高壓加氫裝置用閥門技術(shù)規(guī)范

(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。

⒉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)廠房

加氫壓縮機(jī)廠房內(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

⒈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、集垢籃筐、催化劑支承盤、冷氫管、冷氫箱、再分配盤、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。

2.高壓換熱器

反應(yīng)器出料溫度較高，具有很高熱焓，應(yīng)盡可能回收這部分熱量，因此加氫裝置都設(shè)有高壓換熱器，用于反應(yīng)器出料與原料油及循環(huán)氫換熱。現(xiàn)在的高壓換熱器多為U型管式雙殼程換熱器，該種換熱器可以實(shí)現(xiàn)純逆流換熱，提高換熱效率，減小高壓換熱器的面積。管箱多用螺紋鎖緊式端蓋，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、密封性好、便于拆裝。

高壓換熱器的操作條件為高溫、高壓、臨氫，靜密封點(diǎn)較多，易出現(xiàn)泄漏，是加氫裝置的重要設(shè)備。

3.高壓空冷

高壓空冷的操作條件為高壓、臨氫，是加氫裝置的重要設(shè)備，中國華北地區(qū)某煉油廠中壓加氫裂化裝置，高壓空冷兩次出現(xiàn)泄漏，使裝置被迫停工處理，因此，高壓空冷的設(shè)計(jì)、制造及使用也應(yīng)引起重視。

4.高壓分離器

高壓分離器的工藝作用是進(jìn)行氣-油-水三相分離，高壓分離器的操作條件為高壓、臨氫，操作溫度不高，在水和硫化氫存在的條件下，物料的腐蝕性增強(qiáng)，在使用時(shí)應(yīng)引起足夠重視。

另外，加氫裝置高壓分離器的液位非常重要，如控制不好將產(chǎn)生嚴(yán)重后果，液位過高，液體易帶進(jìn)循環(huán)氫壓縮機(jī)，損壞壓縮機(jī)，液位過低，易發(fā)生高壓竄低壓事故，大量循環(huán)氫迅速進(jìn)入低壓分離器，此時(shí)，如果低壓分離器的安全閥打不開或泄放量不夠，將發(fā)生嚴(yán)重事故。因此，從安全角度講高壓分離器是很重要的設(shè)備。

⒌反應(yīng)加熱爐

加氫反應(yīng)加熱爐的操作條件為高溫、高壓、臨氫，而且有明火，操作條件非?？量?，是加氫裝置的重要設(shè)備。加氫反應(yīng)加熱爐爐管材質(zhì)一般為高Cr、Ni的合金鋼，如TP347。

加氫反應(yīng)加熱爐的爐型多為純輻射室雙面輻射加熱爐，這樣設(shè)計(jì)的目的是為了增加輻射管的熱強(qiáng)度，減小爐管的長度和彎頭數(shù)，以減少爐管用量，降低系統(tǒng)壓降。為回收煙氣余熱，提高加熱爐熱效率，加氫反應(yīng)加熱爐一般設(shè)余熱鍋爐系統(tǒng)。

6.新氫壓縮機(jī)

新氫壓縮機(jī)的作用就是將原料氫氣增壓送入反應(yīng)系統(tǒng)，這種壓縮機(jī)一般進(jìn)出口的壓差較大，流量相對(duì)較小，多采用往復(fù)式壓縮機(jī)。

往復(fù)式壓縮機(jī)的每級(jí)壓縮比一般為2-3.5，根據(jù)氫氣氣源壓力及反應(yīng)系統(tǒng)壓力，一般采用2~3級(jí)壓縮。

往復(fù)式壓縮機(jī)的多數(shù)部件為往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，氣流流動(dòng)有脈沖性，因此往復(fù)式壓縮機(jī)不能長周期運(yùn)行，多設(shè)有備機(jī)。

往復(fù)式壓縮機(jī)一般用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過剛性聯(lián)軸器連接，電動(dòng)機(jī)的功率較大、轉(zhuǎn)速較低，多采用同步電機(jī)。

7.循環(huán)氫壓縮機(jī)

循環(huán)氫壓縮機(jī)的作用是為加氫反應(yīng)提供循環(huán)氫。循環(huán)氫壓縮機(jī)是加氫裝置的"心臟"。如果循環(huán)氫壓縮機(jī)停運(yùn)，加氫裝置只能緊急泄壓停工。

循環(huán)氫壓縮機(jī)在系統(tǒng)中是循環(huán)作功，其出人口壓差一般不大，流量相對(duì)較大，一般使用離心式壓縮機(jī)。由于循環(huán)氫的分子量較小，單級(jí)葉輪的能量頭較小，所以循環(huán)氫壓縮機(jī)一般轉(zhuǎn)速較高(8000-10000r/nfin)，級(jí)數(shù)較多(6~8級(jí))。

循環(huán)氫壓縮機(jī)除軸承和軸端密封外，幾乎無相對(duì)摩擦部件，而且壓縮機(jī)的密封多采用干氣式密封和浮環(huán)密封，再加上完善的儀表監(jiān)測、診斷系統(tǒng)，所以，循環(huán)氫壓縮機(jī)一般能長周期運(yùn)行，無需使用備機(jī)。

循環(huán)氫壓縮機(jī)多采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，這是因?yàn)檎羝啓C(jī)的轉(zhuǎn)速較高，而且其轉(zhuǎn)速具有可調(diào)節(jié)性。

8.自動(dòng)反沖洗過濾器

加氫原料中含有機(jī)械雜質(zhì)，如不除去，就會(huì)沉積在反應(yīng)器頂部，使反應(yīng)器壓差過大而被迫停工，縮短裝置運(yùn)行周期。因此，加氫原料需要進(jìn)行過濾，現(xiàn)在多采用自動(dòng)反沖洗過濾器。

自動(dòng)反沖洗過濾器內(nèi)設(shè)約翰遜過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)可以過濾掉≥25/1m的固體雜質(zhì)顆粒，當(dāng)過濾器進(jìn)出口壓差大于設(shè)定值(0.1~0.18MPa)時(shí)，啟動(dòng)反沖洗機(jī)構(gòu)，進(jìn)行反沖洗，沖洗掉過濾器上的雜質(zhì)。

加氫裝置緩蝕劑(WX-121D)是針對(duì)加氫裝置研制的專用緩蝕劑。此緩蝕劑經(jīng)精確復(fù)配，對(duì)H2S-HCL-CO2-H2O及有機(jī)酸有較強(qiáng)的中和作用。加氫裝置緩蝕劑(WX-121D)一方面由于緩蝕劑改變了金屬表面的電荷狀態(tài)，增大了腐蝕反應(yīng)的活化能，使腐蝕難以進(jìn)行;另一方面非極性基團(tuán)多數(shù)排列在金屬表面，形成疏水膜，阻止了與腐蝕反應(yīng)有關(guān)的大部分電荷或腐蝕介質(zhì)移動(dòng)，達(dá)到抑制腐蝕的目的。通過實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)和靜態(tài)實(shí)驗(yàn)表明，此緩蝕劑的緩蝕率達(dá)到98%以上。

主要理化指標(biāo)