導航:首頁 > 裝置知識 > 加氫裂化裝置設計問題

加氫裂化裝置設計問題

發布時間:2022-08-19 19:25:10

㈠ 加氫裂化裝置的裝置簡介

(一)裝置的發展
加氫技術最早起源於20世紀20年代德國的煤和煤焦油加氫技術,第二次世界大戰以後,隨著對輕質油數量及質量的要求增加和提高,重質餾分油的加氫裂化技術得到了迅速發展。
1959年美國謝夫隆公司開發出了Isocrosking加氫裂化技術,其後不久環球油品公司開發出了Lomax加氫裂化技術,聯合油公司開發出了Uicraking加氫裂化技術。加氫裂化技術在世界范圍內得到了迅速發展。
早在20世紀50年代,中國就已經對加氫技術進行了研究和開發,早期主要進行頁岩油的加氫技術開發,60年代以後,隨著大慶、勝利油田的相繼發現,石油餾分油的加氫技術得到了迅速發展,1966年中國建成了第一套4000kt/a的加氫裂化裝置。
進入20世紀90年代以後,國內開發的中壓加氫裂化及中壓加氫改質技術也得到了應用和發展。
(二)裝置的主要類型
加氫裝置按加工目的可分為:加氫精製、加氫裂化、渣油加氫處理等類型,這里主要介紹加氫裂化裝置。
加氫裂化按操作壓力可分為:高壓加氫裂化和中壓加氫裂化,高壓加氫裂化分離器的操作壓力一般為16MPa左右,中壓加氫裂化分離器的操作壓力一般為9.OMPa左右。
加氫裂化按工藝流程可分為:一段加氫裂化流程、二段加氫裂化流程、串聯加氫裂化流程。
一段加氫裂化流程是指只有一個加氫反應器,原料的加氫精製和加氫裂化在一個反應器內進行。該流程的特點是:工藝流程簡單,但對原料的適應性及產品的分布有一定限制。
二段加氫裂化流程是指有兩個加氫反應器,第一個加氫反應器裝加氫精製催化劑,第二個加氫反應器裝加氫裂化催化劑,兩段加氫形成兩個獨立的加氫體系,該流程的特點是:對原料的適應性強,操作靈活性較大,產品分布可調節性較大,但是,該工藝的流程復雜,投資及操作費用較高。
串聯加氫裂化流程也是分為加氫精製和加氫裂化兩個反應器,但兩個反應器串聯連接,為一套加氫系統。串聯加氫裂化流程既具有二段加氫裂化流程比較靈活的特點,又具有一段加氫裂化流程比較簡單的特點,該流程具有明顯優勢,如今新建的加氫裂化裝置多為此種流程,本節所述的流程即為此種流程。

㈡ 求助:關於加氫裂化反應器每一床層催化劑的量的問題

這個問題很難說,你看總處理量了,根據空速和裝置處理量得出催化劑的總量要求,然後根據反應器設備的床層設計容積來確立稀、密相裝填,經驗來看,每個床層的裝填量20-40t不定。

㈢ 加氫裂化裝置的介紹

加氫裂化的工業裝置有多種類型按反應器的作用又分為一段法和兩段法。兩段法包括兩版級反應器,權第一級作為加氫精製段,除掉原料油中的氮、硫化物。第二級是加氫裂化反應段。一段法的反應器只有一個或數個並聯使用。一段法固定床加氫裂化裝置的工藝流程是原料油、循環油及氫氣混合後經加熱導入反應器。反應器內裝有粒狀催化劑,反應產物經高壓和低壓分離器,把液體產品與氣體分開,然後液體產品在分餾塔蒸餾獲得產品石油餾分。一段法裂化深度較低,一般以減壓蠟油為原料,生產中間餾分油為主。二段法裂化深度較深,一般以生產汽油為主。

㈣ 加氫裂化裝置中的緊急泄壓閥關閉的條件是什麼

1.低速泄壓打開後的處理只有循環氫壓縮機停,才能啟動低速泄壓另外,反應器的所有溫度會下降到低於正常溫度28℃。如果反應器的溫度大幅度上升,就啟動高速泄壓閥。2.高速泄壓系統當裂化反應器的溫度達到設計值,高速泄壓會自動啟動打開。操作人員可以手動啟動快速泄壓。與低速泄壓相同的自動響應。循環氫壓縮機停機一旦高速泄壓啟動,只有當裝置的系統壓力卸完後才能關閉高速泄壓。

