第五章-化工裝置開停車技術(shù)

第五章化工裝置開停車技術(shù)1化學(xué)工業(yè)出版社主要內(nèi)容第一節(jié)原始開停車技術(shù)簡述第二節(jié)典型化工裝置的原始開車技術(shù)第三節(jié)正常開停車技術(shù)第四節(jié)緊急停車技術(shù)第五節(jié)化工裝置原始開停車實(shí)例2化學(xué)工業(yè)出版社三大目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)熟悉化工裝置原始開停車的必備條件；熟悉化工裝置原始開停車的準(zhǔn)備工作；掌握水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)的方法和步驟；掌握典型化工單元操作裝置的原始開停車技術(shù)；掌握壓縮機(jī)原始開停車技術(shù)；掌握典型化工反應(yīng)單元裝置的原始開停車技術(shù)；掌握化工單元裝置在緊急情況下的停車技術(shù)。能夠完成化工裝置開車前的準(zhǔn)備工作；能夠進(jìn)行水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)；能夠進(jìn)行典型化工單元操作裝置的原始開停車；能夠進(jìn)行壓縮機(jī)的原始開停車；能夠進(jìn)行典型化工單元反應(yīng)裝置的原始開停車；能夠在緊急情況下進(jìn)行化工裝置的停車。具有團(tuán)隊意識和協(xié)作精神；具有良好的心理素質(zhì)，遇事沉著穩(wěn)健，能夠虛心學(xué)習(xí)，善于總結(jié)，遵章守紀(jì)；具有對工作一絲不茍、敢于負(fù)責(zé)，對技術(shù)精益求精的精神；具有安全第一的觀念，責(zé)任重于泰山。

