催化裂化装置两器施工工法
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两器吊装中常用的两种封头翻转吊装工艺/ 、八—1前言再生器和沉降器(以下简称两器)是炼油厂重油催化裂化装置的核心设备,也是整个催化装置施工的重点和难点。
为方便组对和衬里,两器封头常需在地面进行180°翻转,而且翻转工艺对受力计算和实际操作要求都比较高。
因而两器封头翻转也是催化装置吊装施工中的重要一环,选择合理的翻转吊装工艺是保证吊装作业施工安全的重要保证。
两器封头常用的主要有球形封头和碟形封头两种形式。
本文结合大连石化公司350万t / a重油催化裂化装置沉降器球形封头翻转施工以及笔者的亲身实践,对吊装施工中常用的球形封头翻转工艺作以下几点探讨。
2施工工艺2.1方案一:先降后升法翻转工艺1 )施工过程此方案是利用I台主吊车和1台抬尾吊车配合,先同时将球形封头水平抬起,然后回落抬尾吊车,让主吊车单独吊住封头,再将封头水平旋转180°后, 重新设置好抬尾吊车,并使抬尾吊车缓缓提升,直至封头翻转180。
后,同时回落2台吊车,将封头平放在地面上。
大连石化公司350万t / a重油催化裂化装置施工中沉降器球形封头翻转施工便是采用了此方案。
具体施工过程和受力分析如下所示。
第一步:初始状态主吊车和抬尾吊车配合同时将球形封头水平抬起一定咼度(如图1所示)O 图中:O-球形封头重心位置T-主吊车受力P-抬尾吊车受力G-吊装重量(包括衬里和加固重量)受力分析如下:T x 1严p X £①T+P-G ②通过式① 和式② 即可求出此状态的主吊车受力T和抬尾吊车受力P第二步:中间状态(一)回落抬尾吊车至不受力后,撤下抬尾吊车,让主吊车单独吊住封头,再将封头水平旋转180 ° (如图2所示)。
图中:0 -球形封头重心位置T -主吊车受力此时吊装重量完全由主吊车承担,即T =G o第三步:中间状态(二)重新设置好抬尾吊车,并使抬尾吊车缓缓提升,使球形封头翻转到一定角度(如图3所示)o图中O -球形封头重心位置T -主吊车受力P-抬尾吊车受力G -吊装重量(包括衬里和加固重量)受力分析如下:T x h=P x h2①T+P=G ②通过式① 和式② 即可求出此状态的主吊车受力T和抬尾吊车受力P 第四步:最终状态抬尾吊车继续提升,直至封头翻转180°后,同时回落2台吊车,将封头平放在地面上(如图4所示)o此状态主吊车和抬尾吊车受力与初始状态一样,不再拾禺吊车 抢尾帚车拾尾吊耳重复计算。
催化装置重点、难点
两器重点、难点
1. 再生器为整体热处理,危险性高施工难度大,热处理方法为燃油法,主要控制燃烧的稳定性及燃烧温度。
2. 反应器为局部热处理热处理方法为电加热法。
热处理过程中要控制好升温及降温的速度,并要有详细的记录。
3. 提升管龟甲网材质为0Cr18Ni9焊接难度大,焊接后不能有松动、漏焊等缺陷,衬里施
工要求严格,施工难度大,施工时要控制好压实,外观不能有裂纹等缺陷。
4. 两器几何尺寸大,焊接预热难度大、吊装难度大组焊焊缝多,焊接任务量大,环形挡板、人字挡板衬里施工难度大,安装时要求压实,衬里的安装不能有贯通缝及裂纹,安装精度高。
5. 两器衬里整体烘炉难度要求高,施工难度大。
6. 内部旋风分离系统的安装精度要求严格,又为现场吊装施工,所以安装精度控制难度大,要时刻保证旋风分离系统的安装精度。
7. 两器几何尺寸过大,要求分段吊装,对对口错边量控制难度大。
8. 高空焊接时,由于现场风沙较大,对焊接影响亦较大,要控制高空焊接作业的焊接质量。
9. 安装标高高,安全作业难度大。
C-201分馏塔的重点难点
1. 分馏塔材质为复合板,焊接要求高,施工难度大,在施工作业中严格控制焊条的使用情况。
2. 安装标高高8000mm,整体高度高53050mm 吊装难度大。