㈤ 簡述催化加氫過程的主要安全隱患及防範措施

加氫裂化工藝具有高燃爆特性,屬於放熱反應,氫氣在高溫高壓的條件下,與金屬設備接觸,很容易發生氫脆的現象,降低金屬設備的強度,增加生產的安全風險。催化劑的活化和再生過程中,很容易發生爆炸事故。加氫裂化反應過程中的尾氣中含有未完全反應的氫氣,在排放時,很容易引發火災或者爆炸事故。
解決人的不安全操作行為問題,提高員工的專業素質,規范崗位員工的安全操作行為,防止違章指揮和違章操作行為的出現。解決物的不安全因素,加強對設備的管理,防止加氫裂化生產裝置中的各種設備帶病運行,提高設備安全運行的效率,才能保證設備處於安全生產的狀態,降低事故的發生率。生產裝置的設計及建設施工過程中,必須重視安全要素,對加氫裂化生產裝置的施工質量進行實時的監測和管理,保證生產裝置達到設計的技術標准。對裝置試壓達到生產工藝的技術要求,防止裝置承壓達不到設計要求,而存在嚴重的安全隱患,而容易引發安全事故。採取優化的防火防爆設計,有效地防止火災和爆炸事故的發生。
加強工藝管理,保證加氫裂化生產過程的安全。合理控制生產壓力,防止裝置超壓運行。控制溫度,防止發生飛溫等事故。控制好加氫進料的速度,先提量,後體溫,才能保證加氫裂化工藝的順利實施。加強對設備的維護保養,降低事故的故障率。定期對壓力容器進行安全檢測,對設備的安全附近進行檢查驗收,防止設備存在嚴重的安全隱患,而引發安全生產事故。

㈥ 加氫裂化裝置的反應壓力如何控制

反應系統的壓力主要是通過新氫的補入量、循環機級間返回控制閥調節的 查看原帖>>

㈦ 跪求,120萬噸/年加氫裂化裝置-循環氫分液罐設計 VN=25畢業設計

本人有圓錐圓柱齒輪減速器的設計

㈧ 加氫裂化裝置的重點部位

(一)重點部位
1.加熱爐及反應器區
加氫裝置的加熱爐及反應器區布置有加氫反應加熱爐、分餾部分加熱爐、加氫反應加熱器、高壓換熱器等設備,其中大部分設備為高壓設備,介質溫度比較高,而且加熱爐又有明火,因此,該區域潛在的危險性比較大,主要危險為火災、爆炸是安全上重點防範的區域。
⒉高壓分離器及高壓空冷區
高壓分離器及高壓空冷區內有高壓分離器及高壓空冷器,若高壓分離器的液位控制不好,就會出現嚴重問題。主要危險為火災、爆炸和H2S中毒,因此該區域是安全上重點防範的區域。
3.加氫壓縮機廠房
加氫壓縮機廠房內布置有循環氫壓縮機、氫氣增壓機,該區域為臨氫環境,氫氣的壓力較高,而且壓縮機為動設備,出現故障的機率較大,因此,該區域潛在的危險性比較大,主要危險為火災、爆炸中毒,是安全上重點防範的區域。
4.分餾塔區
分餾塔區的設備數量較多,介質多為易燃、易爆物料,高溫熱油泵是應重點防範的設備,高溫熱油一旦發生泄漏,就可能引起火災事故,分餾塔區內有大量的燃料氣、液態烴及油品,如發生事故,後果將十分嚴重,此外,脫丁烷塔及其干氣、液化氣中H2S濃度高,有中毒危險,因此該區域也是安全上重點防範的區域。
(二)主要設備
⒈加氫反應器
加氫反應器多為固定床反應器,加氫反應屬於氣—液—固三相涓流床反應,加氫反應器分冷壁反應器和熱壁反應器兩種:冷壁反應器內有隔熱襯里,反應器材質等級較低;熱壁反應器沒有隔熱襯里,而是採用雙層堆焊襯里,材質多為2×1/4Cr—1M0。加氫反應器內的催化劑需分層裝填,中間使用急冷氫,因此加氫反應器的結構復雜,反應器人口設有擴散器,內有進料分配盤、集垢籃筐、催化劑支承盤、冷氫管、冷氫箱、再分配盤、出口集油器等內構件。
