(jīng)煙囪排入大氣。介質(zhì)先進入對流管再進入輻射管，不斷吸收高溫?zé)煔鈧鱽淼臒崃?，逐步升高到所需要的溫度，最后送出加熱爐。三. 加熱爐的結(jié)構(gòu)主要部件有燃燒器、爐管、爐體、煙囪、爐體保溫、防爆門、空氣預(yù)熱器等。1、 燃燒器：爐子的燃料（氣體、液體）是通過燃燒器進行燃燒的，是爐子的供熱部件。它可分為氣體燃燒器，液體燃燒器和油氣聯(lián)合燃燒器。燃燒器是加熱爐的重要部件，使用的效果如何將直接關(guān)系到加熱爐的處理能力，因此正確地選型、設(shè)計、安裝使用和維護燃燒器就顯得至關(guān)重要，否則難以發(fā)揮其應(yīng)有的效果。2、 輻射室：將在燃料燃燒時產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧盎鹧嫠懦龅臒崃恳暂椛鋫鳠岬男问絺鹘o敷設(shè)在室內(nèi)的輻射爐管。輻射室是加熱爐傳

19、熱的主要部分。3、 對流室：將從輻射室流入的高溫?zé)煔夂突鹧嫠懦龅氖Ｓ酂崃恳詫α鱾鳠岱绞絺鹘o敷設(shè)在室內(nèi)的對流爐管。對流室除加熱油品外，有時還用于加熱蒸汽。4、 爐管：是爐子的主要組成部分，它是被加熱流體的通道，管子間用回彎頭連接起來形成連續(xù)的蛇形管。爐管按所處位置分為輻射管和對流管；按外形又可分為光管，釘頭管，翅片管；輻射管采用光管；對流管采用光管、釘頭管和翅片管中的兩種或三種組合；釘頭管和翅片管增加了傳熱面積，提高了傳熱的效果。5、 煙囪和煙道：將爐膛產(chǎn)生的煙氣排入大氣，其內(nèi)部均用耐火和保溫材料襯里，為了調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的壓力，煙道中裝有活動的煙道擋板。6、 爐墻；構(gòu)成爐子輻射室、對流室的外圍墻

20、體。一般用耐火材料、絕熱材料和保溫材料組成。對爐墻的基本要求是絕熱良好，熱損失小，牢固可靠，重量輕而廉價，易于建造和維修。爐墻上的適當(dāng)位置有各種門孔，如看火窗、人孔防爆門和爐管檢查孔等。另外還有爐底、爐頂、爐子金屬構(gòu)架，爐管回彎頭，管件支承等部件。四. 本裝置加熱爐系統(tǒng)的特點和技術(shù)參數(shù)1、反應(yīng)進料加熱爐（f-1101）f-1101為加氫精制進料反應(yīng)加熱爐，其輻射室爐管為立式布置、對流室爐管為水平水平布置的管箱式爐，負荷分別為12mw。爐底設(shè)12臺氣體燃燒器，工藝介質(zhì)先后經(jīng)對流室、輻射室加熱至工藝所需溫度。輻射盤管采用二排垂直管雙面輻射布置，其目的在于保證管內(nèi)兩相流動能達到理想的流型，并且使得管

21、外熱強度和 管壁溫度較為均勻，提高管材利用率。對流盤管除二排遮蔽管采用光管外，其余對流管均為翅片管。由于管內(nèi)被加熱介質(zhì)為h2+油，且含h2s，操作溫度、壓力較高，所以f-1101輻射爐管及對流室的兩排遮蔽管材質(zhì)均采用astma312 tp347，4管程。加熱爐輻射室側(cè)墻上部、端部及爐頂采用耐火纖維制品爐襯，側(cè)墻下部襯里采用高鋁隔熱耐火磚及耐火纖維制品背襯結(jié)構(gòu)，爐底襯里采用耐火磚干砌及輕質(zhì)澆注料背襯結(jié)構(gòu)，對流室、煙道及煙囪的襯里全部采用輕制澆注料。本爐選用襯里的特點是使用溫度高、保溫性能好、使用壽命長且施工簡便。圖3-1 箱式加熱爐結(jié)構(gòu)圖圖3-2 圓筒爐結(jié)構(gòu)圖3、余熱回收系統(tǒng)為了提高加熱爐的熱效

22、率，加氫精制裝置的加熱爐設(shè)置了頂置式熱管式空氣預(yù)熱器系統(tǒng)，并設(shè)有鼓風(fēng)機和引風(fēng)機。來自對流室的熱煙氣經(jīng)熱煙道進入熱管空氣預(yù)熱器與空氣換熱后由煙氣引風(fēng)機排入冷煙道，冷煙氣經(jīng)冷煙道返回爐頂煙囪排入大氣。冷空氣由空氣鼓風(fēng)機送入熱管空氣預(yù)熱器與煙氣換熱后經(jīng)熱風(fēng)道供爐底燃燒器使用。余熱回收系統(tǒng)中所有煙道均采用輕制澆注料作為襯里，而熱風(fēng)道則采用巖棉板外包鍍鋅鐵皮進行保溫， 從而使?fàn)t子的熱效率達89%。4、熱管換熱器熱管是一種高傳熱效率的設(shè)備，依靠其內(nèi)部工質(zhì)在一個抽成高真空的封閉殼體內(nèi)循環(huán)相變而傳遞熱量的設(shè)備。工質(zhì)在加熱段吸收煙氣余熱后汽化，到放熱段放出熱量給空氣而凝結(jié)，并回流到加熱段重新吸熱，從而通過熱管內(nèi)

