柴油加氫設備培訓資料

120柴油加氫設備培訓資料蘭州石化公司煉油廠120萬噸/年柴油加氫精制裝置設備局部編寫：張建明李蘭生2023218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)設與進展。裝置中承受進口的設備有：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、局部工藝閥門、關鍵儀表等。11－1裝置設備數(shù)量反響器(R)塔器(T)容器(V)加熱爐(F)換熱器(E)空冷器(A)(FI)(P)(C)風機120萬噸/年柴油加氫精制裝置1320116113272112臺94臺套設備位號簡介1(1)設備代號：設備名稱反響器壓縮機加熱爐塔類冷換設備空冷器容器泵過濾器噴射器、抽空器消音器安全閥取樣點流量孔板設備RCFTEAVPSREJSILSVSCRO(2)設備位號：4位數(shù)字組成：1)加氫反響器120萬噸/1R-1101，設計和操作參數(shù)見附表。由于介質含有H2、H2S及油氣，為了抗氫及抗H2S的需要，反響器的材料選用12Cr2Mo1R，內外表雙層堆焊TP309L+TP347。R-1101壁厚較小，承受板焊構造，內壁有堆焊層。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、2E-1103A/B，由于E-1101化氫介質的條件下操作，殼體材料承受15CrMoR+0Cr18Ni10Ti，管束承受0Cr18Ni10Ti3)高壓容器20臺。206臺容器(1臺冷高壓分別4臺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H2S應力腐蝕材料，S、P3)塔器柴油加氫精制裝置共有3〔、產品分餾塔、干氣脫硫塔3。)高壓空冷器、A-1102、A-1103A～D、A-1101A～B。其操作介質中含有油氣、H2、H2S及水，20R抗H2S應力600mm316L管以防止腐蝕。5)聯(lián)合壓縮機組：加氫精制裝置2C-1101A/B3PBL公司產品。氫壓縮機輸送介質含氫量〔設計值，承受V增安型無刷勵磁同步電機驅動，氫端額定氣量*****Nm/h，循環(huán)端額定氣量*****Nm/h。2臺機組氣缸和填料承受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承受循環(huán)水冷卻。C1101A/B機組所需輔機設備及一次儀表、二次儀表隨機選購，PLC掌握顯333DCS綜合掌握系統(tǒng)。6)多級高壓泵柴油加氫精制裝置中的反響進料泵P-1101A/B/C3臺泵在裝置中也是格外關鍵的設備P1101A/B級數(shù)10級，效率約76沈陽水泵廠出品。P1101C8級，效率78％，工藝介質為催化柴7)加熱爐柴油加氫精制裝置設1F-1101。F-1101加熱爐熱負荷為12MW12臺附墻式扁平焰氣體燃燒器，工藝介質先經對流室兩排遮擋管再進入輻射室加熱至工較為均勻，提高管材利用率。對流盤管除二排遮擋管承受光管外，其H2+油，且含H2S，操F-1101輻射爐管承受ASTMA312TP347，4管程，國外選購。為了有效利用加熱爐熱量，F(xiàn)-1101對流室安排翅片管預熱分餾20#鋼，翅片材質為碳鋼。回收煙氣余熱，并設有鼓風機。§2加氫反響器反響器是加氫反響進展脫硫、脫氮、脫氧、脫金屬，對油品加氫的場所，是裝置的關鍵設備，工作條件苛刻，制造困難，價格昂貴。加氫反響器的特點為：多層絕熱、中間氫冷、揮發(fā)組分攜熱和大量氫器兩種構造。120萬噸/年柴油加氫精制的反響器為熱壁式構造。加氫反響器應具備條件：4有良好的反響性能。反響區(qū)。盡量降低溫升幅度與保持反響器徑向床層溫度的均勻。節(jié)約能源?！?.1反響器構造一反響器內部構件的主要目的是到達氣液均勻分布。R-1101反響器內構件包括：入口集中器、氣液安排盤、催化劑支持盤、急冷氫箱①入口集中器它置于反響器頂部，起到初步安排和緩沖進料的作用。②氣液安排盤盤使整個床面液相安排，不管氣相、液相負荷如何變化，安排盤上的液面會自動調整，不會消滅斷流、液泛而影響操作。泡帽式安排構造可以獲得床層界面溫差≯1℃的效果。③催化劑支持盤催化劑支承盤由TT形梁及筒體支持面焊接幾層不同網(wǎng)目數(shù)的不銹鋼絲網(wǎng)〔依據(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。