3第一節(jié)原始開停車技術(shù)簡述一、原始開車前的必備條件單級試車中間交接聯(lián)動試車投料試車系統(tǒng)考核對化工裝置中的所有運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備（如機(jī)、泵）的機(jī)械性能通過實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行初步檢驗(yàn)，以求盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計、制造或安裝過程中存在的缺陷，并能采取相應(yīng)的措施予以消除，從而保證后續(xù)開車的順利進(jìn)行只對新建裝置而言，新建裝置也包括在大修階段新購進(jìn)或者新添置的設(shè)備。工程中間交接是在單級試車、系統(tǒng)吹掃和清洗完成后進(jìn)行。包括：系統(tǒng)置換、氣密性實(shí)驗(yàn)、干燥、填料和三劑（催化劑、干燥劑和化學(xué)試劑）充填、加熱爐烘爐、循環(huán)水系統(tǒng)預(yù)膜等，最后在系統(tǒng)充入假定介質(zhì)（如水氣油）后全系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行一定時間的聯(lián)動運(yùn)轉(zhuǎn)。整個原始開車過程中最關(guān)鍵的階段。一旦進(jìn)入化工投料，物料在裝置中開始發(fā)生反應(yīng)，其溫度、壓力、流量、流速等主要操作參數(shù)均接近或達(dá)到設(shè)計值，所有設(shè)備均將接受實(shí)載負(fù)荷的考驗(yàn)。在設(shè)計規(guī)定的條件下，全面檢驗(yàn)整個化工裝置的工程質(zhì)量和工藝、設(shè)備的特性，確定該裝置各項指標(biāo)是否能夠達(dá)到設(shè)計規(guī)定值或合同保證值，為最后的工程竣工驗(yàn)收提供依據(jù)。一般情況下需要連續(xù)運(yùn)行72小時進(jìn)行考核。4化學(xué)工業(yè)出版社第一節(jié)原始開停車技術(shù)簡述1.檢查2.吹除與掃凈3.系統(tǒng)的水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)4.原始開車前系統(tǒng)或裝置的干燥5.在原始開車期間注意事項二、原始開車前的準(zhǔn)備工作5化學(xué)工業(yè)出版社第二節(jié)典型化工裝置的原始開停車技術(shù)一、換熱系統(tǒng)的開車(FirstStartandStopofHeatExchangingSystem)二、精餾系統(tǒng)的開車(FirstStartandStopofRectifyingTowerSystem)三、吸收系統(tǒng)的開車(FirstStartandStopofAbsorbingTowerSystem)四、反應(yīng)裝置系統(tǒng)的開車(FirstStartandStopofReactionEquipmentSystem)五、離心泵系統(tǒng)的開車(FirstStartandStopofCentrifugalPumpSystem)六、壓縮機(jī)系統(tǒng)的開停車(FirstStartandStopofCompressionEngineSystem)6化學(xué)工業(yè)出版社一、換熱系統(tǒng)的開停車(FirstStartandStopofHeatExchangingSystem)第二節(jié)典型化工裝置的原始開停車技術(shù)7化學(xué)工業(yè)出版社一、換熱裝置系統(tǒng)的原始開停車天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化裝置工藝8化學(xué)工業(yè)出版社1.