加氫反應器的操作條件為高溫、高壓、臨氫,操作條件苛刻,是加氫裝置最重要的設備之一。
2.高壓換熱器
反應器出料溫度較高,具有很高熱焓,應盡可能回收這部分熱量,因此加氫裝置都設有高壓換熱器,用於反應器出料與原料油及循環氫換熱。現在的高壓換熱器多為U型管式雙殼程換熱器,該種換熱器可以實現純逆流換熱,提高換熱效率,減小高壓換熱器的面積。管箱多用螺紋鎖緊式端蓋,其優點是結構緊湊、密封性好、便於拆裝。
高壓換熱器的操作條件為高溫、高壓、臨氫,靜密封點較多,易出現泄漏,是加氫裝置的重要設備。
3.高壓空冷
高壓空冷的操作條件為高壓、臨氫,是加氫裝置的重要設備,中國華北地區某煉油廠中壓加氫裂化裝置,高壓空冷兩次出現泄漏,使裝置被迫停工處理,因此,高壓空冷的設計、製造及使用也應引起重視。
4.高壓分離器
高壓分離器的工藝作用是進行氣—油—水三相分離,高壓分離器的操作條件為高壓、臨氫,操作溫度不高,在水和硫化氫存在的條件下,物料的腐蝕性增強,在使用時應引起足夠重視。另外,加氫裝置高壓分離器的液位非常重要,如控制不好將產生嚴重後果,液位過高,液體易帶進循環氫壓縮機,損壞壓縮機,液位過低,易發生高壓竄低壓事故,大量循環氫迅速進入低壓分離器,此時,如果低壓分離器的安全閥打不開或泄放量不夠,將發生嚴重事故。因此,從安全形度講高壓分離器是很重要的設備。
⒌反應加熱爐
加氫反應加熱爐的操作條件為高溫、高壓、臨氫,而且有明火,操作條件非常苛刻,是加氫裝置的重要設備。加氫反應加熱爐爐管材質一般為高Cr、Ni的合金鋼,如TP347。
加氫反應加熱爐的爐型多為純輻射室雙面輻射加熱爐,這樣設計的目的是為了增加輻射管的熱強度,減小爐管的長度和彎頭數,以減少爐管用量,降低系統壓降。為回收煙氣余熱,提高加熱爐熱效率,加氫反應加熱爐一般設余熱鍋爐系統。
6.新氫壓縮機
新氫壓縮機的作用就是將原料氫氣增壓送入反應系統,這種壓縮機一般進出口的壓差較大,流量相對較小,多採用往復式壓縮機。
往復式壓縮機的每級壓縮比一般為2—3.5,根據氫氣氣源壓力及反應系統壓力,一般採用2~3級壓縮。
往復式壓縮機的多數部件為往復運動部件,氣流流動有脈沖性,因此往復式壓縮機不能長周期運行,多設有備機。
往復式壓縮機一般用電動機驅動,通過剛性聯軸器連接,電動機的功率較大、轉速較低,多採用同步電機。
7.循環氫壓縮機
循環氫壓縮機的作用是為加氫反應提供循環氫。循環氫壓縮機是加氫裝置的「心臟」。如果循環氫壓縮機停運,加氫裝置只能緊急泄壓停工。
循環氫壓縮機在系統中是循環作功,其出人口壓差一般不大,流量相對較大,一般使用離心式壓縮機。由於循環氫的分子量較小,單級葉輪的能量頭較小,所以循環氫壓縮機一般轉速較高(8000—10000r/nfin),級數較多(6~8級)。
循環氫壓縮機除軸承和軸端密封外,幾乎無相對摩擦部件,而且壓縮機的密封多採用干氣式密封和浮環密封,再加上完善的儀表監測、診斷系統,所以,循環氫壓縮機一般能長周期運行,無需使用備機。
循環氫壓縮機多採用汽輪機驅動,這是因為蒸汽汽輪機的轉速較高,而且其轉速具有可調節性。
8.自動反沖洗過濾器
加氫原料中含有機械雜質,如不除去,就會沉積在反應器頂部,使反應器壓差過大而被迫停工,縮短裝置運行周期。因此,加氫原料需要進行過濾,現在多採用自動反沖洗過濾器。
自動反沖洗過濾器內設約翰遜過濾網,過濾網可以過濾掉≥25/1m的固體雜質顆粒,當過濾器進出口壓差大於設定值(0.1~0.18MPa)時,啟動反沖洗機構,進行反沖洗,沖洗掉過濾器上的雜質。

