甲烷化設備結(jié)構(gòu)

1、1 1、合成單元：、合成單元： （1 1）、反應器類：主反應器（）、反應器類：主反應器（181R101181R101、181R102181R102）、）、輔助反應器（輔助反應器（181R103181R103、181R104181R104）；）； （2 2）、容器類：原料氣分離罐（）、容器類：原料氣分離罐（181V101181V101）、脫硫槽）、脫硫槽（181V102181V102）、循環(huán)氣分離罐）、循環(huán)氣分離罐(181V103)(181V103)、補充甲烷化反應、補充甲烷化反應分離罐（分離罐（181V104181V104）、產(chǎn)品氣分離罐（）、產(chǎn)品氣分離罐（181V105181V105）、汽包

2、）、汽包(181V106)(181V106)、排污管（、排污管（181V107181V107）、除氧槽）、除氧槽(181V108);(181V108); （3 3）、換熱器類：）、換熱器類：1 1號號2 2號換熱器（號換熱器（181E101181E101、181E102181E102）、）、1 1號號2 2號廢鍋（一號號廢鍋（一號181E103181E103、二號、二號181E105181E105）、蒸汽過熱器（）、蒸汽過熱器（181E104181E104）、循環(huán)氣換熱）、循環(huán)氣換熱器（器（181E106181E106）、）、1 1號號2 2號鍋爐水預熱器（號鍋爐水預熱器（181E107181

3、E107、181E111181E111）、）、1 1號號2 2號號3 3號脫鹽水換熱器號脫鹽水換熱器(181E108(181E108、181E110181E110、181E112)181E112)、 補充甲烷化換熱器（補充甲烷化換熱器（181E109181E109）、產(chǎn)品冷卻器（）、產(chǎn)品冷卻器（181E113181E113）、）、工藝凝液汽提塔冷卻器（工藝凝液汽提塔冷卻器（181E114181E114）、工藝凝液換熱器）、工藝凝液換熱器（181E115181E115）、排污冷卻器（）、排污冷卻器（181E116)181E116)、開工蒸汽加熱器、開工蒸汽加熱器（181E117181E117）、

4、開工電加）、開工電加 熱器（熱器（181E118181E118）。）。 （4 4）、塔類：工藝凝液汽提塔（）、塔類：工藝凝液汽提塔（181T101181T101）。）。主反應器的作用：主反應器的作用：（二）、主要靜設備的作用及結(jié)構(gòu)原理（二）、主要靜設備的作用及結(jié)構(gòu)原理 主反應器是將凈化來的合格新鮮原料氣與合成循環(huán)氣或是部分反應氣混合達到入口溫度壓力要求（320、3.04MPa）且在催化劑自身溫度容許的情況下反應生成甲烷的容器。主反應器的結(jié)構(gòu)：主反應器的結(jié)構(gòu)： 甲烷化主反應器均為立式反應器，屬于甲烷化主反應器均為立式反應器，屬于高溫高壓設備，容高溫高壓設備，容器器類別類別/ /級別：級別：/A2

5、/A2。在在結(jié)構(gòu)上采用了結(jié)構(gòu)上采用了耐火襯里結(jié)構(gòu)耐火襯里結(jié)構(gòu)。最外層是設備。最外層是設備筒體材料為筒體材料為Q345R(Q345R(正火正火) )，中間層為輕質(zhì)高鋁，中間層為輕質(zhì)高鋁澆注層，最內(nèi)層為剛玉澆注層。外面沒有保澆注層，最內(nèi)層為剛玉澆注層。外面沒有保溫材料只刷變溫漆。溫材料只刷變溫漆。主反應器的結(jié)構(gòu)：主反應器的結(jié)構(gòu)：整體剖視圖主反應器的結(jié)構(gòu)：主反應器的結(jié)構(gòu)： 為防止進入反應器的的高壓氣流束使催化劑被吹動影響催化劑的布局和厚度致使同一床層反應速率不一，設計安裝一氣體分布結(jié)構(gòu)，以達到減小氣體對反應器床層的沖擊力。（如下圖所示）主反應器的結(jié)構(gòu)：主反應器的結(jié)構(gòu)：入口氣體分布結(jié)構(gòu)主反應器的結(jié)構(gòu)：