換熱器的分類按結(jié)構(gòu)分類主要有：管殼式換熱器和管板式換熱器9化學(xué)工業(yè)出版社首先利用殼體上的附設(shè)管線（放空管線和放凈管線），將換熱器內(nèi)的氣體或積液排凈，以免產(chǎn)生水擊或氣堵現(xiàn)象，然后全部打開排氣閥；先通入低溫流體（氣體、液體），若低溫流體是液體，則待液體充滿換熱器時，關(guān)閉放氣閥；緩緩地通入高溫流體（氣體、液體），以免由于溫差過大，流體的急速地流入而造成熱沖擊；在溫度上升至正常的操作溫度期間，對于外部連接的螺栓應(yīng)重新緊固，以防密封不嚴(yán)而產(chǎn)生泄漏。2.換熱裝置系統(tǒng)的原始開車10化學(xué)工業(yè)出版社應(yīng)該先停高溫流體，經(jīng)過一定時間間隔再停低溫流體，以確保停車安全。對于長期停車，應(yīng)排凈積液，放空氣體，有的要進(jìn)行惰性氣體置換，以確保設(shè)備檢修的安全。3．換熱裝置系統(tǒng)的正常停車11化學(xué)工業(yè)出版社二、精餾系統(tǒng)的開車(FirstStartandStopofRectifyingTowerSystem)第二節(jié)典型化工裝置的原始開停車技術(shù)12化學(xué)工業(yè)出版社二、精餾裝置系統(tǒng)的原始開停車板式塔13化學(xué)工業(yè)出版社二、精餾裝置系統(tǒng)的原始開停車加料釜液液位為控制液面的1/3~2/3時，停止進(jìn)料，關(guān)閉進(jìn)料閥。加熱打開蒸汽閥,緩慢加熱當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定的連續(xù)進(jìn)料和連續(xù)采出合格產(chǎn)品時，即為開車成功1.精餾裝置系統(tǒng)的原始開車14化學(xué)工業(yè)出版社2.精餾裝置系統(tǒng)的正常停車精餾裝置的原始開車后的停車與正常停車相同，正常停車有短期停和長期停車。對于短期停車：停止進(jìn)料、停止出料、停止加熱，待塔頂無蒸氣時停止冷凝冷卻；對于長期停車：停止進(jìn)料、將塔頂出料切換進(jìn)入事故罐，直到蒸出的物料符合停車要求時再停止加熱，待塔頂無蒸氣時停止冷凝冷卻，待整個精餾塔完全冷卻下來放凈釜液，進(jìn)行洗塔、置換及氣體采樣分析，符合要求后，長期停車結(jié)束。二、精餾裝置系統(tǒng)的原始開停車15化學(xué)工業(yè)出版社三、吸收系統(tǒng)的開車(FirstStartandStopofAbsorbingTowerSystem)第二節(jié)典型化工裝置的原始開停車技術(shù)16化學(xué)工業(yè)出版社三、吸收裝置系統(tǒng)的原始開停車填料塔17化學(xué)工業(yè)出版社吸收裝置系統(tǒng)的原始開車啟動吸收劑循環(huán)液泵，按離心泵操作規(guī)程操作。調(diào)節(jié)塔頂噴淋量至規(guī)定的要求，嚴(yán)格按照液氣比要求進(jìn)行操作。打開塔底液面計的針形閥，調(diào)節(jié)液面至規(guī)定位置。打開進(jìn)氣的轉(zhuǎn)子流量計的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)塔混合氣的流量當(dāng)塔頂尾氣符合要求時，即可按此時調(diào)節(jié)效果投入生產(chǎn)。三、吸收裝置系統(tǒng)的原始開停車18化學(xué)工業(yè)出版社吸收裝置系統(tǒng)的正常停車停止進(jìn)氣、稍等片刻停循環(huán)吸收液。想一想：為什么說吸收操作的進(jìn)氣量是工藝上確定的，調(diào)節(jié)余地較小，而你在實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行吸收實(shí)訓(xùn)時，為什么可以調(diào)節(jié)氣量？目的是什么？與生產(chǎn)操作上一樣嗎？