【正文】 持盤(pán)到再分配盤(pán)之間設(shè)置幾個(gè)連通管，內(nèi)填充瓷球，卸催化劑只要打開(kāi)底封頭上的卸料口，就可以卸出全部催化劑。④ 冷氫箱、飛濺盤(pán)與再分配盤(pán)冷氫箱與再分配盤(pán)置于兩個(gè)固定床層之間。③ 催化劑支持盤(pán)催化劑支承盤(pán)由T形梁、格柵、金屬網(wǎng)組成。使用泡帽分配盤(pán)時(shí)，由于液體被氣流攜帶通過(guò)泡帽的降液管，控制適當(dāng)?shù)臍庖毫魉倏墒古菝苯狄汗艹隹跉庖毫魈幱趪娚淞餍汀? 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)一． 反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)件的主要目的是達(dá)到氣液均勻分布。液固兩相有充分良好的接觸，保持催化劑內(nèi)外表面有足夠的潤(rùn)濕效率，以使催化劑活性得到充分發(fā)揮，系統(tǒng)反應(yīng)熱能及時(shí)有效地導(dǎo)出反應(yīng)區(qū)。加氫反應(yīng)器的特點(diǎn)為：多層絕熱、中間氫冷、揮發(fā)組分?jǐn)y熱和大量氫氣循環(huán)的三相反應(yīng)器。爐管材質(zhì)選用20號(hào)鋼，4管程。對(duì)流盤(pán)管除二排遮蔽管采用光管外，其余對(duì)流管均為翅片管。8) 加熱爐加氫裂化裝置共設(shè)2座：即反應(yīng)進(jìn)料加熱爐F5310分餾塔進(jìn)料加熱爐F53201；柴油加氫精制裝置設(shè)1座加熱爐，即反應(yīng)進(jìn)料加熱爐F54101。出于節(jié)能考慮，加氫裂化裝置中的反應(yīng)進(jìn)料泵P53102A采用液力透平和電機(jī)雙驅(qū)動(dòng)，并作為主泵，另一臺(tái)泵P53102B為備泵?？紤]到對(duì)壓縮機(jī)的保護(hù)，機(jī)組設(shè)有防喘振控制系統(tǒng)。將其它關(guān)鍵設(shè)備的聯(lián)鎖因素和裝置的ESD集成在一起，取消了傳統(tǒng)的PLC+CRT控制顯示。K53101A/B機(jī)組所需輔機(jī)設(shè)備及一次儀表、二次儀表隨機(jī)采購(gòu)，采用PLC+CRT控制顯示；K54101A/B機(jī)組所需輔機(jī)設(shè)備及一次儀表由國(guó)內(nèi)制造廠供貨，二次儀表全部引入ITCC綜合控制系統(tǒng)。K53101A/B采用3級(jí)壓縮，活塞力為70噸級(jí)，采用英國(guó)PBL公司產(chǎn)品；K54101A/B采用2級(jí)壓縮，活塞力為50噸級(jí)，國(guó)產(chǎn)。裝置高壓空冷器采用絲堵式管箱結(jié)構(gòu)形式。3) 塔器加氫聯(lián)合裝置共有8臺(tái)塔設(shè)備，其中加氫裂化裝置6臺(tái)，加氫精制裝置2臺(tái)。其余幾臺(tái)換熱器相應(yīng)操作條件要緩和一些。反應(yīng)器入口設(shè)液體分配器，中間設(shè)有催化劑支持盤(pán)，分配盤(pán)及冷氫盤(pán)，底部設(shè)有出口收集器，所有內(nèi)件材料均采用奧氏體不銹鋼。1． 設(shè)備概況表1－1 裝置設(shè)備數(shù)量100萬(wàn)噸/年中壓加氫裂化裝置120萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置總計(jì)反應(yīng)器 (R)2臺(tái)1臺(tái)3臺(tái)塔器 (C) 6臺(tái)2臺(tái)8臺(tái)容器 (D)25臺(tái)20臺(tái)45臺(tái)加熱爐 (F)2座1座3座換熱器 (E)22臺(tái)10臺(tái)32臺(tái)空冷器 (A)271643臺(tái)過(guò)濾器 (FI)3列3列6列泵 (P)42臺(tái)(含液力透平)24臺(tái)66臺(tái)壓縮機(jī) (K)3臺(tái)3臺(tái)6臺(tái)風(fēng)機(jī)2臺(tái)2臺(tái)4臺(tái)其它工藝設(shè)備26臺(tái)套12臺(tái)套38臺(tái)套總計(jì)160臺(tái)套94臺(tái)套254臺(tái)套2． 