6、主反應器的結(jié)構(gòu)： 由于反應器內(nèi)部裝有催化劑，為了更好的裝填保護好催化劑，達到更好的反應效果，且對氣流產(chǎn)生的較小阻力，在催化劑層的上下部裝了大小不同的耐火瓷球。主反應器的結(jié)構(gòu)：主反應器的結(jié)構(gòu)： 最下層是9.6m3直徑25mm的耐火球由氣體出口收集器與反應器出口隔開、在催化劑下部裝有150mm 厚直徑10mm的耐火球，在催化劑層上部裝有100mm厚直徑25mm的一層耐火球，在最上部裝有150mm厚直徑50mm的一層耐火球。上部瓷球的作用，有氣體分布器的作用，也有吸收雜質(zhì)如水份、同樣有氣體分布器的作用。主反應器的結(jié)構(gòu)：主反應器的結(jié)構(gòu)：主反應器出口收集器輔助反應器的作用：輔助反應器的作用： 輔助反應器

7、是將主反應器反應過后經(jīng)廢鍋余熱回收中間換熱器逐步換熱達到溫度壓力要求（1號輔助反應器280、2.78MPa，2號輔助反應器250、2.54MPa）的工藝氣再次串聯(lián)反應以產(chǎn)出合格的產(chǎn)品氣。 輔助反應器的作用：輔助反應器的作用： 2號輔助甲烷化反應器是將系統(tǒng)最后的產(chǎn)品氣中反應不完全的原料氣進一步反應使得產(chǎn)品氣達到預定的要求。該反應器相對主反應器和1號輔助反應器溫度壓力較低。輔助反應器的結(jié)構(gòu)：輔助反應器的結(jié)構(gòu)： 輔助甲烷化反應器輔助甲烷化反應器為為立式反應器，屬于立式反應器，屬于高溫高壓設備，高溫高壓設備，容器類別容器類別/ /級別：級別：/A2/A2。結(jié)構(gòu)不同于主反應器，沒有耐火襯里層，結(jié)構(gòu)不同于

8、主反應器，沒有耐火襯里層，主要受壓主要受壓元件材料為元件材料為12Cr2Mo1R.12Cr2Mo1R.保溫材保溫材料選用硅酸鋁。料選用硅酸鋁。輔助甲烷化反應器外觀輔助甲烷化反應器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及裝填示意圖輔助反應器的結(jié)構(gòu)：輔助反應器的結(jié)構(gòu)： 2號輔助甲烷化反應器相對主反應器和1號輔助反應器溫度壓力較低。除了外形大小與管道位置與1號輔助反應器不同外，內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及耐火球催化劑裝填層次原理基本相同。容器類別容器類別/ /級別：級別：/A2/A2。主要受壓元件材料為：主要受壓元件材料為：14Cr1Mo1R14Cr1Mo1R。保溫材料：保溫材料：硅酸鋁。硅酸鋁。脫硫槽的作用：脫硫槽的作用： 脫硫槽(181V1

9、02)將原料氣初步分離加熱后，注入少量鍋爐給水（約0.1mol）來幫助脫硫，該分離罐可以防止液體夾帶進入凈化催化劑中。合成氣加熱后，被送到脫硫罐中，脫硫罐能夠在上游系統(tǒng)硫泄漏時起到保護作用，否則其將成為CRG催化劑的毒物。 脫硫槽(181V102)從結(jié)構(gòu)原理上講，與輔助反應器相似。脫硫槽的結(jié)構(gòu)原理：脫硫槽的結(jié)構(gòu)原理： 脫硫槽是進行原料氣脫硫反應的容器，內(nèi)部在不同層次的瓷球中間裝有脫硫劑 2020(ZnO)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)與輔助反應器幾乎相同。入口有氣體分布結(jié)構(gòu)，脫硫劑由不同大小的瓷球?qū)颖Ｗo，容器出口有氣體收集器。 如下圖所示脫硫槽剖面示意圖換熱器分類：換熱器分類： 根據(jù)工藝過程或熱量回收用途的不同，