23、工質(zhì)的相變將煙氣的余熱傳遞給冷空氣，達到預(yù)熱空氣的目的。熱管表面是一個密封的殼體，高度真空，管內(nèi)裝有一定量的揮發(fā)性液體，稱之為工質(zhì)；沿管內(nèi)壁鋪設(shè)一定厚度的毛細材料，稱為管芯。管芯中吸滿工質(zhì)液體，而在管中心的空間內(nèi)充滿了工質(zhì)的飽和蒸氣。冷凝端的液體靠重力自然回流，熱管放置傾斜度大于7。圖3-3 熱管工作原理圖五. 加熱爐的操作1 理論空氣用量和過?？諝庀禂?shù)要保證燃料在爐內(nèi)完全燃燒，必須在操作中供給加熱爐足夠的空氣量。但由于爐子在實際操作中，空氣與燃料的混合總不能非常均勻，所以要使燃料完全燃燒，必須供給比理論空氣量多的空氣。管式爐中實際入爐空氣量與理論空氣量之比值叫做過?？諝庀禂?shù)，通常以表示。過剩

24、空氣系數(shù)是影響管式爐性能，特別是全爐熱效率的一項重要指標。過?？諝庀禂?shù)太小，空氣量供應(yīng)不足，燃料不能充分燃燒，爐子熱效率降低；過?？諝庀禂?shù)太大，入爐空氣量過多，相對降低了爐膛溫度和煙氣的黑度，影響傳熱效果。同時也增加了排出的煙氣量，使煙氣從煙囪帶走的熱損失增加，全爐熱效率降低(一般過?？諝庀禂?shù)每增加0.1，爐子熱效率降低1.5%左右）。此外，過多的空氣還會使煙氣含氧量增高，加劇了氧化脫皮兒縮短管子的使用壽命。所以，在保證燃料完全燃燒的前提下，應(yīng)盡力降低加熱爐的過?？諝庀禂?shù)。氣體燃料所需過剩空氣系數(shù)在1.11.2，液體燃料的系數(shù)在1.21.3左右。保證加熱爐良好燃燒時的最低煙氣氧含量在34(體積

25、）左右。2 露點腐蝕對于管式加熱爐，排放煙氣量(與過?？諝庀禂?shù)有關(guān)）越少，排出溫度越低，煙氣帶走的熱量損失越小，爐子熱效率越高。但煙氣出口溫度不能任意降低，因為它不僅受到原料入爐溫度的限制，而且由于煙氣中硫化物的腐蝕作用，煙氣排出溫度還必須高于煙氣的露點溫度。露點溫度：當(dāng)煙氣溫度過低時，煙氣中的水蒸氣在金屬管壁上冷凝，并吸收煙氣中的so2生成亞硫酸，對管壁有腐蝕作用；而煙氣中由so3與水蒸氣結(jié)合生成的硫酸，在低于露點溫度的金屬表面上也會冷凝。產(chǎn)生低溫硫酸腐蝕，此現(xiàn)象即所謂的煙氣露點腐蝕。使煙氣中水蒸氣產(chǎn)生冷凝時的臨界溫度稱為露點溫度。煙氣的露點溫度是變化的，影響主要因素有二個：燃料中的硫含量和

26、空氣中濕度。此外尾氣中的氧含量對酸露點也有影響。當(dāng)排煙溫度低于露點溫度時，煙道、余熱回收系統(tǒng)、熱管表面將產(chǎn)生酸腐蝕，引起管子腐蝕穿孔。通常情況下，煙氣排出溫度控制在200，并根據(jù)燃料性質(zhì)盡可能降低這一數(shù)值。空氣預(yù)熱器除了露點腐蝕外，積灰堵塞也是另一個重要問題。腐蝕和積灰共同作用的產(chǎn)物吸附煙在管壁表面呈粘狀，很難清除。因此應(yīng)定期吹灰。六. 烘爐本裝置加熱爐f-1101為新建，耐火材料里含水很多。為防止因溫度突然上升，爐子耐火材料里水份急劇汽化體積膨脹，使耐火襯里和耐火磚產(chǎn)生龜裂、脫落，所以新爐子投用前(包括老爐子修耐火襯里后)必須先烘爐，從而脫除爐體耐火磚襯里材料的自然水、結(jié)晶水，增加材料的強度

