加氫特性參數(shù)介紹

1、加氫反應(yīng)器一、設(shè)計(jì)題目加氫反應(yīng)器筒體制造工藝設(shè)計(jì)加氫反應(yīng)器的設(shè)計(jì)背景工程科學(xué)是關(guān)于工程實(shí)踐的科學(xué)基礎(chǔ)，現(xiàn)代過程裝備與控制工程是工程科學(xué) 的一個(gè)分支，因此，生產(chǎn)實(shí)習(xí)是工科學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。在蘭州蘭石集團(tuán)實(shí)習(xí)期間， 對(duì)化工設(shè)備的發(fā)展前景和各種化工容器如反應(yīng)釜、換熱器、儲(chǔ)罐、分液器和塔器 等的有所了解和學(xué)習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)化工設(shè)備的制造工藝和生產(chǎn)流 程，將理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，理論應(yīng)用于實(shí)際。因此，過程裝備與檢測(cè)的 課程設(shè)計(jì)的設(shè)置是十分必要的。由于我們實(shí)習(xí)的加工車間正在進(jìn)行加氫反應(yīng)器的 生產(chǎn)，而加氫反應(yīng)器是石油化工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，其生產(chǎn)工藝和設(shè)計(jì)制造在化工 設(shè)備中具有顯著的代表性，為此，

2、選擇加氫反應(yīng)器這一典型的化工設(shè)備作為課程 設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)題目。設(shè)備介紹及其發(fā)展石油工業(yè)中常用的加氫反應(yīng)器有兩類：一類用于高沸點(diǎn)液體或固體(固體 需先溶于溶劑或加熱熔融)原料的液相加氫過程，如油脂加氫、重質(zhì)油品的加氫 裂解等。另一類反應(yīng)器用于氣相連續(xù)加氫過程。反應(yīng)器的類型可以是列管式或塔 式。根據(jù)化工生產(chǎn)的實(shí)際情況，相應(yīng)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。加氫反應(yīng)器是石油化工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，通常是在高溫(350-480C)、高壓 (0 一 25MPa)、臨氫、有硫化氫等腐蝕介質(zhì)的惡劣工作條件下運(yùn)行。早期由于冶 金水平和制造工業(yè)水平有限，多采用冷壁結(jié)構(gòu)形式的加氫反應(yīng)器。所謂冷壁一般 指設(shè)計(jì)金屬壁溫在300C以下的加氫

3、反應(yīng)器，為保持溫度，一般在反應(yīng)器殼體內(nèi) 壁裝焊保溫釘增設(shè)一定厚度的隔熱內(nèi)襯層。20世紀(jì)70年代以來，隨著冶金、軋 制、鍛造工藝技術(shù)的不斷提高，已能夠生產(chǎn)出既嚴(yán)格控制化學(xué)成分又能保證良好 綜合力學(xué)性能的優(yōu)質(zhì)、大厚度加氫用鋼板或大型鍛件，且先進(jìn)的可保證特殊技術(shù) 要求的不銹鋼堆焊材料和堆焊技術(shù)、工藝技術(shù)也已經(jīng)成熟，近30年來，加氫技 術(shù)發(fā)展迅速，熱壁加氫反應(yīng)器的應(yīng)用更加廣泛。熱壁加氫反應(yīng)器與冷壁加氫反應(yīng) 器相比具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：(1)在相同外形尺寸條件下，增大了反應(yīng)器內(nèi)部的有效 容積，提高了生產(chǎn)能力;(2)由于無內(nèi)襯隔熱層，避免了內(nèi)襯板易破壞造成殼體局 部超溫導(dǎo)致局部鼓泡破壞;(3)避免了上述原因造

4、成設(shè)備頻繁停車修復(fù)所造成經(jīng) 濟(jì)和產(chǎn)量上的損失。因此，熱壁加氫反應(yīng)器逐步取代了冷壁加氫反應(yīng)器，且具有 越來越大型化的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容4.1引用的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(99)版GB150-1998鋼制壓力容器GB6654-1996壓力容器用鋼板（含1、2號(hào)修改單）JB4708-2000鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定JB/T4709-2000鋼制壓力容器焊接規(guī)程JB4744-2000鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗(yàn)JB/T4730-2005承壓設(shè)備無損檢測(cè)JB4726-2000壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件JB4728-2000壓力容器用不銹鋼鍛件GB/4

5、237-2007不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶GB/T3280-2007不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶GB/T3077-1999合金結(jié)構(gòu)鋼GB/T14976-2002流體輸送用不銹鋼無縫鋼管JB/T4711-2003壓力容器涂敷與運(yùn)輸包裝4.2主要技術(shù)參數(shù)表設(shè)計(jì)壓力5.75 /0.1MPa設(shè)計(jì)溫度375 / 177 C最高工作壓力4.88MPa最高工作溫度343 C容器類別三類容器容積立方米腐蝕裕量0水壓試驗(yàn)立式7.47 /臥式7.55MPa盛裝介質(zhì)石腦油、油氣、氫氣、硫化氫主體材質(zhì)15CrMoR.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該加氫精制反應(yīng)器為板焊結(jié)構(gòu)，其內(nèi)徑啞，壁厚啞，由2節(jié)組成；封頭內(nèi)半 徑mm,壁厚mm,總重量。整個(gè)容器位于裙

6、座圈上，總高度約14011啞，容器內(nèi)壁 （包括封頭、筒體、法蘭以及接管和彎管）全部堆焊309L+347不銹鋼，反應(yīng)器 設(shè)有油氣進(jìn)出口、催化劑卸料口、冷氫進(jìn)口、熱電偶口、人孔等接管孔，所有接 管均采用整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，裙座采用對(duì)接結(jié)構(gòu)，各接管密封采用八角墊結(jié)構(gòu)，設(shè)備 上下各有一個(gè)彎管。容器內(nèi)部焊有凸臺(tái)（一周），安裝有冷氫盤、分配盤等內(nèi)件。.使用特點(diǎn)及需解決的問題由于熱壁加氫反應(yīng)器是在高溫、高壓、臨氫及硫和硫化氫介質(zhì)條件下使用的， 因此決定了該設(shè)備在使用過程中將會(huì)出現(xiàn)：氫腐蝕、氫脆、高溫高壓硫化氫腐蝕、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂、堆焊層的剝離、CrMo五鋼的回火脆性破壞等問題。方案論證過程條件：加氫反應(yīng)是可逆、放熱和分子數(shù)減少的反應(yīng)，根據(jù)呂查德里原 理，低溫、高壓有利于化學(xué)平衡向加氫反應(yīng)方向移動(dòng)。加氫過程所需的溫度決定 于所用催化劑的活性，活性高者溫度可較低。對(duì)于在反應(yīng)溫度條件下平衡常數(shù)較 小的加氫反應(yīng)（如由一氧化碳加氫合成甲醇），為了提高平衡轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)過程 需要在高壓下進(jìn)行，并且也有利于提高反應(yīng)速度。采用過量的氫，不僅可加快反 應(yīng)速度和提高被加氫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，而且有利于導(dǎo)出反應(yīng)熱