分段吊装时,对口错边量控
制难度大。
3. 由于为分段吊装,塔体垂直度及其他安装精度控制难度大。
4. 由于受限空间作业,不方便施工,所以塔内件安装精度控制难度大。
“催化裂化”装置简单工艺流程“催化裂化”装置由原料预热、反应、再生、产品分馏等三部分组成,其工艺流程见下图,主要设备有:反应器、再生器、分馏塔等。
1、反应器(又称沉降器)的总进料由新鲜原料和回炼油两部分组成,新鲜原料先经换热器换热,再与回炼油一起分为两路进入加热炉加热,然后进入反应器底部原料集合管,分六个喷嘴喷入反映器提升管,并用蒸汽雾化,在提升管中与560~600℃的再生催化剂相遇,立即汽化,约有25~30%的原料在此进行反应。
汽油和蒸汽携带着催化剂进入反应器。
通过反应器,分布板到达密相段,反应器直径变大,流速降低,最后带着3~4㎏/㎡的催化剂进入旋风分离器,使其99%以上的催化剂分离,经料腿返回床层,油汽经集气室出沉降器,进入分馏塔。
2、油气进入分馏塔是处于过热状态,同时仍带有一些催化剂粉末,为了回收热量,并洗去油汽中的催化剂,分馏塔入口上部设有挡板,用泵将塔底油浆抽出经换热及冷却到200~3000C,通过三通阀,自上层挡板打回分馏塔。
挡板以上为分馏段,将反应物根据生产要求分出气体、汽油、轻柴油、重柴油及渣油。
气体及汽油再进行稳定吸收,重柴油可作为产品,也可回炼,渣油从分馏塔底直接抽出。
3、反应生焦后的待生催化剂沿密相段四壁向下流入汽提段。
此处用过热蒸汽提出催化剂,颗粒间及表面吸附着的可汽提烃类,沿再生管道通过单动滑阀到再生器提升管,最后随增压风进入再生器。
在再生器下部的辅助燃烧室吹入烧焦用的空气,以保证床层处于流化状态。
再生过程中,生成的烟通过汽密相段进入稀相段。
再生催化剂不断从再生器进入溢流管,沿再生管经另一单动滑阀到沉降器提升管与原料油汽汇合。
4、由分馏塔顶油气分离出来的富气,经气压机增压,冷却后用凝缩油泵打入吸收脱吸塔,用汽油进行吸收,塔顶的贫气进入二级吸收塔用轻柴油再次吸收,二级吸收塔顶干气到管网,塔底吸收油压回分馏塔。
5、吸收脱吸塔底的油用稳定进料泵压入稳定塔,塔顶液态烃一部分作吸收剂,另一部分作稳定汽油产品。
250万吨/年重油催化裂化装置文件名称:两器壳体焊接方案目录1 工程概况 (1)2 焊接施工程序 (1)3 焊接工艺管理 (2)4 焊工管理 (3)5 焊接材料管理 (3)6 焊接设备 (4)7 现场管理 (4)8 焊接工艺及过程控制 (4)9 预热及焊后热处理 (7)10 焊接质量标准 (8)11 产品试板 (8)12 质量保证措施 (9)13 健康、安全、环境(HSE)保证措施 (9)14 主要施工机具及手段用料 (10)15 记录表格一览表 (13)1 工程概况1.1 工程简介XX项目250万吨/年催化裂化装置工程中的核心设备沉降器(150-R-1101)直径φ7.2m,高65.5m,最大壁厚26mm,金属重295.3吨;再生器(150-R-1102)直径φ12.6m,高43.6m,最大壁厚度36mm,金属重670吨。
由于设备外形尺寸大,沉降器、再生器壳体由制造厂压制成型,分片到货,现场组焊。
两器壳体材质均为Q245R,对接焊缝采用X型坡口,现场焊接选用手工电弧焊(SMAW),焊接材料为E4315(J427)焊条。
两器壳体焊接工作量大,施工时间长,局部热处理有一定难度,焊接质量是确保设备安全投产和长期稳定运行的关键,焊接施工应为本工程施工的重点和关键。