27、和使用壽命。同時通過烘爐，考驗爐體鋼結(jié)構(gòu)及“三門一板”，火咀、閥門等安裝是否靈活好用，考察系統(tǒng)儀表是否好用，通過烘爐、熟悉和掌握加熱爐的操作以及對空氣預(yù)熱系統(tǒng)的性能測試。烘爐曲線見下圖。圖3-4 烘爐曲線七. 加熱爐數(shù)據(jù)表加熱爐技術(shù)參數(shù)位號f-1101名稱加氫精制反應(yīng)進料加熱爐爐型箱式爐設(shè)計負荷mw12規(guī)格12mw-9.2mpa-180-168.3-89操作條件介質(zhì)原料油+循環(huán)氫溫度 335壓力mpa7.3材質(zhì)爐構(gòu)架q235-bf爐管astma312tp347翅片20#隔熱磚襯里、耐火纖維燃燒器型號(0.35mw)待定數(shù)量12爐管規(guī)格輻射室1801212000(24根)1801213500(4

28、根)168.310.9712000(3根)168.310.9713350(3根)對流室光管168.310.9712700(2根)168.310.9712000(6根)翅片管89612700(4根)89612000(12根)4 塔設(shè)備塔設(shè)備是化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、石油化工等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣(汽）液兩相之間進行充分接觸，達到相際傳熱及傳質(zhì)的目的。在塔設(shè)備中能進行的單元操作有精餾、吸收、解吸、氣體的增濕和冷卻等。精餾和吸收等傳質(zhì)過程所用的塔設(shè)備，按塔的內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為板式塔和填料塔。 在板式塔中，塔內(nèi)裝有一定數(shù)量的塔盤，氣體自塔底向上以鼓泡噴射的形式穿過塔盤上的液層，使兩相密切接觸，進行傳

29、質(zhì)。兩相的組分濃度沿塔高呈階梯式變化。 在填料塔中，塔內(nèi)裝填一定高度的填料。液體自塔頂沿填料表面向下流動，作為連續(xù)相的氣體自塔底向上流動，與液體進行逆流傳質(zhì)。兩相的組分濃度沿塔高呈連續(xù)變化。板式塔的類型很多，生產(chǎn)中應(yīng)用最多的是浮閥型塔和篩板塔。傳統(tǒng)的圓形泡帽(罩）塔已逐漸被各種浮閥，篩板等強度和效率較高的塔板所代替。另外還有舌形塔、浮動舌形塔、穿流式柵板塔、kittel塔盤等。塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)包括塔體、支座(裙座)、除沫器、接管、人孔及塔內(nèi)件。4-1精餾原理下圖為一典型的精餾塔，待分離的原料自中部某處進入，進料板以上稱為精餾段，以下則稱為提餾段。塔頂裝有冷凝器，塔頂蒸汽在冷凝器中冷凝，一部分作為回

30、流由塔頂送入塔中，一部分作為產(chǎn)品送出。塔底裝有再沸器，來自塔底的液體在此部分汽化，氣相返回塔底，液相作為塔底產(chǎn)品。沿塔高度溫度是變化的，塔頂溫度最低，塔底最高，由下往上溫度逐板降低。塔內(nèi)設(shè)有若干層塔板，塔板是汽、液相間傳質(zhì)傳熱的場所。沿塔高蒸汽的體積流量是有變化的，尤其是精餾段和提餾段的蒸汽量往往有較大差別。1 精餾和回流的作用 精餾段所起的作用是將進入的汽相混合物中輕組分提濃，在塔頂?shù)玫胶细竦漠a(chǎn)品，液相回流則起著精餾介質(zhì)的作用。2 提餾段和再沸器的作用 提餾段的作用是將進入該段的液相中的重組分提濃，在塔底獲得高純度的重組分。提餾段中的汽相則作為精餾介質(zhì)汽相回流。圖4-1分餾塔工作原理圖有精餾

31、段和提餾段的精餾塔稱為完全塔，煉油廠的原油蒸餾塔可在塔底吹入水蒸氣而不設(shè)再沸器。原因在于蒸餾塔底溫度太高，找不到適當(dāng)?shù)臒彷d體，而且塔底重油不適宜于較長時間加熱。因此通常把這一段稱為汽提段。綜上所述，精餾過程的原理可以敘述如下：高溫低濃度(指低于與液相成平衡的汽相濃度)的汽相與低溫高濃度(指高于與汽相成平衡的液相濃度)的液相接觸，同時傳熱傳質(zhì)，汽相部分冷凝，液相部分汽化，結(jié)果汽相溫度降低，其中輕組分得到提濃，液相溫度升高，其中重組分得到提濃，此過程多次重復(fù)即可在塔頂和塔底得到合乎要求的產(chǎn)品。4-2塔板的結(jié)構(gòu)及類型塔板的主要部件有：a 降液管 板上的液體通過降液管流至下一層塔板。b 溢流堰(出口堰

