煉油廠工藝設(shè)備介紹-加氫裝置其它設(shè)備教案資料

1、煉油廠工藝設(shè)備介紹-加氫裝置其它設(shè)備l螺紋鎖緊環(huán)式l焊接環(huán)密封式l普通大法蘭式l大承壓環(huán)和壓蓋代替了大法蘭 l可實現(xiàn)現(xiàn)場帶壓密封l只有在管板為壓差設(shè)計時使用l機加工件多，制造復(fù)雜，難度大FEl密封性能好l結(jié)構(gòu)簡單，機加工件少l可減低螺栓載荷 F=0.785Dg2Pc+6.28DgbmPcl檢修清洗時，需切割和焊接環(huán)l環(huán)存在積液l反應(yīng)產(chǎn)物側(cè)有腐蝕問題l環(huán)反復(fù)使用2-3次后，需更換l結(jié)構(gòu)簡單,機加工件少l法蘭結(jié)構(gòu)笨重,螺栓粗大l螺栓直徑大,緊固困難l現(xiàn)場泄漏,難以處理l高溫部位與熱壁加氫反應(yīng)器可能發(fā)生的主要損傷類似 高溫氫腐蝕 氫脆 高溫硫化氫氫腐蝕 連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂 鉻-鉬鋼的回火脆性損傷

2、奧氏體不銹鋼堆焊層的氫致剝離l殼體基材 15CrMo 1.25Cr0.5MoSi 2.25Cr1Mo 2.25Cr1MoVl復(fù)層根據(jù)H2S含量，腐蝕情況選擇 CrMo鋼 CrMo鋼+不銹鋼堆焊層l管板 CrMo鋼+不銹鋼堆焊層 整體不銹鋼 (1) 低溫濕H2S腐蝕（2）胺鹽的沖蝕與堵塞與流速有關(guān) （3）氯離子應(yīng)力腐蝕l殼體基材 CrMo 碳鋼l換熱管根據(jù)腐蝕情況選擇 雙相不銹鋼,高合金鋼 CrMo鋼（不應(yīng)選不銹鋼）l管板 CrMo鋼 碳鋼1、常用形式l集合管式已經(jīng)淘汰l絲堵式l胺鹽腐蝕l濕H2S腐蝕根據(jù)原料性質(zhì)、安全性要求不同選擇： 碳鋼（入口襯不銹鋼管）雙相不銹鋼（國內(nèi)尚無業(yè)績）高合金材料(

3、UNS8825、 UNS6625) H2S+ NH3 NH4HS. H2S+ 2NH3 (NH4) 2S NH3 + HC l NH4C1l在缺少液態(tài)水的情況下，它會直接由氣相冷凝變成固態(tài)晶體。NH4Cl 開始結(jié)晶溫度約為210，NH4HS開始結(jié)晶溫度為121，恰好在加氫裝置高壓空冷器系統(tǒng)的溫度范圍內(nèi)，NH4Cl和NH4HS聚集到一定程度后析出并結(jié)垢，從而造成電化學(xué)垢下腐蝕，形成坑蝕，最終形成穿孔。l與流速流形有關(guān)的沖蝕l與原料中S、N、Cl-含量有關(guān)的實際結(jié)晶溫度現(xiàn)場調(diào)研裝置的情況統(tǒng)計表現(xiàn)場調(diào)研裝置的情況統(tǒng)計表 裝置裝置 內(nèi)容內(nèi)容齊魯齊魯150萬噸/年VRDS裝置(第一空冷器)齊魯齊魯150

4、萬噸/年VRDS裝置(第二空冷器)齊魯齊魯140萬噸/年加氫裂化裝置上海石化上海石化2#芳烴145萬噸/年加氫裂化裝置上海石化上海石化2#煉油150萬噸/年中壓加氫裂化裝置揚子石化揚子石化芳烴200萬噸/年加氫裂化裝置揚子石化揚子石化煉油100萬噸/年中壓加氫裂化裝置現(xiàn)在加工原油情現(xiàn)在加工原油情況況高硫高硫高硫低硫高硫低硫高硫高壓空冷器高壓空冷器泄露次數(shù)泄露次數(shù)6 6次次2 2次次無無無無1 1次次（在開工時（在開工時）無無3 3次次高空泄露原因腐蝕腐蝕制造腐蝕、分配不均操作溫度（進(jìn)/出），210/114114/49153/49156/55126/55159/55143/48操作壓力（進(jìn)口），

5、MPa15.415.315.614.411.314.211.3循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)有有有沒有有沒有有高壓空冷前后的高壓空冷前后的換熱器泄露情況換熱器泄露情況無無無無有，屬腐有，屬腐蝕泄露蝕泄露有，屬腐有，屬腐蝕泄露蝕泄露有，有，屬腐蝕泄露屬腐蝕泄露有，有，屬腐蝕泄屬腐蝕泄露露有，有，屬腐蝕泄屬腐蝕泄露露空冷器流速，m/s3.12.95.73.53.0空冷器NH4HS的Kp值1.21.20.120.070.1高分水中的NH4HS濃度，%4.864.864.912.72.432.5 1. 工藝設(shè)計工藝設(shè)計 在高壓空冷器系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)Kp值，嚴(yán)格控制流速。尤其在裝置擴能改造和改煉高硫油時，應(yīng)重新評估。