1.2 编制依据1.2.1 设备图纸及有关技术文件、壳体订货技术协议1.2.2 TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》1.2.3 GB150-98《钢制压力容器》1.2.4 JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》1.2.5 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》1.2.6 JB/T4730.1~.6-2005《承压设备无损检测》1.2.7 SH3504-2000《催化裂化装置反应器(沉降器)再生器施工及验收规范》1.2.8 70B124-2002《催化裂化装置反应再生系统设备工程技术条件》1.2.9 JB/T4747-2002《压力容器用钢焊条订货技术条件》1.2.10 《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》(2002年版)1.2.11 GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》1.3 工程特点1.3.1 两器为本装置的核心设备,几何尺寸大,高度高,安装基础高,两器内件多,安装复杂,组装精度要求高,施工技术含量高,需提前安排好各部件的安装顺序,必须采用大型吊车进行作业。
- 76 -技术交流石油和化工设备2020年第23卷表1 两器各部位衬里型号及厚度浅谈大型催化裂化装置两器衬里施工质量管控刘光辉,赵君昌,何雪军,康浩(浙江石油化工有限公司, 浙江 舟山 316200)[摘 要] 阐述了重油催化裂化装置两器的衬里结构、衬里施工步骤及常见质量问题分析。
对催化裂化装置再生器、反应器及附属设备衬里施工进行全过程管控、全员参与,保证了衬里质量,确保了装置一次开车成功。
[关键词] 催化裂化;衬里;施工质量;全过程管控作者简介:刘光辉(1984—),男,四川广安人,2006年7月毕业于重庆科技学院设备工程与管理专业,本科学历,设备主管。
主要从事催化裂化装置设备管理工作。
450万吨/年重油催化裂化装置是浙江石化重要的炼油加工装置,该装置反再部分采用UOP 工艺,由中石化洛阳院详细设计,采用结构紧凑、易于操作和维护的并列式两器,即重叠布置的两个再生器与包含VSSSM 快速分离技术和AF 填料设计汽提段的热壁反应沉降器并列布置,形成高低并列的两器结构,再生器采用重叠式两段再生型式,两个再生器重叠布置。
该装置两器(再生器和反应器)及附属设备操作条件较为苛刻,不仅要承受650-750℃的高温,还要抗高线速催化剂冲蚀。
因此,衬里质量的好坏直接关系到催化装置能否安全、平稳及长周期运行。
1 两器衬里结构再生器筒体、封头、斜管均采用单层隔热耐磨衬里料,锚固钉材质为S30408。
反应沉降器采用热壁设计,汽提段采用AF 填料设计无衬里结构,汽提段下部锥段设计为龟甲网单层高耐磨衬里,型号为LA ,提升管及Y 型段均为制造商在出厂前预制完成,具体见表1。
部位衬里型号厚度(单位:mm)1再生器筒体LC31002再生器封头LC31003再生器集气室出口LC2125/1004各斜管出口LC11255反应器锥段LA202 衬里施工步骤及常见质量问题分析2.1 衬里施工步骤单层隔热耐磨衬里施工采用支模浇注方法,一般从下往上逐段进行。
重油催化裂化装置工艺流程简述重油催化裂化装置:包括反应—再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、主风机部分、气压机部分、余热回收部分。
1.1 反应-再生部分自装置外来的常压渣油进入原料油缓冲罐(V1201),由原料油泵(P1201AB)升压后经循环油浆—原料油换热器(E1215AB )加热至280C左右,与自分馏部分来的回炼油混合后进入提升管中部,分4路经原料油进料喷嘴进入提升管反应器(R1101A)下部,与通过预提升段整理成活塞流的高温催化剂进行接触完成原料的升温、汽化及反应,反应油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋风分离器得到迅速分离后经升气管进入沉降器单级旋风分离器,在进一步除去携带的催化剂细粉后,反应油气离开沉降器,进入分馏塔。