32、） 用來保持塔板上能有一定厚度的液層。c 入口堰 對進入塔板的液體起分布和緩沖作用，有些塔不設(shè)入口堰，側(cè)線抽出口設(shè)有。d 鼓泡構(gòu)件 形成氣液兩相傳熱、傳質(zhì)的主要構(gòu)件。塔板類型很多，其主要區(qū)別即在所采用的鼓泡構(gòu)件不同。常用的鼓泡構(gòu)件有：i 篩板 氣體通過板上鉆的小孔來形成鼓泡層、泡沫層。ii 浮閥 氣體通過安裝在塔板上的浮閥單元形成鼓泡層、泡沫層。隨氣體(蒸汽）負荷的變化浮閥可以上下浮動。iii 圓形泡罩 氣體由升氣管進入泡帽，然后經(jīng)泡帽和升氣管間的回轉(zhuǎn)信道，穿過泡帽上的齒縫與塔板上的液體接觸形成鼓泡層。圖4-2 圓形泡罩結(jié)構(gòu)圖4-3 塔板的工作原理當(dāng)流體由上層塔板的降液管流下進入塔板后，就沿橫

33、向流經(jīng)塔板至出口堰，經(jīng)降液管流入下一層塔板。氣體由塔板下方上升，穿過閥孔或篩孔以鼓泡方式(或噴射方式）和塔板上流動的液體接觸，在塔板上形成鼓泡層、泡沫層(或噴濺層），其密度要比清液小。當(dāng)氣泡在液層表面破裂時會夾帶出一部分液滴，所夾帶液滴中較大的液滴在氣流進入上層塔板以前還能回落到該板上，但較小的液滴將隨上升氣流被夾帶進入上層塔板上，這種現(xiàn)象稱為霧沫夾帶。氣體向上流動的推動力是兩層塔板間的壓差，被稱為塔板的壓力降。由于下層塔板的壓力高于上層塔板的壓力，液體由降液管流至下層塔板時是由低壓流向高壓，再加上液體通過降液管流動時還需克服一定的阻力，因此降液管中的液面必定高于塔板上的液面。當(dāng)降液管中液面超

34、過上層塔板的堰口而與上層塔板上液面相連時，就會阻礙液體在降液管中的正常下流，造成液體在塔內(nèi)積累而形成淹塔現(xiàn)象。4-4 塔板的結(jié)構(gòu)型式（一） 塔板1 單溢流(直徑流向） 液體在塔板上沿直徑方向作單向流動。液體橫流過塔板，通過另一端的降液管流至下層塔板。當(dāng)塔徑較大或液體流量較大時，塔板阻力大，造成顯著的液面落差，從而造成蒸汽分布不均勻。因此直徑大于2.0m的塔為了減少液面落差常采用雙溢流塔板。2 雙溢流(分離流向) 塔板上液體分成兩股流動。分別由兩側(cè)流向中央的降液管，經(jīng)中央的降液管流至下層塔板后，又由中央分流至兩側(cè)的降液管。液體在相鄰兩層板上的流向相反。采用雙溢流時，由于液體的流程、流量均為一半，

35、因此液面落差顯著降低。但需采用兩種結(jié)構(gòu)不同的塔板。 圖4-3 塔板結(jié)構(gòu)形式（二） 降液管 常用的降液管形式有弓形、矩形和圓形。弓形降液管應(yīng)用最廣，在雙溢流的塔板中需同時應(yīng)用弓形和矩形降液管。（三） 溢流堰 設(shè)置溢流堰的目的是為保證塔板上有一定厚度的液層，使蒸汽通過塔板時與液相充分接觸。溢流堰和降液管連在一起。（四） 受液盤 塔板受液盤可以采用平型或凹型。凹型受液盤能保證降液管下部在各種情況下都為液體封住，而且對降液管中流下的液體起緩沖作用，避免了液體直接由降液管涌向塔板而影響附近幾排浮閥或篩孔的正常鼓泡。（五） 浮閥 浮閥單元應(yīng)用最廣泛的是圓盤式浮閥(我國稱為f1型浮閥），當(dāng)蒸汽量很小時，浮閥

36、落在塔板孔上仍保持一最小開度，同時也防止閥片被粘著和腐蝕。（六） 通道板 為進行塔內(nèi)清洗和檢修，使人能進入各層塔盤，可在塔盤板接近中央設(shè)置一塊內(nèi)部通道板，通道板一般是上下可拆的。各層內(nèi)部通道板最好開在同一垂直位置上，以利于采光和拆卸。4-5 操作中的幾種不正常現(xiàn)象1 嚴重霧沫夾帶：這種現(xiàn)象是由于流經(jīng)塔板的汽相負荷過大而引起的。在正常操作時，氣體通過塔板的鼓泡組件，與塔板上的液流相遇，塔板上的液體即被氣流所攪動、分散，并吹起而在塔板上面形成泡沫層。此時離開塔板的氣體必然夾帶著泡沫或小液滴，由于液滴很小，尚來不及沉降就被帶到上層塔板，對這種現(xiàn)象，人們稱之為霧沫夾帶。這種現(xiàn)象的發(fā)生，一方面降低了塔板