三、吸收裝置系統(tǒng)的原始開停車19化學(xué)工業(yè)出版社四、反應(yīng)裝置系統(tǒng)的開車(FirstStartandStopofReactionEquipmentSystem)第二節(jié)典型化工裝置的原始開停車技術(shù)20化學(xué)工業(yè)出版社1.釜式反應(yīng)器的開停車21化學(xué)工業(yè)出版社開車①液液相反應(yīng)a．檢查b．進(jìn)料c．?dāng)嚢鑔．加熱升溫e．維持反應(yīng)溫度的穩(wěn)定1.釜式反應(yīng)器的開停車②氣液相反應(yīng)a．檢查b．進(jìn)料c．?dāng)嚢鑔．加熱升溫e．維持反應(yīng)溫度的穩(wěn)定③液固相反應(yīng)液固相反應(yīng)，指的是其中一種反應(yīng)物為溶液，另一種反應(yīng)物為固體，當(dāng)這種反應(yīng)物投入反應(yīng)液中時很快溶解，形成均一透明的溶液進(jìn)行反應(yīng)。如脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂的反應(yīng)，其中甲醛為37%~40%的福爾馬林溶液，而尿素、三聚氰胺為固體。對于這類體系的反應(yīng)開車方法同液液相反應(yīng)。22化學(xué)工業(yè)出版社停車停止加料、維持工藝要求的反應(yīng)時間使反應(yīng)結(jié)束。對于放熱反應(yīng)夾套或盤管內(nèi)冷卻介質(zhì)繼續(xù)冷卻；對于吸熱反應(yīng)停止加熱。待釜內(nèi)物料溫度冷卻至常溫時，關(guān)閉冷卻介質(zhì)進(jìn)口閥，打開放料閥邊攪拌邊放料，待放完料，停止攪拌，關(guān)閉放料閥。對于有些反應(yīng)需要洗釜時要進(jìn)行洗釜。再檢查一遍使各閥門處于開車狀態(tài)。23化學(xué)工業(yè)出版社2.固定床反應(yīng)裝置系統(tǒng)的原始開停車24化學(xué)工業(yè)出版社開車檢查除了檢查儀表、閥門、附屬管線之外，重點(diǎn)是檢查催化劑的支撐裝置。吹掃、洗凈吹除管道和設(shè)備中泥土、灰塵，洗去油污和鐵銹等。試壓、試漏。烘干，除去濕分。置換一般用氮?dú)庵脫Q，以保證更換催化劑過程中的安全；2.固定床反應(yīng)裝置系統(tǒng)的原始開停車25化學(xué)工業(yè)出版社再置換催化劑活化暖爐即反應(yīng)器預(yù)熱、升溫。絕熱式反應(yīng)器的預(yù)熱、升溫，一般是采用熱的惰性氣體進(jìn)行預(yù)熱、升溫到反應(yīng)溫度，所選擇的惰性氣體不參與化學(xué)反應(yīng)，不破壞催化劑的結(jié)構(gòu)特性；等溫?fù)Q熱式反應(yīng)器的預(yù)熱、升溫，一般是采用高、中、低壓蒸汽或其它熱源進(jìn)行預(yù)熱，選擇什么樣的熱介質(zhì)預(yù)熱主要是根據(jù)反應(yīng)溫度確定。投料通氣進(jìn)行反應(yīng)。2.固定床反應(yīng)裝置系統(tǒng)的原始開停車催化劑裝填26化學(xué)工業(yè)出版社停止進(jìn)氣，對于吸熱反應(yīng)，停止加熱；對于放熱反應(yīng)，繼續(xù)冷卻。對于短期停車，應(yīng)使反應(yīng)釜處于熱態(tài)；對于長期停車，應(yīng)使反應(yīng)釜繼續(xù)冷卻至常溫、置換、取氣體樣進(jìn)行分析，停車結(jié)束。2.固定床反應(yīng)裝置系統(tǒng)的原始開停車停車27化學(xué)工業(yè)出版社五、離心泵系統(tǒng)的開車(FirstStartandStopofCentrifugalPumpSystem)第二節(jié)典型化工裝置的原始開停車技術(shù)28化學(xué)工業(yè)出版社五、離心泵系統(tǒng)的原始開停車1．離心泵系統(tǒng)的原始開車2．離心泵系統(tǒng)的正常停車