㈨ 加氫裂化裝置的防範措施

⒈開工時的危險因素及其防範措施
⑴加氫反應系統乾燥、烘爐
加氫裝置反應系統乾燥、烘爐的目的是除去反應系統內的水分,脫除加熱爐耐火材料中的自然水和結晶水,燒結耐火材料,增加耐火材料的強度和使用壽命。加熱爐煤爐時,裝置需引進燃料氣,在引燃料氣前應認真做好瓦斯的氣密及隔離工作,一般要求燃料氣中氧含量要小於1.0%。防止瓦斯泄漏及竄至其他系統。加熱爐點火要徹底用蒸汽吹掃爐膛,其中不能殘余易燃氣體。加熱爐烘爐時應嚴格按烘爐曲線升溫、降溫,避免升溫過快,耐火材料中的水分迅速蒸發而導致爐牆倒塌。
⑵加氫反應器催化劑裝填
催化劑裝填應嚴格按催化劑裝填方案進行,催化劑裝填的好壞對加氫裝置的運行情況及運行周期有重要影響。催化劑裝填前應認真檢查反應器及其內構件,檢查催化劑的粉塵情況,決定催化劑是否需要過篩。催化劑裝填最好選擇在乾燥晴朗的天氣進行,保證催化劑裝填均勻,否則在開工時反應器內會出現偏流或「熱點」,影響裝置正常運行。催化劑裝填時工作人員須要進入反應器工作,因此,要特別注意工作人員勞動保護及安全問題,需要穿勞動保護服裝,帶能供氧氣或空氣的呼吸面罩,進反應器工作人員不能帶其他雜物,以防止異物落入反應器內(一般催化劑裝填由專業公司專業人員進行)。
⑶加氫反應系統置換
加氫反應系統置換分為兩個階段,即空氣環境置換為氮氣環境、氮氣環境置換為氫氣環境。在空氣環境置換為氮氣環境時需要注意,置換完成後系統氧含量應<1%,否則系統引入氫氣時易發生危險;在氮氣環境置換為氫氣環境時應注意,使系統內氣體有一個適宜的平均分子量,以保證循環氫壓縮機在較適宜的工況下運行,一般氫氣純度為85%較為適宜。
⑷加氫反應系統氣密
加氫反應系統氣密是加氫裝置開工階段一項非常重要的工作,氣密工作的主要目的是查找漏點,消除裝置隱患,保證裝置安全運行。加氫反應系統的氣密工作分為不同壓力等級進行,低壓氣密階段所用的介質為氮氣,氮氣氣密合格後用氫氣作低壓氣密。由於加氫反應器材質具有冷脆性,一般要求系統壓力大於2.0MPa時,反應器器壁溫度不小於100℃,所以,氫氣2.0MPa氣密通過以後,首先開啟循環氫壓縮機,反應加熱爐點火,系統升溫,當反應器器壁溫度大於100℃後,系統升壓,作高壓階段氣密。
⑸分餾系統冷油運
分餾系統冷油運的目的是檢查分餾系統機泵、儀表等設備情況,分餾系統冷油運應注意工藝流程改動正確,做到不跑油、不竄油。
⑹分餾系統熱油運
分餾系統熱油運的目的是檢查分餾系統設備熱態運行狀況,為接收反應生成油作好准備。分餾系統升溫到100~C左右時應注意系統切水,防止泵抽空。升溫到250℃左右時應進行熱緊。
⑺加氫反應系統升溫、升壓
加氫反應系統升溫、升壓時應按要求的升溫、升壓速度進行,一般要求系統升溫速度為20℃幾左右,系統升壓速度不大於1.5MPa/h。如升溫、升壓速度過快易造成系統泄漏。
⑻加氫催化劑的硫化、鈍化
加氫反應催化劑在開工前為氧化態,氧化態催化劑沒有加氫活性,因此,催化劑需要進行硫化。催化劑硫化的方法有濕法硫化、干法硫化兩種方法,常用的硫化劑有二硫化碳、DMDS,催化劑進行硫化時系統的H2S濃度很高,有時高達1%以上,因此,要特別注意硫化氫中毒問題。
新硫化的加氫裂化催化劑具有很高的加氫裂化活性,為抑制這種活性,需要對加氫裂化催化劑進行鈍化。鈍化劑為無水液氨。加氫裂化催化劑進行鈍化時應注意維持系統中硫化氫濃度不小於0.05%。
⑼加氫反應系統逐步切換成原料油
加氫催化劑的硫化、鈍化過程完成後,加氫反應系統的低氮油需要逐步切換成原料油,切換步驟應按開工方案要求的步驟進行。切換過程中應密切注意加氫反應器床層溫升的變化情況。
⑽裝置操作調整
加氫反應系統原料切換步驟完成之後,應進一步調整裝置的工藝操作,使產品質量合格,從而完成開工過程。
2.停工時的危險因素及其防範措施
⑴反應系統降溫、降量
加氫裝置停工首先反應系統降溫、降量。在此過程中應遵循先降溫後降量的原則。反應系統進料量降低,空速減小,加氫反應器溫升增加,易出現反應「飛溫」現象。所謂「飛溫」就是反應器溫度迅速上升,以致不可控制的現象。
⑵用低疑點原料置換整個系統
加氫裝置的原料油一般較重,凝點較高,在停工時易凝結在催化劑、管線及設備當中。為避免上述情況出現,在停工前應用低疑點油置換系統,所用的低凝點油一般為常二線油。
⑶停反應原料泵
切斷反應進料時,應注意反應器溫度應適宜,使裂化反應器無明顯溫升。