37、的分餾效果，另一方面由于在氣體負荷加大時，氣速的增加使氣液攪動加劇，而有利于傳質(zhì)過程的進行。2 嚴重氣泡夾帶(降液管超負荷）此種現(xiàn)象的發(fā)生是由于通過降液管的回流液體負荷過大而引起的。液體流入降液管時常帶有大量的汽泡，它在管中應(yīng)有足夠的停留時間以便沉降，使泡沫分離成氣體與清液，氣體上升回到上層塔板。如果液體負荷增加，液體在降液管中的停留時間縮短，液體夾帶的汽泡來不及分離就帶到下層塔板，就會降低分餾效果。3 泄漏此種現(xiàn)象的發(fā)生是由于塔板上的氣相負荷過小而引起的。當(dāng)處理量太小，塔內(nèi)氣速很低時，大量液體由于重力的作用，便從閥孔或篩孔漏下，這種情況稱為“泄漏”。由于液體沒有和塔板上的氣體充分接觸就漏到下

38、層塔板，所以降低了塔板效率。圓形泡帽塔板是屬于無泄漏型塔板。4 淹塔(液泛)此種現(xiàn)象的發(fā)生是由于塔內(nèi)汽、液相負荷都過大而引起的。由于氣液負荷過大，液體充滿了整個降液管，從而使上下塔板的液體聯(lián)成一體，分餾效果完全遭到破壞，這種現(xiàn)象稱為“淹塔”或“液泛”。5 壓力容器“壓力容器”是指壓力達到一定數(shù)值，同時容器的容積超過一定限度、容器所處的工作溫度使其內(nèi)部有呈氣體狀態(tài)介質(zhì)的密封容器。壓力容器的工作條件一般較為苛刻，除承受介質(zhì)的壓力外，還常處于高溫或低溫的狀況下，容器內(nèi)的介質(zhì)往往存在不同程度的腐蝕性。我國的國標規(guī)定，壓力容器的條件有以下三條：1 最高工作壓力0.1mpa;2 容器內(nèi)徑0.15m，且容積

39、v0.025m3;3 介質(zhì)為氣體、液化氣體或標準沸點小于等于最高工作溫度的液體。同時具備以上3個條件的容器稱為壓力容器。一 壓力容器的分類壓力容器的分類方法很多二 壓力容器的基本結(jié)構(gòu)容器一般由筒體、封頭、支座、接管、人孔、內(nèi)件等組成。附圖5-1為加氫精制裝置高壓分離器d-54102的結(jié)構(gòu)剖面圖。三 壓力容器的安全附件液位計、溫度計、壓力表和安全閥統(tǒng)稱為壓力容器的安全附件，其作用是及時準確地顯現(xiàn)容器內(nèi)的液位。溫度、壓力等參數(shù)的數(shù)值及變化，當(dāng)壓力超高時安全閥自動起跳，及時泄放物料，以維持器內(nèi)壓力不超過規(guī)定值，為安全使用壓力容器提供了可靠的保證。6 換熱設(shè)備在煉油和化工生產(chǎn)中，傳熱過程是石油化工生產(chǎn)

40、中一個極其普遍的組成部分。將熱量由溫度較高的熱載體傳遞給溫度較低的冷載體的設(shè)備稱為換熱設(shè)備，換熱器是換熱設(shè)備的總稱。換熱設(shè)備是煉油廠最廣泛使用的設(shè)備，約占工藝設(shè)備總投資的12%20%，占工藝設(shè)備重量的2550，檢修工作量有時占總檢修工作量的60%70%。因此，合理地選擇換熱器，正確地使用，維護換熱器，對于節(jié)約投資、節(jié)能降耗，保證安穩(wěn)長滿優(yōu)的生產(chǎn)，有著重要的意義。1. 換熱設(shè)備的分類管殼式換熱器目前在石化工業(yè)中應(yīng)用最為普遍，占總量的90%以上。2 換熱器的工作原理兩種溫度不同的流體通過熱量的交換，使一種流體降溫而另一種流體升溫，以加熱原料、回收熱量、冷卻產(chǎn)品。按照換熱時流體的熱量傳遞方式換熱設(shè)備

41、可分為間壁式、直接混合式和蓄熱式三種類型，間壁式換熱器是化工煉油裝置中應(yīng)用最為廣泛最主要的類型。它的原理是冷、熱兩股流體被一個固體壁隔開，高溫流體首先將所帶熱量傳給間壁，然后靠間壁將所得熱量傳給被加熱的低溫流體，而冷熱兩種流體互不相混。由于器內(nèi)流體(熱流體及冷流體)的流動，與管壁之間以對流方式交換熱量，而管壁內(nèi)部又以導(dǎo)熱方式進行傳遞熱量。蓄熱式和直接混合式換熱器則應(yīng)用較少。6-1 管殼式換熱器一管殼式換熱器的類型 管殼式換熱器也叫管束式換熱器或列管式換熱器。它由脹接(或焊接)在管板上的管束裝于圓筒形外殼內(nèi)組成，見圖。一種流體(設(shè)為高溫載體)由管程進口進入管箱，沿管束的管內(nèi)流動再經(jīng)過管箱由管程出