29化學(xué)工業(yè)出版社1．離心泵系統(tǒng)的原始開車（1）檢查離心泵的螺栓、轉(zhuǎn)動部分、軸承（2）灌泵（3）檢查軸封裝置密封腔內(nèi)是否充滿液體（4）檢查出入管線、閥門、法蘭及各測量儀表。（5）關(guān)閉出口壓力表及進(jìn)口真空表（6）啟動電動機(jī)并打開壓力表（7）緩慢打開出口閥，調(diào)節(jié)流量（8）檢查泵進(jìn)出口壓力表及電流表指示是否正常30化學(xué)工業(yè)出版社2．離心泵系統(tǒng)的正常停車

關(guān)閉出口閥、停泵對于離心泵安裝位置低于貯槽液面高度時，關(guān)閉進(jìn)口閥；對于長期停車，在關(guān)閉出口閥后，打開放凈閥放凈泵內(nèi)液體，打開循環(huán)管路上的旁路閥，放凈出口管路中的液體。想一想：造成離心泵汽蝕原因有哪些？31化學(xué)工業(yè)出版社六、壓縮機(jī)系統(tǒng)的開停車(FirstStartandStopofCompressionEngineSystem)第二節(jié)典型化工裝置的原始開停車技術(shù)32化學(xué)工業(yè)出版社六、壓縮機(jī)系統(tǒng)的開停車33化學(xué)工業(yè)出版社離心式壓縮機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)1.離心式壓縮機(jī)的氣量大，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，重量輕，機(jī)組尺寸小，占地面積小。2.運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，操作可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，摩擦件少，因之備件需用量少，維護(hù)費(fèi)用及人員少。3.在化工流程中，離心式壓縮機(jī)對化工介質(zhì)可以做到絕對無油的壓縮過程。4.離心式壓縮機(jī)為一種回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)器，它適宜于工業(yè)汽輪機(jī)或燃汽輪機(jī)直接拖動。對一般大型化工廠，常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動工業(yè)汽輪機(jī)作動力，為熱能綜合利用提供了可能。1.離心式壓縮機(jī)目前還不適用于氣量太小及壓比過高的場合。2.離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，其氣量調(diào)節(jié)雖較方便，但經(jīng)濟(jì)性較差。3.目前離心式壓縮機(jī)效率一般比活塞式壓縮機(jī)低。