待生催化剂经粗旋及沉降器单级旋风分离器料腿进入位于沉降器下部的汽提段,在此与蒸汽逆流接触以置换催化剂所携带的油气。
汽提后的催化剂沿待生立管下流,经待生塞阀并通过待生塞阀套筒进入再生器(R1102)的密相床,在700r左右的再生温度、富氧(3%)及CO助燃剂的条件下进行逆流完全再生。
再生后的再生催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀,进入两根提升管反应器底部,以蒸汽和干气作提升介质,完成催化剂加速、分散过程,然后与雾化原料接触。
来自蜡油再生斜管的再生催化剂与来自汽油待生循环管的汽油待生催化剂通过特殊设计的预提升段整理成活塞流。
轻重汽油分离塔顶回流油泵出口来的轻汽油,分两路进入汽油提升管反应器(R1104A)。
R1104A 的反应油气在提升管出口经粗旋迅速分离,油气经单级旋风分离器进一步除去携带的催化剂细粉,最后离开汽油沉降器,进入分馏塔。
来自R1104 粗旋以及汽油沉降器单级旋风分离器回收的催化剂进入汽油汽提段,在此与蒸汽逆流接触以汽提催化剂所携带的油气,汽提后的一部分催化剂经汽油待生斜管、汽油待生滑阀进入蜡油提升管反应器(R1101A)底部预提升段,与再生催化剂混合。
再生后的催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀,进入提升管反应器(R1101A)和汽油提升管反应器(R1104A)底部。
催化裂化的拆置简介及工艺过程之阳早格格创做概括催化裂化技能的死长稀切依好于催化剂的死长.有了微球催化剂,才出现了流化床催化裂化拆置;分子筛催化剂的出现,才死长了提下管催化裂化.采用相宜的催化剂对付于催化裂化历程的产品产率、产品本量以及经济效率具备要害效率.催化裂化拆置常常由三大部分组成,即反应/复活系统、分馏系统战吸支宁静系统.其中反应––复活系统是齐拆置的核心,现以下矮并列式提下管催化裂化为例,对付几大系统分述如下:(一)反应––复活系统新陈本料(减压馏分油)通过一系列换热后与回炼油混同,加进加热炉预热到370℃安排,由本料油喷嘴以雾化状态喷进提下管反应器下部,油浆没有经加热曲交加进提下管,与去自复活器的下温(约650℃~700℃)催化剂交触并坐时汽化,油气与雾化蒸汽及预提下蒸汽所有携戴着催化剂以7米/秒~8米/秒的下线速通过提下管,经赶快分散器分散后,大部分催化剂被分出降进重降器下部,油气携戴少量催化剂经二级旋风分散器分出夹戴的催化剂后加进分馏系统.积有焦冰的待死催化剂由重降器加进其底下的汽提段,用过热蒸气举止汽提以脱除吸附正在催化剂表面上的少量油气.待死催化剂经待死斜管、待死单动滑阀加进复活器,与去自复活器底部的气氛(由主风机提供)交触产死流化床层,举止复活反应,共时搁出洪量焚烧热,以保护复活器脚够下的床层温度(稀相段温度约650℃~680℃).复活器保护0.15MPa~0.25MPa(表)的顶部压力,床层线速约0.7米/秒~1.0米/秒.复活后的催化剂经淹流管,复活斜管及复活单动滑阀返回提下管反应器循环使用.烧焦爆收的复活烟气,经复活器稀相段加进旋风分散器,经二级旋风分散器分出携戴的大部分催化剂,烟气经集气室战单动滑阀排进烟囱.复活烟气温度很下而且含有约5%~10%CO,为了利用其热量,很多拆置设有CO锅炉,利用复活烟气爆收火蒸汽.对付于支配压力较下的拆置,常设有烟气能量回支系统,利用复活烟气的热能战压力做功,启动主风机以俭朴电能.(二)分馏系统分馏系统的效率是将反应/复活系统的产品举止分散,得到部分产品战半兴品.