設(shè)備位號(hào)簡(jiǎn)介(1) 設(shè)備代號(hào)：設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備代號(hào)反應(yīng)器R壓縮機(jī)K加熱爐F塔類(lèi)C冷換設(shè)備E空冷器A容器D泵P過(guò)濾器SR噴射器、抽空器EJ消音器SIL安全閥SV取樣點(diǎn)SC流量孔板RO(2) 設(shè)備位號(hào)：設(shè)備位號(hào)由設(shè)備代號(hào)后綴5位數(shù)字組成：設(shè)備代號(hào) － X Y Z a b代號(hào)的含義a) X：裝置種類(lèi)1 常減壓裝置，2 催化裂化裝置，3 延遲焦化裝置，4 蒸汽裂解裝置， 5 加氫裝置，6 硫磺回收裝置，7 公用工程系統(tǒng)，8 油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)b) Y：裝置代號(hào)1 一套常減壓裝置，2 二套常減壓裝置1 一套延遲焦化，2 二套延遲焦化1 二加氫裝置，2 一加氫裝置，3 加氫裂化，4 加氫精制1 硫磺回收，2 酸水汽提c) Z：裝置內(nèi)部劃分的單元號(hào)反應(yīng)系統(tǒng)為100＃，分餾部分為200＃，胺液再生系統(tǒng)300＃，公用工程系統(tǒng)400＃。1 概述聯(lián)合加氫裝置由100萬(wàn)噸/年中壓加氫裂化、120萬(wàn)噸/年柴油加氫精制兩套裝置組成，由中石化北京設(shè)計(jì)院(BDI)設(shè)計(jì)。裝置設(shè)備選型采用國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口相結(jié)合，選用技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、性能價(jià)格等比較好的產(chǎn)品，節(jié)省投資并考慮今后技術(shù)上的進(jìn)一步改造與發(fā)展。3． 主要設(shè)備情況簡(jiǎn)介1) 加氫反應(yīng)器加氫聯(lián)合裝置共有3臺(tái)加氫反應(yīng)器，其中加氫裂化裝置2臺(tái)，反應(yīng)器位號(hào)分別為精制反應(yīng)器R5310裂化反應(yīng)器R53102；柴油加氫精制裝置1臺(tái)反應(yīng)器，位號(hào)為R54101，設(shè)計(jì)和操作參數(shù)見(jiàn)附表。2) 高壓換熱器加氫聯(lián)合裝置有8臺(tái)高壓換熱器：其中裂化裝置4臺(tái)，位號(hào)分別為E5310E5310E53103A/B、柴油加氫精制裝置4臺(tái)，位號(hào)分別為E5410E5410E54103A/B，8臺(tái)高壓換熱器都采用Ω密封環(huán)型高壓換熱器。3) 高壓容器加氫聯(lián)合裝置共有45臺(tái)容器，其中加氫裂化裝置25臺(tái)，柴油加氫精制裝置20臺(tái)。在這8臺(tái)塔中有2臺(tái)循環(huán)氫脫硫塔，其操作條件及選材同冷高壓分離器。加氫裂化裝置的A53101A～H有4臺(tái)采用變頻調(diào)速電機(jī)來(lái)控制冷后溫度。新氫壓縮機(jī)輸送介質(zhì)含氫量96vol%（設(shè)計(jì)值），（G），采用6000V增安型無(wú)刷勵(lì)磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，K53101AB單臺(tái)額定氣量為32000Nm3/h，K54101AB單臺(tái)額定氣量18500Nm3/h。6) 離心式壓縮機(jī)和汽輪機(jī)機(jī)組離心式循環(huán)氫壓縮機(jī)是加氫裝置的關(guān)鍵設(shè)備，直接影響裝置的平穩(wěn)連續(xù)運(yùn)行。循環(huán)氫壓縮機(jī)的軸封選用干氣密封。