④冷氫箱、飛濺盤與再安排盤5口，就可以卸出全部催化劑。⑤底部出口收集器⑥熱電偶套管120°布置3根。二．反響器筒體兼作人孔，密封承受八角墊密封。筒體制造分板焊構造與鍛焊構造，大型和厚壁的反響器進展趨于鍛焊構造?！?.2加氫高壓設備材質選擇與保護由于反響系統(tǒng)條件苛刻，加氫反響系統(tǒng)的材質選擇要滿足高溫、H2S慮氫脆、氫腐蝕、硫化氫腐蝕、鉻鉬鋼的回火脆化、硫化物應力腐蝕開裂和奧氏體不銹鋼堆焊層剝離現(xiàn)象等因素。氫，每當停工時，隨著溫度降低，溶解氫漸漸析出，少量在有缺陷的．．．．能太快，使鋼中吸藏的．．．．．．．．．加氫精制裝置的反響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，內外表309L347。6§3加熱爐熱量傳遞的根本方式有三種：導熱、對流和熱輻射。它們往往同工藝介質的設備。的介質，使其到達工藝規(guī)定的溫度，以供給介質在進展分餾、裂解裝置的主要設備之一。60－70％。.管式加熱爐的分類和主要工藝指標加熱爐的進展有一個從簡潔到簡單，從熱效率低走向熱效率高，閱歷，在原來的主要部件如燃燒器，爐管，爐體及煙囪的根底上，增安全操作的牢靠性?！舶ㄆ淖饔?；后者如裂解爐、焦化爐，原料在爐內不僅被加熱，同時還應保證有肯定管式爐有純對流式、輻射－對流式和輻射式。依據(jù)爐型構造的不同，管式爐又分為箱式爐、立式爐和圓筒爐等。常見的幾種爐型比照見下表:1各種爐型比較71.1.1.爐管受熱強度分1.爐管受熱強度可以不行調整可調整布不行調整2.熱強度在輻射2.爐溫易掌握，但升溫2.擋墻上部爐管易燒2.快速3.兩路爐管出口溫度不易掌握平穩(wěn)數(shù)量少，調整敏捷性火嘴點火簡潔，不易小，點火簡潔，不易大，點火麻煩，易堵點火簡潔，不易堵堵堵塞危急不大1.受風影響大危急性大危急性大危急性小回火性1.刮風時火焰偏斜厲害1.刮風時火焰易偏斜1.燃燒穩(wěn)定2.過?？諝庀禂?shù)大2.2.過?？諝庀禂?shù)大2.過剩空氣系數(shù)大噪音大大管式加熱爐的主要工藝指標1指爐子單位時間內傳給被加熱物料的總熱量，單位KJ/h或W。2．爐膛熱強度指單位時間內單位爐膛體積所傳遞的熱量，單位KJ/mh或W/m3．爐管外表熱強度指單位時間內單位爐管外表積所傳遞的熱量，單位為KJ/(m h)W/m4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，完成一樣熱任務所消耗的燃料越少。5．管內介質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的條件下，盡力提高爐管表82233面熱強度，削減傳熱面積；提高爐膛熱強度，縮小爐子體積，以節(jié)約基建投資；同時盡力提高全爐熱效率，降低燃料用量，以節(jié)約操.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)、燃燒器以及通風系統(tǒng)五個主要局部組成，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，將大局部熱量傳給輻射室〔爐膛，通過爐管〔輻射管〕將內部流淌的介質〔油品等〕加熱，高溫煙氣進入對流室，以對流的方式，連續(xù)將局部熱量傳200℃左右的煙氣經煙囪排入大氣。.加熱爐的構造主要部件有燃燒器、爐管、爐體、煙囪、爐體保溫、防爆門、空1〔是通過燃燒器進展燃燒的，是爐子的供熱部件。―否則難以發(fā)揮其應有的效果。2量以輻射傳熱的形式傳給敷設在室內的輻射爐管。輻射室是加熱爐傳熱的主要局部。3量以對流傳熱方式傳給蒸汽。4子間用回彎頭連接起來又可分為光管，釘頭管，翅片管；輻射管承受光管；對流管承受光熱面積，提高了傳熱的效果。5和保溫材料襯里，為了9調整燃燒室內的壓力，煙道中裝有活動的煙道擋板。6料、絕熱材料和保溫材料組成。對爐墻的根本要求是絕熱良好，熱損失小，結實牢靠，重量輕而廉價，易于建筑和修理。爐墻上的適當位置有各種門孔，如看火窗、人孔防爆門和爐管檢查孔等。另外還有爐底、爐頂、爐子金屬構架，爐管回彎頭，管件支承等.