⑷反應系統循環帶油及熱氫氣提
切斷反應進料後,反應加熱爐升溫,用熱循環氫帶出催化劑中的存油,熱氫氣提的溫度應根據催化劑的要求確定,一般為枷℃左右,熱氫氣提的溫度不能過高,以避免催化劑被熱氫還原。
⑸反應系統降溫、降壓
加氫反應系統按要求的速度降溫、降壓。
⑹反應系統N:置換
反應系統用N,置換成N:環境,使系統的氫烴濃度<1%。
⑺卸催化劑
使用過的含碳催化劑在空氣中易發生自燃,反應器是在N2氣環境下進行卸催化劑作業,必須由專業的卸劑公司人員進反應器進行卸劑,因此,在卸催化劑裝桶應使用N:或乾冰保護催化劑,避免催化劑自燃。
⑻加氫設備的清洗及防腐
加氫裝置高壓部分的設備及部件,在停工後應用鹼液進行清洗,以避免在接觸空氣後發生腐蝕,損壞設備。另外,高硫系統的設備主要是後處理部分在打開前應用水進行沖洗,以避免硫化鐵在空氣中自燃。
⑼裝置退油及吹掃
加氫裝置停工,應將裝置內的存油退出並吹掃干凈,保證不留死角。
⑽輔助系統的處理
加氫裝置停工後將裝置的火炬系統、地下污水系統等輔助系統處理干凈,並加盲板使裝置與系統防腐以使裝置達到檢修條件。
⒊正常生產時的危險因素及其防範措施
⑴遵守「先降溫後降量」的原則
加氫裝置正常操作調整時必須遵守「先降溫後降量」、「先提量後提溫」的原則,防止「飛溫」事故的發生。
⑵反應溫度的控制
加氫裝置的反應溫度是最重要的控制參數,必須嚴格按工藝技術指標控制加氫反應溫度及各床層溫升。
⑶高壓分離器液位控制
高壓分離器液位是加氫裝置非常重要的工藝控制參數,如液位過高易循環氫帶液,損壞循環氫壓縮機;如液位過低易出現高壓竄低壓事故,造成低壓部分設備毀壞,油品和可燃氣體泄漏,以至更為嚴重的後果。因此應嚴格控制高壓分離器液位,經常校驗液位儀表的准確性。
⑷反應系統壓力控制
加氫裝置反應系統壓力是重要的工藝控制參數,反應壓力影響氫分壓,對加氫反應有直接的影響,影響加氫裝置反應系統壓力的因素很多,應選擇經濟、合理、方便的控制方案對反應系統的壓力進行控制。
⑸循環氫純度的控制
循環氫純度影響氫分壓,對加氫反應有直接的影響,是加氫裝置重要的工藝控制參數,影響循環氫純度的因素很多,催化劑的性質、原料油的性質、反應溫度、壓力、新氫純度、尾氫排放量等因素都影響循環氫純度,其中可操作條件為尾氫排放量。加大尾氫排放,循環氫純度增加;減小尾氫排放循環氫純度降低。
循環氫純度高,氫分壓就會較高,有利於加氫反應進行,但是,高循環氫純度是以大量排放尾氫、增加物耗為代價的;循環氫純度低,氫分壓就會較低,不利於加氫反應進行,而且,循環氫純度低時,循環氫平均分子量大,在循環氫壓縮機轉速不變的情況下,系統壓差就會增加,循環氫壓縮機的動力消耗也會增加。因此,循環氫純度要控制適當。
⑹加熱爐的控制
加熱爐是加氫裝置的重要設備,加熱爐的使用應引起重視。加熱爐各路流量應保持均勻,並且不低於規定的值,防止爐管結焦;保持加熱爐各火嘴燃燒均勻,盡量使爐堂內各點溫度均勻;控制加熱爐各點溫度不超溫;保持加熱爐燃燒狀態良好。
⑺閉燈檢查
加氫裝置系統壓力高,而且介質為氫氣,容易發生泄漏,高壓氫氣發生泄漏時容易著火,氫氣火焰一般為淡藍色,白天不易發現,在夜間閉上燈後,很容易發現這種氫氣漏點。因此,定期進行這種夜間閉燈檢查,對發現漏點,將事故消滅在萌芽狀態,保證裝置安全穩定運行具有重要意義。
⑻裝置防凍凝問題
加氫裝置的原料一般較重,凝點較高,通常在20—30℃,容易發生凍凝。如發生凍凝事故,不但影響裝置穩定生產,還容易引發安全生產事故,因此,加氫裝置的防凍凝問題應引起足夠重視。
⑼循環氫壓縮防喘振問題
加氫裝置的循環氫壓縮機多為離心式壓縮機,離心式壓縮機存在喘振問題,因此,在操作中應保持壓縮機在正常工況下運行,避免壓縮機出現喘振。
⑽原料質量的控制
加氫裝置的原料性質,對加氫裝置的操作有重要影響,必須嚴格控制。一般控制原料的干點在規定的范圍內,Pe不大於1X10(-6,如鐵含量高,反應器壓差增加過快,裝置不能長周期運行。C1不大於1X10(-6,N低於規定的值,原料沒有明水。
⑾防硫化氫中毒
加氫裝置的原料中含有硫,這些硫在加氫後變為硫化氫,並在脫丁烷塔塔頂及脫硫部分富集,形成高濃度的硫化氫。硫化氫的毒性很強,允許最高濃度為10mg/m3。因此,加氫車間必須注重防硫化氫中毒問題,在高硫區域內進行切液、采樣等操作時尤其注意,要求帶防毒面具並有人監護。