由反应/复活系统去的下温油气加进催化分馏塔下部,经拆有挡板的脱过热段脱热后加进分馏段,经分馏后得到富气、细汽油、沉柴油、重柴油、回炼油战油浆.富气战细汽油去吸支宁静系统;沉、重柴油经汽提、换热或者热却后出拆置,回炼油返回反应––复活系统举止回炼.油浆的一部分支反应复活系统回炼,另一部分经换热后循环回分馏塔.为了与走分馏塔的过剩热量以使塔内气、液相背荷分集匀称,正在塔的分歧位子分别设有4个循环回流:顶循环回流,一中段回流、二中段回流战油浆循环回流.催化裂化分馏塔底部的脱过热段拆有约十块人字形挡板.由于进料是460℃以上的戴有催化剂粉终的过热油气,果此必须先把油气热却到鼓战状态并洗下夹戴的粉尘以便举止分馏战预防阻碍塔盘.果此由塔底抽出的油浆经热却后返回人字形挡板的上圆与由塔底上去的油气顺流交触,一圆里使油气热却至鼓战状态,另一圆里也洗下油气夹戴的粉尘.(三)吸支--宁静系统从分馏塔顶油气分散器出去的富气中戴有汽油组分,而细汽油中则溶解有C3、C4以至C2组分.吸支––宁静系统的效率便是利用吸支战细馏的要领将富气战细汽油分散成搞气(≤C2)、液化气(C3、C4)战蒸汽压合格的宁静汽油.拆置简介(一)拆置死长及其典型1.拆置死长催化裂化工艺爆收于20世纪40年代,是炼油厂普及本油加工深度的一种重油沉量化的工艺.20世纪50年代初由ESSO公司(好国)推出了Ⅳ型流出催化拆置,使用微球催化剂(仄稳粒径为60—70tan),进而使催化裂化工艺得到极大死长.1958年尔国第一套移动床催化裂化拆置正在兰州炼油厂投产.1965年尔国自己安排制制动工的Ⅳ型催化拆置正在抚顺石油二厂投产.通过近40年的死长,催化裂化已成为炼油厂最要害的加工拆置.停止1999年底,尔国催化裂化加工本领达8809.5×104t/a,占一次本油加工本领的33.5%,是加工比率最下的一种拆置,拆置规模由(34—60)×104t/a 死长到海内最大300×104t/a,海中为675×104t/a.随着催化剂战催化裂化工艺的死长,其加工本料由重量化、劣量化死长至暂时齐减压渣油催化裂化.根据脚法产品的分歧,有探供最大气体支率的催化裂解拆置(DCC),有探供最大液化气支率的最洪量下辛烷值汽油的MGG工艺等,为了符合以上的死长,相映推出了二段复活、富氧复活等工艺,进而使催化裂化拆置背着工艺技能进步、经济效率更佳的目标死长.2.拆置的主要典型催化裂化拆置的核心部分为反应—复活单元.反应部分有床层反应战提下管反应二种,随着催化剂的死长,暂时提下管反应已与代了床层反应.复活部分可分为真足复活战没有真足复活,一段复活战二段复活(真足复活即指复活烟气中CO含量为10—6级).从反应与复活设备的仄里安插去道又可分为下矮并列式战共轴式,典型的反应—复活单元睹图2—4、图2—5、图2—6、图2—7,其特性睹表2—11.(二)拆置单元组成与工艺过程催化裂化拆置的基础组成单元为:反应—复活单元,能量回支单元,分馏单元,吸支宁静单元.动做扩充部分有:搞气、液化气脱硫单元,汽油、液化气脱硫醇单元等.各单元效率介绍如下.(1)反应—复活单元重量本料正在提下管中与复活后的热催化剂交触反应后加进重降器(反应器),油气与催化剂经旋风分散器与催化剂分散,反应死成的气体、汽油、液化气、柴油等馏分与已反应的组分所有离启重降器加进分馏单元.反应后的附有焦冰的待死催化剂加进复活器用气氛烧焦,催化剂回复活性后再加进提下管介进反应,产死循环,复活器顶部烟气加进能量回支单元.(2)三机单元所谓三机系指主风机、气压机战删压机.如果将反一再单元动做拆置的核心部分,那么主风机便是催化裂化拆置的心净,其效率是将气氛支人复活器,使催化剂正在复活器中烧焦,将待死催化剂复活,回复活性以包管催化反应的继承举止.删压机是将主风机出心的气氛提压后动做催化剂输支的能源风、流化风、提下风,以脆持反—再系统催化剂的仄常循环.