該系統(tǒng)增加了機(jī)組的操作彈性，有利于壓縮機(jī)的開(kāi)停車(chē)及試運(yùn)。該透平約11級(jí)，效率約73％，工質(zhì)為高分油，可回收功率327KW，可回收總功率的36％。2座反應(yīng)進(jìn)料加熱爐采用雙室水平管箱式爐， 。由于管內(nèi)被加熱介質(zhì)為H2+油，且含H2S，操作溫度、壓力較高，所以加氫裂化裝置的F53101輻射爐管采用ASTM A312 TP347，2管程，國(guó)外采購(gòu)；加氫精制裝置的F54101輻射爐管采用ASTM A312 TP321，2管程，國(guó)內(nèi)采購(gòu)。每座加熱爐分別設(shè)有加熱爐余熱回收系統(tǒng)，均采用下置式熱管空氣預(yù)熱器回收煙氣余熱，并設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。根據(jù)介質(zhì)的流動(dòng)性質(zhì)劃分，它屬于滴流床反應(yīng)器，根據(jù)介質(zhì)是否直接接觸金屬器壁，分為冷壁式反應(yīng)器和熱壁反應(yīng)器兩種結(jié)構(gòu)。盡量降低溫升幅度與保持反應(yīng)器徑向床層溫度的均勻。R5310R5310R54101三臺(tái)反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件包括：入口擴(kuò)散器、氣液分配盤(pán)、催化劑支持盤(pán)、急冷氫箱及再分配盤(pán)、出口集合器等。泡帽齒縫的高度和寬度對(duì)液體的均勻分布都至關(guān)重要。T形梁及筒體支持圈凸臺(tái)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)載荷，除考慮構(gòu)件本身重量外，還要考慮流體凈阻力降、床層上部結(jié)垢之后增加的阻力降、催化劑及其內(nèi)儲(chǔ)液體的質(zhì)量、反向急冷增加的壓降和緊急放空時(shí)流速增加產(chǎn)生的阻力降。在冷氫箱中打入急冷氫，是為了導(dǎo)出加氫反應(yīng)放出的反應(yīng)熱，控制反應(yīng)物溫度不超過(guò)規(guī)定值。⑤ 底部出口收集器底部出口收集器的作用是支承催化劑，疏導(dǎo)反應(yīng)物料，使催化劑顆粒不流入下游。二． 反應(yīng)器筒體反應(yīng)器筒體是由帶大法蘭的上頭蓋、筒體和下封頭組成，上頭蓋兼作人孔，密封采用八角墊密封。材質(zhì)選用除滿足強(qiáng)度條件外，還需考慮氫脆、氫腐蝕、硫化氫腐蝕、鉻鉬鋼的回火脆化、硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和奧氏體不銹鋼堆焊層剝離現(xiàn)象等因素。當(dāng)設(shè)備壁溫在121℃以下時(shí)（如用低溫韌性較好的材料，此數(shù)值可降低），限制設(shè)備內(nèi)壓，使產(chǎn)生的膜應(yīng)力不超過(guò)材料屈服強(qiáng)度的20％。它具有良好的抗氫腐蝕性和較高的蠕變強(qiáng)度，內(nèi)表面雙層堆焊奧氏體不銹鋼，過(guò)渡層309L、表層347。它們往往同時(shí)發(fā)生，但在不同的場(chǎng)合又占有不同的地位，熱輻射的規(guī)律與導(dǎo)熱和對(duì)流有著根本的區(qū)別。 管式加熱爐中消耗的燃料量，其費(fèi)用約占操作費(fèi)用的60－70％。管式加熱爐的類(lèi)型很多。根據(jù)爐型結(jié)構(gòu)的不同，管式爐又分為箱式爐、立式爐和圓筒爐等。h或W/m3。此值越高，完成相同熱任務(wù)所需的傳熱面積越小。二. 管式加熱爐的工作原理管式加熱爐一般由輻射室、對(duì)流室、余熱回收系統(tǒng)、燃燒器以及通風(fēng)系統(tǒng)五個(gè)主要部分組成，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，將大部分熱量傳給輻射室（爐膛），通過(guò)爐管（輻射管）將內(nèi)部流動(dòng)的介質(zhì)（油品等）加熱，高溫?zé)煔膺M(jìn)入對(duì)流室，以對(duì)流的方式，繼續(xù)將部分熱量傳給對(duì)流室爐管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)，降至200℃左右的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。