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加氫裂化裝置說(shuō)明、危險(xiǎn)因素及防范措施

  
評(píng)論: 更新日期:2011年05月09日

 一、裝置簡(jiǎn)介

  (一)裝置的發(fā)展及類(lèi)型

  1.加氫裝置的發(fā)展

  加氫是指石油餾分在氫氣及催化劑作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的加工過(guò)程,加氫過(guò)程可分為加氫精制、加氫裂化、臨氫降凝、加氫異構(gòu)化等,下面重點(diǎn)介紹加氫裂化加工過(guò)程。

  加氫技術(shù)最早起源于20世紀(jì)20年代德國(guó)的煤和煤焦油加氫技術(shù),第二次世界大戰(zhàn)以后,隨著對(duì)輕質(zhì)油數(shù)量及質(zhì)量的要求增加和提高,重質(zhì)餾分油的加氫裂化技術(shù)得到了迅速發(fā)展。

  1959年美國(guó)謝夫隆公司開(kāi)發(fā)出了Isocrosking加氫裂化技術(shù),其后不久環(huán)球油品公司開(kāi)發(fā)出了Lomax加氫裂化技術(shù),聯(lián)合油公司開(kāi)發(fā)出了Uicraking加氫裂化技術(shù)。加氫裂化技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展。

  早在20世紀(jì)50年代,我國(guó)就已經(jīng)對(duì)加氫技術(shù)進(jìn)行了研究和開(kāi)發(fā),早期主要進(jìn)行頁(yè)巖油的加氫技術(shù)開(kāi)發(fā),60年代以后,隨著大慶、勝利油田的相繼發(fā)現(xiàn),石油餾分油的加氫技術(shù)得到了迅速發(fā)展,1966年我國(guó)建成了第一套4000kt/a的加氫裂化裝置。?

  進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的中壓加氫裂化及中壓加氫改質(zhì)技術(shù)也得到了應(yīng)用和發(fā)展。

  2.裝置的主要類(lèi)型

  加氫裝置按加工目的可分為:加氫精制、加氫裂化、渣油加氫處理等類(lèi)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(lián)加氫裂化流程。

  一段加氫裂化流程是指只有一個(gè)加氫反應(yīng)器,原料的加氫精制和加氫裂化在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。該流程的特點(diǎn)是:工藝流程簡(jiǎn)單,但對(duì)原料的適應(yīng)性及產(chǎn)品的分布有一定限制。

  二段加氫裂化流程是指有兩個(gè)加氫反應(yīng)器,第一個(gè)加氫反應(yīng)器裝加氫精制催化劑,第二個(gè)加氫反應(yīng)器裝加氫裂化催化劑,兩段加氫形成兩個(gè)獨(dú)立的加氫體系,該流程的特點(diǎn)是:對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng),操作靈活性較大,產(chǎn)品分布可調(diào)節(jié)性較大,但是,該工藝的流程復(fù)雜,投資及操作費(fèi)用較高。

  串聯(lián)加氫裂化流程也是分為加氫精制和加氫裂化兩個(gè)反應(yīng)器,但兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)連接,為一套加氫系統(tǒng)。串聯(lián)加氫裂化流程既具有二段加氫裂化流程比較靈活的特點(diǎn),又具有一段加氫裂化流程比較簡(jiǎn)單的特點(diǎn),該流程具有明顯優(yōu)勢(shì),如今新建的加氫裂化裝置多為此種流程,本節(jié)所述的流程即為此種流程。

  二、重點(diǎn)部位及設(shè)備

  (一)重點(diǎn)部位

  1.加熱爐及反應(yīng)器區(qū)

  加氫裝置的加熱爐及反應(yīng)器區(qū)布置有加氫反應(yīng)加熱爐、分餾部分加熱爐、加氫反應(yīng)加熱器、高壓換熱器等設(shè)備,其中大部分設(shè)備為高壓設(shè)備,介質(zhì)溫度比較高,而且加熱爐又有明火,因此,該區(qū)域潛在的危險(xiǎn)性比較大,主要危險(xiǎn)為火災(zāi)、爆炸是安全上重點(diǎn)防范的區(qū)域。

  2.高壓分離器及高壓空冷區(qū)

  高壓分離器及高壓空冷區(qū)內(nèi)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(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題。主要危險(xiǎn)為火災(zāi)、爆炸和H2S中毒,因此該區(qū)域是安全上重點(diǎn)防范的區(qū)域。

  3.加氫壓縮機(jī)廠(chǎng)房

  加氫壓縮機(jī)廠(chǎng)房?jī)?nèi)布置有循環(huán)氫壓縮機(jī)、氫氣增壓機(jī),該區(qū)域?yàn)榕R氫環(huán)境,氫氣的壓力較高,而且壓縮機(jī)為動(dòng)設(shè)備,出現(xiàn)故障的機(jī)率較大,因此,該區(qū)域潛在的危險(xiǎn)性比較大,主要危險(xiǎn)為火災(zāi)、爆炸中毒,是安全上重點(diǎn)防范的區(qū)域。

  4.分餾塔區(qū)

  分餾塔區(qū)的設(shè)備數(shù)量較多,介質(zhì)多為易燃、易爆物料,高溫?zé)嵊捅檬菓?yīng)重點(diǎn)防范的設(shè)備,高溫?zé)嵊鸵坏┌l(fā)生泄漏,就可能引起火災(zāi)事故,分餾塔區(qū)內(nèi)有大量的燃料氣、液態(tài)烴及油品,如發(fā)生事故,后果將十分嚴(yán)重,此外,脫丁烷塔及其干氣、液化氣中H2S濃度高,有中毒危險(xiǎn),因此該區(qū)域也是安全上重點(diǎn)防范的區(qū)域。

  (二)主要設(shè)備

  1.加氫反應(yīng)器

  加氫反應(yīng)器多為固定床反應(yīng)器,加氫反應(yīng)屬于氣—液—固三相涓流床反應(yīng),加氫反應(yīng)器分冷壁反應(yīng)器和熱壁反應(yīng)器兩種:冷壁反應(yīng)器內(nèi)有隔熱襯里,反應(yīng)器材質(zhì)等級(jí)較低;熱壁反應(yīng)器沒(méi)有隔熱襯里,而是采用雙層堆焊襯里,材質(zhì)多為2×1/4Cr—1M0。加氫反應(yīng)器內(nèi)的催化劑需分層裝填,中間使用急冷氫,因此加氫反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,反應(yīng)器人口設(shè)有擴(kuò)散器,內(nèi)有進(jìn)料分配盤(pán)、集垢籃筐、催化劑支承盤(pán)、冷氫管、冷氫箱、再分配盤(pán)、出口集油器等內(nèi)構(gòu)件。

  加氫反應(yīng)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(shè)備之一。

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