⑿時刻保持冷氫線暢通
加氫裝置的急冷氫是控制加氫反應器床層溫度的重要手段,它對抑制反應溫升具有重要作用。高凝點油有時倒竄人冷氫線內凝結,堵塞冷氫線,如有這種情況發生將十分危險,因此,操作過程中要時刻保持冷氫線暢通。
⒀密切注意熱油泵及輕烴泵的運行狀況
加氫裝置的一些熱油泵運行溫度較高,高於油品的自燃點,若有泄漏,易發生火災事故。因此,在操作時要注意熱油泵的運行狀態,注意泵體、密封等處有無泄漏,如有泄漏應立即處理。
加氫裝置內存有大量的輕烴,如發生泄漏,會引發重大事故。因此,對輕烴泵的運行狀況也要引起足夠重視。
設備腐蝕
加氫裝置高溫、高壓、臨氫、系統內存在U2S、NH3,因此,加氫裝置的腐蝕問題也應引起重視,解決加氫裝置腐蝕問題的主要方法是合理選材,在使用時加強監視與檢測。
1.高溫氫腐蝕
氫氣在常溫下對普通碳鋼沒有腐蝕,但是在高溫、高壓下則會產生腐蝕,使材料的機械強度和塑性降低。
高溫氫腐蝕的機理為氫氣與材料中的碳反應生成甲烷,使材料的機械強度和塑性降低,形成的甲烷在鋼材的晶間積聚,使材料產生很大的內應力或產生鼓泡、裂紋。至於在什麼條件下產生腐蝕,則根據Nels。n曲線確定。
為避免高溫氫腐蝕,加氫裝置高溫、高壓、臨氫部分的設備、管線多採用合金鋼或不銹鋼
2.氫脆
氫原子滲入鋼材後,使鋼材晶粒中原子結合力降低,造成材料的延展性、韌性下降,這種現象稱為氫脆。這種氫脆是可逆的,當氫氣從材料中溢出後,材料的力學性能就能恢復。
氫脆的危害主要出現在加氫裝置的停工階段,裝置停工階段,系統溫度、壓力下降,氫氣在材料中的溶解度下降,由於氫氣溢出的速度很慢,這時材料中的氫氣處於過飽和狀態,當溫度冷卻到150℃時,大量的過飽和氫氣會聚積到材料的缺陷處,如裂紋的前端,引起裂紋擴展。
所以加氫裝置停工時降溫、降壓的速度應進行適當的控制,進行脫氫處理。
3.高溫n2S腐蝕
高溫U2S腐蝕主要發生在反應系統高溫部分,高溫H2S腐蝕表現為與H2共同作用,氫氣的存在加強了H2S的腐蝕作用,同時,U2S的存在也加強了氫氣的腐蝕作用。該種腐蝕的防治方法是選擇抗H2S腐蝕材質。
4.濕H2S的腐蝕
濕H2S的腐蝕是指溫度較低並且含水部位的U2S腐蝕,包括高壓空冷、高壓分離器、脫丁烷塔塔頂系統、脫硫系統等部分。
濕H2S的腐蝕形態主要有:電化學腐蝕引起的表面腐蝕;H2S腐蝕過程中,產生氫原子引起的氫脆、氫裂;硫化氫引起的應力腐蝕破裂。
該種腐蝕的防止方法為:H2S濃度不高時,使用普通碳素鋼,適當加大腐蝕裕度,在設備製造及施工中進行消除應力處理;當H2S濃度較高時,選用抗H2S腐蝕材料,或對設備內壁進行內噴塗處理。
加氫裝置的安全設施
1.設備平面布置
加氫裝置火災危險性屬於甲類,設備平面布置按《石油化工企業設計防火規范》(GB 50160---92)中的要求進行布置。同類設備集中布置。
2.消防設施
加氫裝置內設有環行消防道路,以利於發生事故時消防車進出。裝置內設有環行消防水管網,裝置內設有多處消防蒸汽服務站,裝置內設置有一定數量的乾粉式滅火器。
3.防火、防爆
加氫裝置內的介質多為易燃、易爆介質,加氫裝置內的電器、儀表設備均選用防爆型設備,管道、設備上安裝防靜電接地設施,要求接地電阻不大於412。
4.加熱爐安全設施
加熱爐周圍設有蒸汽消防汽幕,加熱爐爐堂內設有滅火蒸汽人口。
5.可燃氣體報警器
在可能發生可燃性氣體泄漏的位置,安裝可燃氣體報警器。
6.氣防用品
由於加氫裝置內有H2S等有毒氣體,所以車間配備有防毒面具、正壓式呼吸器等氣防用品。
7.安全閥
按設計要求,凡需要安裝安全閥的部位均安裝有安全閥,而且按有關安全要求為雙安全閥。
緊急放空聯鎖系統
加氫裝置的危險性較大,加氫反應為強放熱反應,如控制不好,反應溫度會迅速上升,反應溫度升高後,會進一步加劇加氫裂化反應,使反應器溫度在很短時間內上升很高,也就是發生「飛溫」,以至燒毀催化劑和反應器。為避免「飛溫」事故發生,加氫裝置設有緊急放空聯鎖系統,系統降壓速度為0.7MPa/min或2.1MPa/min。
1.緊急放空系統的聯鎖條件
①循環氫壓縮機停運聯鎖。②循環氫壓機人口分液罐高液位聯鎖。③由於系統較大泄漏、反應溫度失控等原因,手動聯鎖。
2.緊急放空系統的聯鎖動作
①緊急放空閥打開,反應系統泄壓。②反應進料泵停機。③新氫壓縮機停機。④反應加熱爐滅火。