它可分為氣體燃燒器，液體燃燒器和油—?dú)饴?lián)合燃燒器。 對(duì)流室：將從輻射室流入的高溫?zé)煔夂突鹧嫠懦龅氖Ｓ酂崃恳詫?duì)流傳熱方式傳給敷設(shè)在室內(nèi)的對(duì)流爐管。 煙囪和煙道：將爐膛產(chǎn)生的煙氣排入大氣，其內(nèi)部均用耐火和保溫材料襯里，為了調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的壓力，煙道中裝有活動(dòng)的煙道擋板。爐墻上的適當(dāng)位置有各種門(mén)孔，如看火窗、人孔防爆門(mén)和爐管檢查孔等。輻射盤(pán)管采用單排水平管雙面輻射布置，其目的在于保證管內(nèi)兩相流動(dòng)能達(dá)到理想的流型，并且使得管外熱強(qiáng)度和 管壁溫度較為均勻，提高管材利用率。翅片管的材質(zhì)為20鋼，翅片材質(zhì)為碳鋼，管材國(guó)內(nèi)采購(gòu)。圖31 箱式加熱爐結(jié)構(gòu)圖分餾塔進(jìn)料加熱加熱爐（F53201） F53201為輻射對(duì)流型圓筒爐，（如圖）。冷空氣由空氣鼓風(fēng)機(jī)送入熱管空氣預(yù)熱器與煙氣換熱后經(jīng)熱風(fēng)道供爐底燃燒器使用。熱管表面是一個(gè)密封的殼體，高度真空，管內(nèi)裝有一定量的揮發(fā)性液體，稱(chēng)之為工質(zhì)；沿管內(nèi)壁鋪設(shè)一定厚度的毛細(xì)材料，稱(chēng)為管芯。但由于爐子在實(shí)際操作中，空氣與燃料的混合總不能非常均勻，所以要使燃料完全燃燒，必須供給比理論空氣量多的空氣。同時(shí)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(，%左右）。保證加熱爐良好燃燒時(shí)的最低煙氣氧含量在3～4％(體積）左右。產(chǎn)生低溫硫酸腐蝕，此現(xiàn)象即所謂的煙氣露點(diǎn)腐蝕。當(dāng)排煙溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)，煙道、余熱回收系統(tǒng)、熱管表面將產(chǎn)生酸腐蝕，引起管子腐蝕穿孔。因此應(yīng)定期吹灰。烘爐曲線見(jiàn)下圖。在塔設(shè)備中能進(jìn)行的單元操作有精餾、吸收、解吸、氣體的增濕和冷卻等。② 在填料塔中，塔內(nèi)裝填一定高度的填料。傳統(tǒng)的圓形泡帽(罩）塔已逐漸被各種浮閥，篩板等強(qiáng)度和效率較高的塔板所代替。41精餾原理下圖為一典型的精餾塔，待分離的原料自中部某處進(jìn)入，進(jìn)料板以上稱(chēng)為精餾段，以下則稱(chēng)為提餾段。塔內(nèi)設(shè)有若干層塔板，塔板是汽、液相間傳質(zhì)傳熱的場(chǎng)所。提餾段中的汽相則作為精餾介質(zhì)—汽相回流。綜上所述，精餾過(guò)程的原理可以敘述如下：高溫低濃度(指低于與液相成平衡的汽相濃度)的汽相與低溫高濃度(指高于與汽相成平衡的液相濃度)的液相接觸，同時(shí)傳熱傳質(zhì)，汽相部分冷凝，液相部分汽化，結(jié)果汽相溫度降低，其中輕組分得到提濃，液相溫度升高，其中重組分得到提濃，此過(guò)程多次重復(fù)即可在塔頂和塔底得到合乎要求的產(chǎn)品。c 入口堰 對(duì)進(jìn)入塔板的液體起分布和緩沖作用，有些塔不設(shè)入口堰，側(cè)線抽出口設(shè)有。ii 浮閥 氣體通過(guò)安裝在塔板上的浮閥單元形成鼓泡層、泡沫層。43 塔板的工作原理當(dāng)流體由上層塔板的降液管流下進(jìn)入塔板后，就沿橫向流經(jīng)塔板至出口堰，經(jīng)降液管流入下一層塔板。由于下層塔板的壓力高于上層塔板的壓力，液體由降液管流至下層塔板時(shí)是由低壓流向高壓，再加上液體通過(guò)降液管流動(dòng)時(shí)還需克服一定的阻力，因此降液管中的液面必定高于塔板上的液面。