10、換熱設備可以是加熱器，冷卻器，蒸發(fā)器，再沸器，余熱鍋爐，等，因此設備的種類，型式很多。換熱器分類：換熱器分類： 換熱器按用途分為以下幾種 1.加熱器把流體加熱到必要的溫度但加熱流體沒有發(fā)生相 的變化。 2.預熱器預先加熱流體為后序操作提供標準的工藝參數(shù)。 3.過熱器用于把流體工藝氣或蒸汽加熱到過熱狀態(tài)。 4.蒸發(fā)器用于加熱流體達到沸點以上溫度使其流體蒸發(fā)一般有相的變化。 換熱器分類：換熱器分類： 5.再沸器用于使裝置中冷凝了的液體再度加熱使其蒸發(fā)。 6.深冷器用于把流體冷卻到0以下的低溫狀態(tài)。 7.冷卻器用于把流體冷卻到工藝要求的溫度。 8.冷凝器用于冷卻凝結(jié)性氣體使其流體凝結(jié)液化。 9.全凝

11、器使凝結(jié)性氣體全部冷凝為液體。換熱器分類：換熱器分類： 換熱器按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類 一、分為列管式換熱器和非列管式換熱器。 二、列管式換熱器根據(jù)結(jié)構(gòu)特點的不同可分為固定管板式、浮頭式、U形管式和填料函式。 三、非列管式換熱器分為沉浸式、套管式、噴淋式、板式、螺旋板式和熱管式。換熱器分類：換熱器分類： 以上分類就甲烷化所涉及到的換熱器，主要都屬于列管式管殼式換熱器換熱器。按換熱方式又可分為： 氣氣換熱器（如進料換熱器、循環(huán)氣換熱器、蒸汽過熱器等）； 氣液換熱器（如廢鍋、鍋爐水換熱器、脫鹽水換熱器、產(chǎn)品冷卻器及壓縮機中間換熱器等）； 液液換熱器（如排污冷卻器、三甘醇貧富液換熱器等）。換熱器結(jié)構(gòu)原理：換

12、熱器結(jié)構(gòu)原理： 管殼式換熱器的三種分類 1 1、固定換熱器管板式換熱器、固定換熱器管板式換熱器 固定管板式換熱器是結(jié)構(gòu)最為簡單的管殼式換固定管板式換熱器是結(jié)構(gòu)最為簡單的管殼式換熱器，它的傳熱管束兩端管板是直接與殼體連熱器，它的傳熱管束兩端管板是直接與殼體連成一體的，殼體上安裝有應力補償圈，能夠在成一體的，殼體上安裝有應力補償圈，能夠在固定管板式換熱器內(nèi)部溫差較大時減小熱應力。固定管板式換熱器內(nèi)部溫差較大時減小熱應力。固定管板式換熱器的熱應力補償較小，不能適固定管板式換熱器的熱應力補償較小，不能適應溫差較大的工作。應溫差較大的工作。固定管板式換熱器固定管板式換熱器封頭列管排布圖固定管板式換熱器內(nèi)

13、部結(jié)構(gòu)示意圖固定管板式換熱器常見結(jié)構(gòu)換熱器結(jié)構(gòu)原理：換熱器結(jié)構(gòu)原理： 廢熱鍋爐是甲烷化裝置的重要設備，用于 1 號、2 號主甲烷化反應器反應后工藝介質(zhì)的快速冷卻，同時產(chǎn)生 5.29MPaG 中壓蒸汽。廢熱鍋爐均為火管式，進口管箱襯耐火材料，熱端管板和換熱管進口有保護措施。汽包為 1號、2號廢熱鍋爐共用汽包，采用自然循環(huán)。換熱器結(jié)構(gòu)原理：換熱器結(jié)構(gòu)原理： 2、浮頭式換熱器 浮頭式換熱器是管殼式換熱器中使用最廣泛的一種，它的應力消除原理是將傳熱管束一段的管板放開，任由其在一定的空間內(nèi)自由浮動而消除熱應力。浮頭式換熱器的傳熱管束可以從殼體中抽出，清洗和維修都較為方便，但是由于結(jié)構(gòu)復雜，因此浮頭式換熱