6、 煉制高硫原料的加氫裝置，應(yīng)配循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)。2.平面及管線布置平面及管線布置 空冷器的入口管線布置應(yīng)做到完全對稱平衡安裝。盡可能采用三通式結(jié)構(gòu)，如采用彎頭，則彎頭前后的直管段的長度最好不小于10倍的管徑。 彎頭平面不應(yīng)與連接管在一個平面，應(yīng)垂直于連接管。3.空冷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計空冷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 采用絲堵式的管箱結(jié)構(gòu)。 碳鋼管束每管程入口管端加設(shè)防沖襯管。l解決腐蝕環(huán)境，主要包括工藝、物料分配均勻性、原料的控制、注水、操作以及緩蝕劑等；從調(diào)研以及國外的研究實踐看，有一些實際做法和指導(dǎo)性意見，可以做到改善腐蝕環(huán)境，減緩腐蝕，但是考慮實際情況復(fù)雜又不斷變化，目前還沒有一套絕對可靠的對策。l提高空冷器（

7、換熱器）的抗腐蝕性能，主要就是采用抗腐蝕性好的材料、提高制造質(zhì)量。從國外的實驗和經(jīng)驗以及國內(nèi)大連西太平洋的高壓加氫空冷器（合金825）的使用（已使用十年）情況看，基本上可以到達(dá)抗腐蝕的效果。但合金825價格昂貴,國內(nèi)商不能生產(chǎn).雙相不銹鋼可能是將來的替代品.l目前國外的做法是將上述兩部分方法結(jié)合起來，達(dá)到最終解決加氫空冷器系統(tǒng)腐蝕的問題。如果只從第一部分方法入手，而空冷器仍然采用碳鋼，安全和長周期操作上缺少可靠保證。而僅靠提高空冷器的材質(zhì)，不注意操作和管理，也不能完全避免泄漏的發(fā)生(API 932A)。l按時注水(間斷 連續(xù))l注水量要保證在每臺反應(yīng)產(chǎn)物空冷器的進(jìn)口條件下至少有25%的注水量未

8、汽化，且每臺的水量應(yīng)相同；并控制注水中的Cl-含量，氧含量和氮含量，采用脫氧水及蒸汽冷凝水。注水點盡量靠近空冷。注水質(zhì)量嚴(yán)控注水質(zhì)量-經(jīng)除鹽、除氧和除氮后的水。API932B要求注水質(zhì)量如下：l 參數(shù) 最大值 目標(biāo)值l 氧含量（ppbw） 50 15l PH 9.5 7.09.0l 總硬度（鈣硬度ppmw） 2 1l 溶解鐵（ppmw） 1 0.1l 氯化物（ppmw） 100 5l H2S(ppmw) - 1000l NH3(ppmw) - 1000l 自由氰（ppm） - 0l 總懸浮固體顆粒（ppm） 0.2 無l 電導(dǎo)率 最大8.0l 每周至少檢查一次。當(dāng)注水來源發(fā)生變化時，必須檢查。

9、l控制裝置補充氫氣中的Cl-含量，尤其是重整來的氫氣應(yīng)經(jīng)過脫氯罐。l在空冷器前注水時加注緩蝕劑，具體類型、型號和注入量應(yīng)經(jīng)過篩選試驗確定。l嚴(yán)密監(jiān)控上游原料變化，尤其是氯含量變化情況。l空冷風(fēng)機要全開或全停，避免造成溫度場不均勻，影響流體分配。l冬季空冷器出口溫度不能過低，可充分利用百葉窗調(diào)節(jié)溫度。百葉窗全開或全閉。1、腐蝕 形式l 低溫濕H2S腐蝕 2.濕H2S腐蝕機理ElectronsMolecular HydrogenSulfide IonicsProtonHydrogen AtomSteel with typical small imperfectionsHydrogen Sulfid

10、eAcidic, H2S -containing mediumH2S 2 H+ + S2- Fe + 2 H+ Fe2+ + 2 HadFe2+ + S2- FeSH2S + Fe FeS + 2 Hab2 Hab H2HIC / SWCBlisteringSSCSOHICl根據(jù)腐蝕的嚴(yán)重性選擇普通碳鋼或抗根據(jù)腐蝕的嚴(yán)重性選擇普通碳鋼或抗HIC 鋼鋼l l要求鋼材在正火狀態(tài)下使用要求鋼材在正火狀態(tài)下使用l抗應(yīng)力腐蝕的PWHTl硬度檢測（焊評+產(chǎn)品檢測）l 減少應(yīng)力集中l(wèi) 降低應(yīng)力水平（不能用II分篇設(shè)計）l承壓焊接接頭不得進(jìn)行異種鋼焊接 l要求焊工鋼印不得打在容器內(nèi)壁或與操作介質(zhì)接觸的一側(cè)l較嚴(yán)格的無損檢測要求（定期檢驗）作用： 氣液分離，減少循環(huán)氫