液體橫流過(guò)塔板，通過(guò)另一端的降液管流至下層塔板。液體在相鄰兩層板上的流向相反。弓形降液管應(yīng)用最廣，在雙溢流的塔板中需同時(shí)應(yīng)用弓形和矩形降液管。凹型受液盤(pán)能保證降液管下部在各種情況下都為液體封住，而且對(duì)降液管中流下的液體起緩沖作用，避免了液體直接由降液管涌向塔板而影響附近幾排浮閥或篩孔的正常鼓泡。167。這種現(xiàn)象的發(fā)生，一方面降低了塔板的分餾效果，另一方面由于在氣體負(fù)荷加大時(shí)，氣速的增加使氣液攪動(dòng)加劇，而有利于傳質(zhì)過(guò)程的進(jìn)行。3． 泄漏此種現(xiàn)象的發(fā)生是由于塔板上的氣相負(fù)荷過(guò)小而引起的。4． 淹塔(液泛)此種現(xiàn)象的發(fā)生是由于塔內(nèi)汽、液相負(fù)荷都過(guò)大而引起的。壓力容器的工作條件一般較為苛刻，除承受介質(zhì)的壓力外，還常處于高溫或低溫的狀況下，容器內(nèi)的介質(zhì)往往存在不同程度的腐蝕性。同時(shí)具備以上3個(gè)條件的容器稱(chēng)為壓力容器。溫度、壓力等參數(shù)的數(shù)值及變化，當(dāng)壓力超高時(shí)安全閥自動(dòng)起跳，及時(shí)泄放物料，以維持器內(nèi)壓力不超過(guò)規(guī)定值，為安全使用壓力容器提供了可靠的保證。換熱設(shè)備是煉油廠最廣泛使用的設(shè)備，約占工藝設(shè)備總投資的12%～20%，占工藝設(shè)備重量的25％～50％，檢修工作量有時(shí)占總檢修工作量的60%～70%。按照換熱時(shí)流體的熱量傳遞方式換熱設(shè)備可分為間壁式、直接混合式和蓄熱式三種類(lèi)型，間壁式換熱器是化工煉油裝置中應(yīng)用最為廣泛最主要的類(lèi)型。167。圖61 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)類(lèi)型二． 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1．管子與管板。管子在管板上的排列有三角形排列和正方形排列。通常把流體在管束內(nèi)由管箱到另一端(如浮頭)，或由另一端到管箱的流動(dòng)次數(shù)叫管程數(shù)。這不僅提高了傳熱效果，也起到了支撐管束的作用。浮頭和殼體不固定，管束可以自由脹縮并可抽出，由此避免了管束和殼體因溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力。但當(dāng)管子與殼體溫差很大時(shí)，由于各自的膨脹量不同會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，甚至?xí)茐墓茏优c管板的連接造成泄漏，所以它適用于冷熱流體的平均溫差不超過(guò)60～80C的場(chǎng)合。如圖所示，在殼體上裝有波形膨脹節(jié)，可補(bǔ)償部分熱膨脹量，以減少由于管、殼程溫差引起的熱應(yīng)力。此外，檢修時(shí)整個(gè)管束可以從殼體抽出，清洗和換管較方便，對(duì)流體也沒(méi)有限制。在同樣直徑情況下的所有換熱器中換熱面積最大，其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、緊湊，在高溫、高壓下金屬耗量最小，目前加氫高壓換熱器已全部采用U形管換熱器。5． 雙殼程換熱器 雙殼程換熱器，其結(jié)構(gòu)與浮頭式換熱器、u形管換熱器與固定管板換熱器相同，所不同的是在管束中心放置一塊縱向隔板，折流板被上下隔開(kāi)，用密封片將殼程一分為二，改變了殼程介質(zhì)的流動(dòng)方式．增加了流體的湍流程度，管殼程介質(zhì)呈純逆流流動(dòng)，無(wú)溫度交叉。62 空冷器1．普通空冷器空氣冷卻器用空氣作冷卻介質(zhì)，使空氣錯(cuò)流通過(guò)翅片管外側(cè)，使管內(nèi)的熱介質(zhì)發(fā)生冷凝或冷卻的換熱設(shè)備。在管束下面用軸流式風(fēng)機(jī)