14、器的價格較高。浮頭式換熱器實體安裝圖浮頭式換熱器實體安裝圖浮頭式換熱器換熱器分類：換熱器分類：管式換熱器局部剖視圖浮頭式換熱器實體剖視圖浮頭式換熱器結(jié)構(gòu)圖換熱器結(jié)構(gòu)原理：換熱器結(jié)構(gòu)原理： 3、U型管換熱器 U型管換熱器的換熱器傳熱管束是呈U形彎曲換熱器，管束的兩端固定在同一塊管板的上下部位，再由管箱內(nèi)的隔板將其分為進口和出口兩個部分，而完全消除了熱應力對管束的影響。U型管換熱器的結(jié)構(gòu)簡單、應用方便，但很難拆卸和清洗。U型管換熱器實物圖U型管式換熱器結(jié)構(gòu)原理示意圖換熱器的特點：換熱器的特點： 管殼式換熱器由一個殼體和包含許多管子的管束所構(gòu)成，冷、熱流體之間通過管壁進行換熱的換熱器。管殼式換熱器作

15、為一種傳統(tǒng)的標準換熱設備，在化工、煉油、石油化工、動力、核能和其他工業(yè)裝置中得到普遍采用，特別是在高溫高壓和大型換熱器中的應用占據(jù)絕對優(yōu)勢。 工藝凝液汽提塔： 作用：將工藝凝液中的不凝氣體分離 原理： 氣提是一個物理過程，它采用一個氣體介質(zhì)破壞原氣液兩相平衡而建立一種新的氣液平衡狀態(tài)，使溶液中的某一組分由于分壓降低而解吸出來，從而達到分離物質(zhì)的目的。 工藝凝液汽提塔： 例如，A為液體，B為氣體，B溶于A中達到氣液平衡，氣相中以B氣相為主，加入氣相汽提介質(zhì)C時，氣相中A、B的分均降低從而破壞了氣液平衡，A、B物質(zhì)均向氣相擴散，但因氣相中以B為主，趨于建立一種新的平衡關(guān)系，故大量B介質(zhì)向氣相中擴散

16、，從而達到氣液相分離目的。通過控制氣提介質(zhì)的量可以控制氣提程度。 精餾塔： 精餾過程的主要設備有：精餾塔、再沸器、 冷凝器、回流罐和輸送設備等。精餾塔以進料板為界，上部為精餾段，下部為提留段。一定溫度和壓力的料液進入精餾塔后，輕組分在精餾段逐漸濃縮，離開塔頂后全部冷凝進入回流罐，一部分作為塔頂產(chǎn)品（也叫餾出液）， 精 餾： 另一部分被送入塔內(nèi)作為回流液?；亓饕旱哪康氖茄a充塔板上的輕組分，使塔板上的液體組成保持穩(wěn)定，保證精餾操作連續(xù)穩(wěn)定地進行。而重組分在提留段中濃縮后，一部分作為塔釜產(chǎn)品（也叫殘液），一部分則經(jīng)再沸器加熱后送回塔中，為精餾操作提供一定量連續(xù)上升的蒸氣氣流。（如三甘醇精餾柱） 吸收

17、塔： 作用：氣液傳質(zhì)的場所，也就是使氣相中的水蒸氣被甘醇吸收的場所。 種類：吸收塔分為板式塔（逐級接觸式）和填料塔（微分接觸式）。塔板結(jié)構(gòu)有浮閥、泡罩和篩孔。 結(jié)構(gòu)：板式塔由一個園柱形的殼體及其中按一定間距水平設置的若干塊塔板組成。主要有泡罩塔板和浮閥塔板。 氣液分離器： 氣液分離器可安裝在氣體壓縮機的出入口用于氣液分離，分餾塔頂冷凝冷卻器后氣相除霧，各種氣體水洗塔，吸收塔及解析塔的氣相除霧等。氣液分離器也可應用于氣體除塵，油水分離及液體脫除雜質(zhì)等多種工業(yè)及民用應用場合。氣液分離器分離原理： 重力沉降的原理簡述由于氣體與液體的密度不同，液體在與氣體一起流動時，液體會受到重力的作用，產(chǎn)生一個向下