42、口排出；另一種流體(設(shè)為低溫?zé)彷d體)由殼程進口進入，穿過裝滿管束的殼體空間經(jīng)殼程出口排出，兩種流體在換熱器內(nèi)通過管束的管壁傳送熱量。圖6-1 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)類型二 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)特點 1管子與管板。管子與管板的連接形式有三種：脹接、焊接和脹焊聯(lián)合連接。對高溫高壓換熱器可采用脹焊聯(lián)合的方法。該連接方法不僅能提高連接強度，還可以避免應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，提高使用壽命。管子在管板上的排列有三角形排列和正方形排列。常用管子的規(guī)格為192(mm)、25x 2.5(mm)，長度有3、6和9 m。2管束的分程。在換熱器的管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將全部管子平均分隔成若干組，稱管程數(shù)，使流體在管內(nèi)依次往返多次，從而

43、提高管程流速，改善傳熱效果。通常把流體在管束內(nèi)由管箱到另一端(如浮頭)，或由另一端到管箱的流動次數(shù)叫管程數(shù)。見圖6-2。圖6-2 分程隔板布置形式3折流板。殼程的橫截面積一般比管程的橫截面積大，為增加流速，并使流體垂直于管子流過，通常在殼程設(shè)置折流板。這不僅提高了傳熱效果，也起到了支撐管束的作用。常用的折流板有弓形和圓環(huán)形。4. 浮頭結(jié)構(gòu)。浮頭是浮頭式換熱器的熱補償結(jié)構(gòu)，它由浮頭管板、浮頭端蓋和兩個半圓型壓圈(鉤圈）組成。浮頭和殼體不固定，管束可以自由脹縮并可抽出，由此避免了管束和殼體因溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力。浮頭處于殼程介質(zhì)中，為保證管程和殼程兩種介質(zhì)隔離，因此要求浮頭處的密封結(jié)構(gòu)工作可靠。三幾種

44、典型的管殼式換熱器1 固定管板式。兩端管板均與殼體焊接固定，結(jié)構(gòu)簡單，造價低。但當(dāng)管子與殼體溫差很大時，由于各自的膨脹量不同會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，甚至?xí)茐墓茏优c管板的連接造成泄漏，所以它適用于冷熱流體的平均溫差不超過6080c的場合。此外，這種換熱器的殼程無法進行機械清洗，所以要求殼程流體不易結(jié)垢或沉淀。管板式換熱器的管板兼做法蘭，與殼體間采用不可拆的焊接連接；而浮頭式、填函式和u形管式換熱器的固定端管板被夾持在殼體法蘭和管箱法蘭之間，是可拆連接，因此管束可以抽出進行清洗和檢修。2 帶膨脹節(jié)的固定管板式。如圖所示，在殼體上裝有波形膨脹節(jié)，可補償部分熱膨脹量，以減少由于管、殼程溫差引起的熱應(yīng)力。

45、但波形膨脹節(jié)管壁較厚時，作用不明顯，所以這種形式的換熱器主要用于管、殼程流體溫差較大、壓力較低(如殼程壓力小于0.61.0mpa)的場合。圖6-3 帶膨脹節(jié)的固定管板式換熱器外形圖3 浮頭式 由于煉油廠中換熱過程大多是在較高溫差和壓力下進行的，故浮頭式換熱器得到了廣泛的應(yīng)用。如圖所示，管束一端可在殼體內(nèi)自由滑動，這樣就不受冷熱流體溫差的限制，可以有效地消除熱應(yīng)力。此外，檢修時整個管束可以從殼體抽出，清洗和換管較方便，對流體也沒有限制。但是浮頭式也存在缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價較高；當(dāng)浮頭外墊片密封不嚴時，管內(nèi)外流體互混不易被發(fā)現(xiàn)等缺點。圖6-4 浮頭式換熱器結(jié)構(gòu)剖面圖4 u形管式。u形管

46、換熱器是由管箱、殼體、管束等零部件組成，只需一塊管板，重量較輕。在同樣直徑情況下的所有換熱器中換熱面積最大，其結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊，在高溫、高壓下金屬耗量最小，目前加氫高壓換熱器已全部采用u形管換熱器。這種換熱器的優(yōu)點是管子能自由伸縮，可完全消除管束部分的熱應(yīng)力，也可以從殼體內(nèi)抽出，便于清洗。但管子內(nèi)壁在u形彎頭處不易清洗，壞管不易更換。它主要適用于高溫高壓且流體清潔的場合。5 雙殼程換熱器 雙殼程換熱器，其結(jié)構(gòu)與浮頭式換熱器、u形管換熱器與固定管板換熱器相同，所不同的是在管束中心放置一塊縱向隔板，折流板被上下隔開，用密封片將殼程一分為二，改變了殼程介質(zhì)的流動方式增加了流體的湍流程度，管殼程介質(zhì)呈

47、純逆流流動，無溫度交叉。因此，它的傳熱效率提高，傳熱面積減少。但是，相應(yīng)的其殼程壓降提高，分程隔板密封處易泄漏。6-2 空冷器1普通空冷器空氣冷卻器用空氣作冷卻介質(zhì)，使空氣錯流通過翅片管外側(cè)，使管內(nèi)的熱介質(zhì)發(fā)生冷凝或冷卻的換熱設(shè)備。由于用空氣代替水作冷卻劑，可節(jié)約大量用水，目前在煉油廠內(nèi)已被大量使用。它由軸流風(fēng)機以及一組或幾組放在框架之上的管束所組成。管束包括翅片管、管箱、側(cè)面壁及支架等部分。在管束下面用軸流式風(fēng)機，強制空氣吹過管束將管內(nèi)流體冷凝冷卻。由于空氣的給熱系數(shù)小，所以管束均由外翅片管所組成。風(fēng)機也可裝于管束上部，進行誘導(dǎo)式通風(fēng)，空氣自下而上流動。管束可安裝成水平式和斜頂式。對于水平式