㈩ 加氫裂化裝置的安全管理方法有什麼

加氫裂化裝置是在催化劑和氫氣的作用下,在一定的反應溫度、壓力條件下,原料油分子在加氫反應過程中發生一系列的裂化、異構化、環化、氫解等復雜反應,最終使原料分子變小、產品變輕的過程。現將加氫裂化過程中存在的危險因素及防範措施分述如下。

加氫裂化裝置的重點危險部位包括:加熱爐及反應器、高壓分離器區及高壓空冷區、加氫壓縮機房和分餾塔。所涉及的主要設備包括:加氫反應器、高壓換熱器、高壓空冷和分離器、反應加熱爐及各種壓縮機。這些設備的工作條件就決定了它們在生產中所存在的危險因素及其應該採取的預防措施。

開工時的危險因素及其安全預防管理措施

(1)系統的乾燥、烘爐。生產前,加氫反應系統必須進行乾燥、烘爐,其目的在於除去反應系統內的水分,脫出加熱爐耐火材料中的自然水和結晶水,燒結耐火材料,增加耐火材料的強度和使用壽命。在此過程中必須注意加熱爐中不能殘余易燃氣體,烘爐時應避免升溫過快而導致爐牆倒塌。

(2)加氫反應器催化劑裝填與硫化、鈍化。

①裝填催化劑。裝填的好壞對加氫裝置的運行情況及運行周期有重要影響。裝填前除必須檢查相關設備外,還應首先檢查催化劑的粉塵含量,同時應保證催化劑裝填均勻,裝填時需要防止異物落入反應器內。

②催化劑的硫化和鈍化。由於催化劑在開工前缺乏加氫活性,因此需要進行硫化,此時應特別注意催化劑硫化氫中毒問題。為了抑制新硫化催化劑的高加氫裂化活性,還需要對加氫裂化催化劑進行鈍化處理。

(3)反應系統置換與氣密。

①置換。反應系統置換分為兩個階段,即將空氣環境置換為氮氣環境和氮氣環境置換為氫氣環境。前者的目的在於避免過程中發生爆炸危險;後者則為了保持系統內氣體具有適宜的平均分子量,以保證循環氫壓縮機在較適宜的工況下運行。

②氣密。氣密工作的主要目的是查找漏點,消除裝置隱患,保證裝置安全運行,這是加氫裝置開工階段一項非常重要的工作。加氫反應系統的氣密工作分為不同壓力等級進行,低壓氣密階段所用的介質為氮氣,氮氣氣密檢查合格後用氫氣做低壓氣密檢查。當在2.0兆帕下氫氣氣密檢查通過後,才能進行系統升壓,做高壓階段氣密檢查。

(4)分餾系統油運。分餾系統油運包括冷、熱油運。冷油運的目的是檢查分流系統機泵、儀表等設備情況,此時應注意工藝流程正確改動,做到不跑油、不竄油。熱油運的目的是檢查分餾系統設備熱態運行狀況,為接收反應生成油做好准備。

(5)反應系統升溫、升壓。加氫反應系統升溫、升壓時應按要求的速度進行,升溫、升壓速度過快易造成系統泄漏。

(6)系統切換和裝置操作調整。加氫催化劑的硫化、鈍化過程完成後,加氫反應系統的低氮油需要逐步切換成原料油,切換步驟應按開工方案要求的步驟進行。切換過程中應密切注意加氫反應器床層溫升的變化情況。

當系統原料切換步驟完成之後,應進一步調整裝置的工藝操作,使產品質量合格,從而完成開工過程。

停工時的危險因素及其安全預防管理措施

(1)系統降溫、降量。加氫裝置停工時首先需要對系統進行降溫、降量,在此過程中應遵循先降溫後降量的原則,以避免反應出現「飛溫」,以致造成不可控制的現象。

(2)原料置換。為避免裝置在停工時原料油凝結在催化劑、管線及設備當中,在停工前一般用常二線低凝點油置換系統。

(3)停反應原料泵。切斷反應進料時,注意裂化反應器應無明顯升溫現象發生。

(4)反應系統循環帶油及熱氫氣提。切斷反應進料後,反應加熱爐升溫,用熱循環氫帶出催化劑中的存油,熱氫氣提的溫度不能過高,以避免催化劑被熱氫氣還原。

(5)系統降溫、降壓。加氫反應系統按要求的速度降溫、降壓。

(6)系統的氮氣置換。反應系統用氮氣置換成氨氣環境,使系統的氫烴濃度小於百分之一。

(7)卸催化劑。使用過的含碳催化劑在空氣中易發生自燃,因此,在卸催化劑裝桶時應使用氯氣或於冰保護催化劑,以避免自燃。

(8)加氫設備的清洗及防腐。裝置高壓部分的設備在停工後應用鹼液進行清洗,以免接觸空氣後發生腐蝕,高硫系統設備的後處理部分在打開前應進行沖洗,以避免硫化鐵在空氣中自燃。

(9)裝置的退油、吹掃及輔助系統的處理。加氫裝置停工時,首先應退出存油並吹掃,然後將裝置的輔助系統處理干凈,如火炬系統、地下污水系統等,並加盲板使裝置與系統防腐以便達到檢修條件。