18、的速度，而氣體仍然朝著原來的方向流動，也就是說液體與氣體在重力場中有分離的傾向，向下的液體附著在壁面上匯集在一起通過排放管排出。結(jié)構(gòu)示意圖閥門的作用：五、閥門五、閥門閥門是流體管路的控制裝置，在石油化工生產(chǎn)過程閥門是流體管路的控制裝置，在石油化工生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用。中發(fā)揮著重要作用。接通和截斷介質(zhì)；接通和截斷介質(zhì)；防止介質(zhì)倒流；防止介質(zhì)倒流；調(diào)節(jié)介質(zhì)壓力、流量；調(diào)節(jié)介質(zhì)壓力、流量；分離、混合或分配介質(zhì)；分離、混合或分配介質(zhì)；防止介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，保證管道或設備安全運行。防止介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，保證管道或設備安全運行。閥門分類閥門分類：通用分類法 這種分類方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃

19、分，是目前國內(nèi)、國際最常用的分類方法。一般分為：閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、止回閥、節(jié)流閥、安全閥、減壓閥、疏水閥、調(diào)節(jié)閥。閥門作用分類閥門作用分類： 截斷類：截斷類：主要用于截斷或接通介質(zhì)流。如主要用于截斷或接通介質(zhì)流。如閘閥、閘閥、截止閥、球閥、碟閥、旋塞閥、隔膜閥截止閥、球閥、碟閥、旋塞閥、隔膜閥 止回類：止回類：用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。回閥。 調(diào)節(jié)類：調(diào)節(jié)類：調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量如調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量如減壓閥、調(diào)壓減壓閥、調(diào)壓閥、節(jié)流閥閥、節(jié)流閥 安全類安全類：在介質(zhì)壓力超過規(guī)定值時，用來排放多：在介質(zhì)壓力超過規(guī)定值時，用

20、來排放多余的介質(zhì)，保證管路系統(tǒng)及設備安全。余的介質(zhì)，保證管路系統(tǒng)及設備安全。 分配類：改變介質(zhì)流向、分配介質(zhì)，如三通旋塞、分配類：改變介質(zhì)流向、分配介質(zhì)，如三通旋塞、分配閥、滑閥等分配閥、滑閥等 特殊用途：如疏水閥、放空閥、排污閥等特殊用途：如疏水閥、放空閥、排污閥等 典型閥門：1.閘閥 閘閥是作為截止介質(zhì)使用，在全開時整個流通直通，此時介質(zhì)運行的壓力損失最小。閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉，而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。對于高速流動的介質(zhì)，閘板在局部開啟狀況下可以引起閘門的振動，而振動又可能損傷閘板和閥座的密封面，而節(jié)流會使閘板遭受介質(zhì)的沖蝕。請在此添加段落內(nèi)容請在

21、此添加段落內(nèi)容請在此添加段落內(nèi)容請在此添加段落內(nèi)容請在此添加段落內(nèi)容請在此添加段落內(nèi)容典型閥門：2.截止閥 截止閥是用于截斷介質(zhì)流動的，截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直，通過帶動閥芯的上下升降進行開斷。截止閥一旦處于開啟狀態(tài)，它的閥座和閥瓣密封面之間就不再有接觸，并具有非?？煽康那袛鄤幼鳎蚨拿芊饷鏅C械磨損較小，由于大部分截止閥的閥座和閥瓣比較容易修理或更換密封元件時無需把整個閥門從管線上拆下來，這對于閥門和管線焊接成一體的場合是很適用的。典型閥門：典型閥門：手動截止閥 氣動截止閥 電動截止閥 典型閥門：3 止回閥 止回閥的作用是只允許介質(zhì)向一個方向流動，而且阻止方向流動。通常這種閥門是自動工作的，在一個方向流動的流體壓力作用下，閥瓣打開；流體反方向流動時，由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣作用于閥座，從而切斷流動。包括旋啟式止回閥和升降式止回閥。 典型閥門： 4 蝶閥 蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內(nèi)，圓盤形蝶板繞著軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為090之間，旋轉(zhuǎn)到90時，閥門則是全開狀態(tài)。蝶閥結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，只由少數(shù)幾個零件組成。而且只需旋轉(zhuǎn)90即可快速啟閉，操作簡單。蝶閥