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)34化學(xué)工業(yè)出版社離心壓縮機(jī)的工作原理

汽輪機(jī)（或電動機(jī)）帶動壓縮機(jī)主軸葉輪轉(zhuǎn)動，在離心力作用下，氣體被甩到工作輪后面的擴(kuò)壓器中去。而在工作輪中間形成稀薄地帶，前面的氣體從工作輪中間的進(jìn)汽部份進(jìn)入葉輪，由于工作輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體能連續(xù)不斷地被甩出去，從而保持了氣壓機(jī)中氣體的連續(xù)流動。氣體因離心作用增加了壓力，還可以很大的速度離開工作輪，氣體經(jīng)擴(kuò)壓器逐漸降低了速度，動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，進(jìn)一步增加了壓力。如果一個工作葉輪得到的壓力還不夠，可通過使多級葉輪串聯(lián)起來工作的辦法來達(dá)到對出口壓力的要求。級間的串聯(lián)通過彎通，回流器來實(shí)現(xiàn)。這就是離心式壓縮機(jī)的工作原理。35化學(xué)工業(yè)出版社壓縮機(jī)系統(tǒng)的開停車1.試運(yùn)轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備工作2.試運(yùn)后的檢查3.壓縮機(jī)組運(yùn)行前的準(zhǔn)備與檢查4.電動機(jī)驅(qū)動機(jī)組的開停車5.汽輪機(jī)驅(qū)動機(jī)組的開停車6.壓縮機(jī)的防反轉(zhuǎn)7.壓縮機(jī)在封閉回路下的操作8.壓縮機(jī)的喘振與防喘振36化學(xué)工業(yè)出版社第三節(jié)正常開停車技術(shù)一、正常開車前的準(zhǔn)備工作二、正常開車三、正常停車37化學(xué)工業(yè)出版社一、正常開車前的準(zhǔn)備工作無論是原始開車還是正常開車，檢查是必須的。通過檢查才能確認(rèn)設(shè)備、管線、閥門、儀表完好，催化劑、干燥劑、溶劑和其它助劑完全滿足開車的條件要求。正常開車分為短期停車后的開車和長期停車后的開車。短期停車后的開車，稱之為熱態(tài)開車，即裝置處于保溫狀態(tài)，完全滿足立即起動的要求；長期停車后的開車，稱之為冷態(tài)開車，即裝置處于原始狀態(tài)，有可能按照原始狀態(tài)的開車程序進(jìn)行。想一想：正常開車前的準(zhǔn)備工作與原始開車前的準(zhǔn)備工作有什么不同？38化學(xué)工業(yè)出版社一、正常開車前的準(zhǔn)備工作正常開車與原始開車相比程序要簡單一些，有些程序可能要省略，例如有的系統(tǒng)不需要吹掃洗凈、試壓試漏、置換等；又如固定床反應(yīng)裝置不需要進(jìn)行催化劑裝填，而且已有的催化劑已經(jīng)處于活性狀態(tài)不需要進(jìn)行活化；有的固定床反應(yīng)器甚至是短期停車后的開車也不需要暖爐。39化學(xué)工業(yè)出版社二、正常開車因?yàn)橥＼嚭蟮恼ｉ_車分為短期停車后的開車（熱態(tài)）和長期停車后的開車（冷態(tài)），所以操作人員必須熟知裝置的狀態(tài)，確定是熱態(tài)還是冷態(tài)，并以適當(dāng)?shù)牟襟E來進(jìn)行開車。以后（指裝置已經(jīng)正式投產(chǎn)后）所有的開車與原始開車，都或多或少的有所不同，例如，以后開車就是固定床催化劑已經(jīng)活化的情況下的開車；鼓泡塔式反應(yīng)器中氧化液已經(jīng)符合要求的開車；精餾裝置的釜液液位已經(jīng)在1/3~2/3位置；吸收劑已經(jīng)符合要求；壓縮機(jī)一直處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)等。40化學(xué)工業(yè)出版社二、正常開車對于釜式反應(yīng)器，由于其是批量間歇生產(chǎn)的反應(yīng)釜，所以每一次停車后釜內(nèi)基本清空，其正常開車程序同原始開車程序基本相同。長期停車后的正常開車同原始開車程序相同。如還原性的催化劑已經(jīng)氧化失去活性，此時反應(yīng)裝置的開車就應(yīng)該嚴(yán)格按照原始開車程序進(jìn)行催化劑還原。又如壓縮機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，起動壓縮機(jī)也應(yīng)該嚴(yán)格按照壓縮機(jī)的啟動程序進(jìn)行。41化學(xué)工業(yè)出版社三、正常停車正常停車首先是假定裝置所有的設(shè)備都處在良好的運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)然,也可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有的設(shè)備的“次要問題”帶病運(yùn)轉(zhuǎn)將要影響生產(chǎn)和安全，但目前這一“次要問題”并沒有影響生產(chǎn)和安全，所以正好趕在設(shè)備正常停車期間一并檢修；還有可能因?yàn)樯a(chǎn)任務(wù)的不足或市場需求的變化造成生產(chǎn)裝置的開工不足而導(dǎo)致的正常停車。42化學(xué)工業(yè)出版社第四節(jié)緊急停車技術(shù)一、緊急停車的原因二、措施43化學(xué)工業(yè)出版社一、緊急停車的原因在生產(chǎn)過程中，遇到一些想象不到的特殊情況，如某些裝置或設(shè)備的損壞、某些電氣設(shè)備的電源可能發(fā)生故障、某一個或多個儀表失靈而不能正確地顯示要測定的各項指標(biāo)，如溫度、壓力、液位、流量等，而引起的停車稱之為緊急事故停車。注意：緊急停車與正常停車不同，它會影響生產(chǎn)任務(wù)的完成，在恢復(fù)開車以后必須采取措施，才能將停車的損失降到最低限度。44化學(xué)工業(yè)出版社二、措施（一）安全閥門的操作（二）緊急停車按鈕（三）由跳車聯(lián)鎖執(zhí)行的緊急停車1．反應(yīng)裝置的停車2．鍋爐給水中斷3．停電4．儀表空氣中斷停車5．重新開車程序45化學(xué)工業(yè)出版社第五節(jié)化工裝置原始開停車實(shí)例一、甲醇精餾雙塔工藝過程46化學(xué)工業(yè)出版社（一）低沸物塔（二）高沸塔（三）側(cè)線采出（四）排污系統(tǒng)第五節(jié)化工裝置原始開停車實(shí)例47化學(xué)工業(yè)出版社二、甲醇精餾裝置原始開車雙塔精餾工藝流圖48化學(xué)工業(yè)出版社雙效三塔工藝流程圖49化學(xué)工業(yè)出版社（一）精餾單元的檢查

（二）泄漏試驗(yàn)

（三）水循環(huán)（水聯(lián)動）

（四）系統(tǒng)置換與最后準(zhǔn)備

（五）精餾系統(tǒng)原始開車（水聯(lián)動試車）

（六）精餾塔的水聯(lián)動停車二、甲醇精餾裝置原始開車50化學(xué)工業(yè)出版社本章小結(jié)本章主要介紹了：化工生產(chǎn)裝置的原始開停車技術(shù)、典型化工裝置的原始開停車技術(shù)、正常開停車技術(shù)、緊急停車技術(shù)和化工裝置原始開停車實(shí)例。1．新建裝置進(jìn)行原始開車時要經(jīng)過單級試車、中間交接、聯(lián)動試車、投料