正常生產時的危險因素及其安全預防管理措施

(1)遵守「先降溫後降量」的原則。正常操作調整時加氫裝置必須遵守「先降溫後降量」、「先提量後提溫」的原則,防止「飛溫」事故的發生。

(2)反應溫度的控制。加氫裝置的反應溫度是最重要的控制參數之一,必須嚴格按工藝技術指標控制反應溫度及各床層溫升。

(3)高壓分離器液位控制。高壓分離器液位是加氫裝置非常重要的工藝控制參數,當液位過高時易損壞循環氫壓縮機;而液位過低時則易造成低壓部分設備損毀,油品、可燃氣體泄漏或更為嚴重的後果,因此應經常校驗液位儀表的准確性和可靠性,嚴格控制高壓分離器液位。

(4)反應系統壓力控制。裝置反應系統壓力變化是影響加氫反應的一個相當重要的工藝控制參數。影響壓力波動的因素很多,應選擇經濟、合理的控制方案保證對反應系統的壓力控制。

(5)循環氫純度的控制。循環氫純度影響氫分布,是裝置的一個相當重要的工藝控制參數。循環氫純度高,氫分壓就會較高,有利於加氫反應進行,但是增加了物耗;循環氫純度低,則將增加系統壓差,也就增加了壓縮機的動力消耗。因此,循環氫純度要控制適當。影響循環氫純度的因素很多,其中主要的影響因素之一是尾氫排放量。

(6)加熱爐的控制。加熱爐是加氫裝置的重要設備,使用時應保證爐內各路流量和爐膛內各點溫度保持均勻,盡量保持加熱爐的燃燒狀態良好,避免爐管結焦。

(7)檢查。由於加氫裝置的系統壓力高,加上介質為氫氣,容易發生泄漏。對於氫氣漏點應定期進行夜間閉燈檢查,其原因在於高壓氫氣泄漏著火時的火焰一般為淡藍色,白天難以發現。因此,通過夜間閉燈檢查以便及時發現漏點,保持裝置安全穩定的運行,是將事故消滅在萌芽狀態的一個重要措施。

(8)裝置防凍凝問題。加氫裝置的原料一般凝點較高,易發生凍凝。一旦發生凝凍,不但影響裝置的穩定生產,同時還容易引發安全生產事故,因此,應重視加氫裝置的防凍凝問題。

(9)循環氫壓縮機防喘振。循環氫壓縮機以離心式壓縮機為主,該型壓縮機的主要問題是容易發生喘振,因此,在操作中注意保持壓縮機的正常運行,是避免壓縮機出現喘振的一個有效措施。

(10)定期進行設備腐蝕情況檢測。裝置的臨氫系統內存在硫化氫、氨氣等腐蝕性氣體,這些氣體在高溫、高壓或潮濕環境條件下可能發生高溫氫腐蝕、氫脆、高溫腐蝕或濕硫化氫腐蝕,這些腐蝕一旦發生,都將對設備造成損壞。因此除應合理選材外,還應定期進行設備腐蝕狀況的檢測和監測,以避免設備因腐蝕減薄而引起的器壁強度下降誘發事故的發生。

除此之外,還需要注意原料質量的控制、防範硫化氫中毒、保持冷氫線暢通、注意監測各泵的運行狀況等,這也是保證系統裝置安全運行的有效措施。

綜上所述,加氫裂化裝置事故易發區域集中在加熱爐及反應器區、高壓分離器及高壓空冷區、加氫壓縮機廠房、分餾塔四大區域。事故類型大多表現為火災、爆炸、中毒、腐蝕、設備磨損等多種方式。目前常見的串聯加氫裂化流程由加氫精製和加氫裂化兩個反應器串聯而成,其加氫裝置的加熱爐及反應器的大部分設備為高壓設備,介質溫度比較高,潛在危險性比較大。高壓分離器及高壓空冷區易發生火災、爆炸和硫化氫中毒。壓縮機廠房內的設備出現故障的概率較大,主要危險為火災、爆炸中毒,是安全重點防範區域。分餾塔區設備一旦發生泄漏就可能引起火災事故、中毒等,也是安全上的重點防範區域。

閱讀全文

與加氫裂化裝置設計問題相關的資料

熱點內容
發動機瓦為什麼沒有軸承 瀏覽:974
儀表盤晚上像個車的形狀是什麼車 瀏覽:759
沒錢裝空調怎麼製冷 瀏覽:401
koso是什麼品牌閥門 瀏覽:627
最強蝸牛機械5階儀式怎麼展示 瀏覽:230
自動給水裝置簡單製作 瀏覽:634
湖南調心球軸承多少錢 瀏覽:11
變壓器壓力檢測控制裝置 瀏覽:165
鍋爐控制裝置的作用 瀏覽:295
清洗裝置式氣體檢測儀 瀏覽:845
word工具箱下載手機版下載地址 瀏覽:343
風管機開製冷出熱風怎麼回事 瀏覽:783
增壓閥門怎麼安裝圖解 瀏覽:529
儀器批發公司有哪些 瀏覽:804
怎麼有的車儀表盤沒胎壓顯示的 瀏覽:847
什麼裝置能自動升降 瀏覽:706
液壓馬達可以作為檢測裝置報價 瀏覽:988
常用電動工具結構 瀏覽:525
悍高五金件的多嗎 瀏覽:318
貨車儀表為什麼要有保溫箱標志 瀏覽:31