本裝置加熱爐系統(tǒng)的特點和技術參數(shù)1〔F-1101〕F-110112MW12臺氣體燃燒器，工藝介質先后經對流室、輻射室加熱至工藝所需兩相流淌能到達抱負的流型，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。對流盤管除二排遮擋管承受光管外，其余對H2+油，且含H2S，操作溫承受*****2TP347，4管程。好、使用壽命長且施工簡便。10煙囪擋板調整擋板鋼構造爐管對流室輻射室爐底燃燒器箱式爐(F-*****.*****)3-1箱式加熱爐構造圖11煙囪擋板對流室爐管防爆門輻射室看火窗氣體燃燒器立式圓筒爐〔F-*****〕3-2圓筒爐構造圖3、余熱回收系統(tǒng)氣經熱煙道進入熱管空氣預熱器與空氣換熱后由煙氣引風機排入冷棉板外包鍍鋅鐵皮進展保溫，從而使爐子的熱效率達89%。4換熱器余熱后汽化，到放熱段放出熱量給12相變將煙氣的余熱傳遞給冷空氣，到達預熱空氣的目的。管芯中吸滿工質液體，而在管中心的空間內布滿了工質的飽和蒸氣。7°。吸熱隔熱層放熱蒸發(fā)端導管芯網(wǎng)蒸氣冷凝端熱管構造示意圖3-3熱管工作原理圖五.加熱爐的操作理論空氣用量和過剩空氣系數(shù)α表示。指標。過?？諝庀禂?shù)太小，空氣量供給缺乏，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，13應盡力降低加熱爐的過?？諝庀禂?shù)。氣體燃料所需過?？諝庀禂?shù)在～2～左右。保證加熱爐良好燃燒時的最低煙氣氧含量在3～4％(體積〕2對于管式加熱爐，排放煙氣量(α有關〕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。但煙氣溫度。SO2由SO3與水蒸氣結合生成的硫酸，在低于露點溫度的金屬外表上也會冷凝。產生低溫硫酸腐蝕，此現(xiàn)象即所謂的煙氣露點腐蝕。使煙氣中水蒸氣產生冷凝時的臨界溫度稱為露點溫度。量和空氣中濕度。此外尾氣中的氧含量對酸露點也有影響。當排煙溫度低于露點溫度時，煙道、余熱回收系統(tǒng)、熱管外表將產生酸腐蝕，引起管子腐蝕穿孔。通常狀況下，煙氣排出溫度掌握在200℃，并依據(jù)燃料性質盡可能降低這一數(shù)值。.烘爐14本裝置加熱爐F-1101為建，耐火材料里含水很多。為防止因(包括老爐子修耐火襯里后)必需先烘爐，從而脫除爐體耐火磚襯里材料的自然水、結晶水，增加材料的強度和使用壽命。同時通過烘爐，考驗爐體鋼構造及“三門一板”，火咀、閥門等安裝是否敏捷好用，考察系熱系統(tǒng)的性能測試。烘爐曲線見以下圖。3-4烘爐曲線七.加熱爐數(shù)據(jù)表加熱爐技術參數(shù)位號名稱爐型設計負荷MW規(guī)格介質操作條件溫度℃壓力MPaF-1101加氫精制反響進料加熱爐箱式爐1212MW-9.2MPa-Φ180-Φ168.3-Φ89原料油+3357.315爐構架爐管材質翅片隔熱型號燃燒器數(shù)量Q235-BF*****2TP34720#磚襯里、耐火纖維(0.35MW)待定12Φ180×12×*****(24根)Φ180×12×*****(4根)輻射室Φ168.3×10.97×*****(3根)Φ168.3×10.97×*****(3根)爐管規(guī)格光管Φ168.3×10.97×*****(2)Φ168.3×10.97×*****(6)Φ89×6×*****(4根)Φ89×6×*****(12根§4塔設備(汽的目的。在塔設備中能進展的單元操作有精餾、吸取、解吸、氣體的分為板式塔和填料塔。①在板式塔中，塔內裝有肯定數(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，使兩相親熱接觸，進展傳質。兩②變化。統(tǒng)的圓形泡帽(罩板所代替。另外還有舌形塔、浮動16Kittel塔盤等。塔設備的構造包括塔體、支座(裙座)、除沫器、接收、人孔及塔內件?！?-1精餾原理以上稱為精餾段，以下則稱為提餾段。塔頂裝有冷凝器，塔頂蒸汽在液相作為塔底產品。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。塔內設有假設干層塔板，塔板是汽、液相段和提餾段的蒸汽量往往有較大差異。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的作用。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為精餾介質