48、(臥式)空冷器，翅片管分層排列，目前最常用的排數(shù)是38排，管子材料一般為碳鋼。尺寸常采用252.5mm的規(guī)格，翅片為鋁制環(huán)形翅片，安裝形式分為纏繞式和鑲嵌式。管束長度有3、4.5、6、9m四種規(guī)格；管箱寬度有1.0、1.5、2.0、3.0m 圖6-5 空冷器翅片管斷面圖四種。煉油廠常用的規(guī)格為93m。換熱管兩端固定在管板上，管板、管箱壁及管箱蓋板構(gòu)成完整的集流式管箱。管箱的結(jié)構(gòu)有焊接絲堵式管箱、法蘭式管箱、集合管式管箱。常用的空冷器結(jié)構(gòu)型式為兩端管箱絲堵式結(jié)構(gòu)，這種聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)強度高，密封性好，適用于高壓加氫條件。沖蝕現(xiàn)象發(fā)生在管子入口端不長的距離內(nèi)，而且多發(fā)生在物料進口端，兩端管箱式結(jié)構(gòu)可以在每

49、條管子上游管口貼脹保護襯管，采用厚0.8mm長300600mm的鈦管或sus316l的材質(zhì)。采取上述幾個措施，碳鋼空冷器可以滿意地使用。常用的為鼓風(fēng)式空冷器，主要有管束、管箱、風(fēng)機、構(gòu)架、百葉窗組成，采用皮帶傳動，風(fēng)機葉片材質(zhì)為玻璃鋼(frp），傾斜角可以調(diào)節(jié)，從而改變風(fēng)量。重油空冷器配有蒸汽盤管，為了在處理油品時進行預(yù)熱及控制冬季較冷天氣的出口溫度?？绽淦鳒囟鹊目刂品椒ㄓ幸韵聨追N： 改變百葉窗的開度； 改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速； 改變風(fēng)機葉片的傾角。 空氣冷卻器管束的管材本身是碳鋼，但翅片多為鋁制，可以用纏繞或鑲嵌方法把翅片固定在管子的外表面上。管束翅片管按三角形排列，管排數(shù)(沿風(fēng)向排數(shù))有4、6、8

50、排三種。2表面蒸發(fā)式空冷器 表面蒸發(fā)式空冷器，其結(jié)構(gòu)由水箱、光管管束、噴淋除霧、預(yù)冷、風(fēng)機等零部件組成，是一種將水冷與空冷，傳熱與傳質(zhì)過程融為一體，兼有兩者之長的新型、高效冷卻設(shè)備。具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效率高、投資省、操作費用低、安裝維護方便、占地面積小等特點。適用于煉油、化工、冶金、制冷、輕：工、電力等行業(yè)。其原理是管外水膜的蒸發(fā)強化傳熱，即從目前普通空冷的顯熱傳熱升華為潛熱傳熱。其優(yōu)點是： 可使介質(zhì)冷卻至環(huán)境濕球溫度+5；占地面積節(jié)省1倍以上； 節(jié)省投資費用和操作費用； 傳熱效率提高，節(jié)水、節(jié)電效果顯著； 適用于溫度170，壓力20mpa的場合；6-4 高壓換熱器由于加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)的壓力高

51、，高壓換熱器不僅要滿足需要的力學(xué)強度要求，盡可能地提高總傳熱系數(shù)，阻力降控制在適當(dāng)?shù)姆秶?，又不致造成循環(huán)氫壓縮機的負荷過大。普通結(jié)構(gòu)的換熱器已無法使用，必須選擇特殊的結(jié)構(gòu)型式。最常見的高壓換熱器種類有：金屬墊大法蘭型、螺紋鎖緊環(huán)換熱器、密封環(huán)高壓換熱器等。我裝置采用的是密封環(huán)高壓換熱器。圖6-6 密封環(huán)高壓換熱器管板連接圖密封環(huán)高壓換熱器是由管箱、殼體、管束、密封環(huán)等零部件組成，其結(jié)構(gòu)與普通u形管換熱器結(jié)構(gòu)基本相同。所不同的是密封墊片由密封環(huán)代替。其原理是：工作狀態(tài)下介質(zhì)進入密封環(huán)中，可承受壓力32mpa介質(zhì)環(huán)境；由于采用0cr18ni10ti，耐溫可達550；螺栓預(yù)緊載荷小而使螺柱直徑減小，

52、減少了螺柱預(yù)緊時對管板產(chǎn)生的載荷，又減薄了管板的厚度。因此，重量輕，造價降低。7 離心泵泵是用來輸送液體并且直接給液體增加能量的一種機器。在石油化工生產(chǎn)中，泵的適用相當(dāng)廣泛。原料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品大都是液體，必須用泵來輸送，以滿足工藝流程的要求。一 泵的分類二 泵的工作原理離心泵在啟動之前，泵內(nèi)應(yīng)灌滿液體(自吸泵除外），此過程稱為灌泵。工作時，泵葉輪中的液體跟著葉輪旋轉(zhuǎn)，因而產(chǎn)生離心力，在此離心力的作用下，液體自葉輪飛出。液體經(jīng)過泵的排液室、擴壓管，從泵的排液口流到泵外管路中。與此同時，由于葉輪內(nèi)液體被拋出，在葉輪中心附近形成低壓區(qū)，液體在液面氣壓的作用下，經(jīng)吸液管及泵的液室而進入葉輪中，這

53、樣，葉輪在旋轉(zhuǎn)中，一面不斷地吸入液體，一面又不斷地給吸入的液體一定的能量，將它拋到排液室，并經(jīng)擴壓管而流出泵外。離心泵可以用排液管路上的閥門來調(diào)節(jié)流量。但對于容積式泵，一般不允許用這種方法來調(diào)節(jié)流量，若關(guān)小排液管路上的閥門，不僅起不到調(diào)節(jié)流量的作用，反而會使泵憋壓而發(fā)生事故。離心泵在啟動時，為了保護電機，防止電機的啟動電流太大而超負荷，出口閥門應(yīng)關(guān)閉。在這種情況下，流量為零，離心泵中液體在葉輪旋轉(zhuǎn)作用下仍然提高了壓力能，但軸功率不為零。這部分功率是離心泵的空載軸功率，它消耗在機械磨損，輪盤摩擦，容積泄漏，流動沖擊損失方面。但這時離心泵只允許作短時間的運行(一般13分鐘），以防止泵殼內(nèi)液體的溫度

54、上升、泵殼體、軸承發(fā)熱和泵殼的熱變形。三 泵的結(jié)構(gòu)圖7-1 離心泵結(jié)構(gòu)剖面圖離心泵的主要零部件主要由葉輪、泵殼、泵軸、密封等組成。 1葉輪葉輪是離心泵中唯一的能量傳遞元件，通常由輪盤、葉片和輪蓋三部分組成。根據(jù)三者的組合情況可有閉式、半開式、開式及雙吸葉輪等結(jié)構(gòu)，如圖所示。葉輪和軸以及固定于軸上的所有零件統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)子。圖7-2 閉式、半開式、開式及雙吸葉輪結(jié)構(gòu)圖2泵體泵體主要是壓液室。壓液室的作用是收集液體和轉(zhuǎn)換能量，即把從葉輪排出的液體收集起來導(dǎo)向排出管，同時降低液體速度，使動能轉(zhuǎn)化為壓力能。3密封 為了避免泵的轉(zhuǎn)子與固定殼體相碰，轉(zhuǎn)子與固定不動的殼體之間應(yīng)有一定的間隙。為了防止外泄漏，即防止

55、液體通過泵軸貫穿泵殼時的間隙漏出泵外或空氣漏入泵內(nèi)，在泵軸貫穿泵殼處裝設(shè)軸封。密封型式主要有機械密封和填料密封，其中用最廣泛的是機械密封，結(jié)構(gòu)如下圖。1動環(huán)；2動環(huán)密封圈；3彈簧；4彈簧座；5定位螺釘；6靜環(huán)；7靜環(huán)密封圈；8防轉(zhuǎn)銷圖7-3 機械密封原理圖機械密封又稱端面密封，是一種旋轉(zhuǎn)軸用動密封。它的原理是：由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面，在流體壓力和補償機構(gòu)外彈力的作用以及輔助密封的配合下，保持貼和并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。與填料密封相比，它具有密封性能可靠、泄漏量小等優(yōu)點。機械密封在工作時，由于密封的貼合面不斷產(chǎn)生摩擦熱，使摩擦副溫度升高，加速動、靜環(huán)的磨損及密封圈的老化變形

56、。另一方面，當(dāng)輸送介質(zhì)含有固體顆粒時，易堵塞彈簧或進入貼合面磨出凹槽。因此必須對不同工作條件下的機械密封裝置采取適當(dāng)沖洗、冷卻措施。(1) 冷卻 通過間接降溫的方法，使摩擦副密封端面周圍的密封介質(zhì)逐漸冷卻下來。常采用的冷卻方法有夾套冷卻法和靜環(huán)冷卻法。(2) 沖洗 機械密封端面沖洗的作用，一是帶走密封腔中中機械密封的摩擦熱、攪拌熱等以降低密封端面溫度，保證密封端面上液膜穩(wěn)定，二是阻止固體雜質(zhì)和油焦淤積于密封腔中，減少磨損和密封零件失效的可能。最常用的沖洗方法有自沖洗和外沖洗兩種。i. 自沖洗 又分為正沖洗和反沖洗等方式。正沖洗 從泵出口引出沖洗液不經(jīng)冷卻器注入密封腔。反沖洗 從密封腔抽出液體返回吸入口,稱