气压机的效率是将分馏单元的气体压缩降压后支人吸支宁静单元,共时通过安排气压机转数也可达到统制重降器顶部压力的脚法,那是包管反应复活系统压力仄稳的一个脚法.(3)能量回支单元利用复活器出心烟气的热能战压力使余热锅炉爆收蒸汽战烟气轮机做功、收电等,此举可大大降矮拆置能耗,暂时现有的重油催化裂化拆置有无此回支系统,其能耗可出进1/3安排.(4)分馏单元重降器出去的反应油气经换热后加进分馏塔,根据各物料的沸面好,从上至下分散为富气(至气压机)、细汽油、柴油、回炼油战油浆.该单元的支配对付齐拆置的仄安效率较大,一头一尾的支配尤为要害,即分馏塔顶压力、塔底液里的稳固是拆置仄安死产的有力包管,包管气压机人心搁火炬战油浆出拆置系统的通畅,是仄安死产的必备条件.(5)吸支宁静单元通过气压机压缩降压后的气体战去自分馏单元的细汽油,通过吸支宁静部分,分隔为搞气、液化气战宁静汽油.此单元是本拆置甲类伤害物量最集结的场合.(6)产品细制单元包罗搞气、液化气脱硫战汽油液化气脱硫醇单元该二部分,搞气、液化气正在胺液(乙醇胺、二乙醇胺、Ⅳ—甲基二乙醇胺等)效率下、吸支搞气、液化气中的H2S气体以达到脱除H2S的脚法.汽油战液化气正在碱液状态中正在磺化酞氰钴或者散酞氰钻效率下将硫醇氧化为二硫化物,以达到脱除硫醇的脚法.2.工艺过程工艺准则过程睹图2—8.本料油由罐区或者其余拆置(常减压、润滑油拆置)支去,加进本料油罐,由本料泵抽出,换热至200—300°C安排,分馏塔去的回炼油战油浆所有加进提下管的下部,与由复活器复活斜管去的650~700°C复活催化剂交触反应,而后经提下管上部加进分馏塔(下部);反应完的待死催化剂加进重降器下部汽提段.被汽提蒸汽与消油气的待死剂通过待死斜管加进复活器下部烧焦罐.由主风机去的气氛支人烧焦罐烧焦,并共待死剂一道加进复活器继承烧焦,烧焦复活后的复活催化剂由复活斜管进人提下管下部循环使用.烟气经一、二、三级旋分器分散出催化剂后,其温度正在650~700°C,压力0.2-0.3MPa(表),进人烟气轮机做功戴动主风机,其后温度为500—550°C,压力为0.01MPa(表)安排,再加进兴热锅炉爆收蒸汽,收汽后的烟气(温度约莫为200℃安排)通过烟囱排到大气.反应油气加进分馏塔后,最先脱过热,塔底油浆(油浆中含有2%安排催化剂)分二路,一路至反应器提下管,另一路经换热器热却后出拆置.脱过热后油气降下,正在分馏塔内自上而下分散出富气、细汽油、沉柴油、回炼油.回炼油去提下管再反应,沉柴油经换热器热却后出拆置,富气经气压机压缩后与细汽油共进吸支塔,吸支塔顶的贫气加进再吸支塔由沉柴油吸支其中的C4-C5,再吸支塔顶搞气加进搞气脱硫塔脱硫后动做产品出拆置,吸支塔底富吸支油加进脱吸塔以脱除其中的C2.塔底脱乙烷汽油加进宁静塔,宁静塔底油经碱洗后加进脱硫醇单元脱硫醇后出拆置,宁静塔顶液化气加进脱硫塔脱除H,S,再加进脱硫醇单元脱硫醇后出拆置.(脱硫脱硫醇已绘出)(三)化教反应历程1.催化裂化反应的特性催化裂化反应是正在催化剂表面上举止的,其反应历程的7个步调如下:①气态本料分子从合流扩集到催化剂表面;②本料分子沿催化剂中背内扩集;③本料分子被催化剂活性核心吸附;④本料分子爆收化教反应;⑤产品分子从催化剂内表面脱附;⑥产品分子由催化剂中背中扩集;⑦产品分子扩集到合流中.重量本料反应死成脚法产品可用下图表示:2.催化裂化反应种类石油馏分是由格中搀纯的烃类战非烃类组成,其反应历程格中搀纯,种类繁琐,大概分为几个典型.(1)裂化反应是主要的反应.即C—C键断裂,大分子形成小分子的反应.(2)同构化反应是要害的反应.即化合物的相对付分子量没有变,烃类分子结媾战空间位子变更,所以催化裂化产品中会有较多同构烃.(3)氢变化反应是一个烃分子上的氢脱下去加到另一个烯烃分子上,使其烯烃鼓战,该反应是催化裂化特有的反应.虽然氢变化反应会使产品安靖性变佳,然而是大分子的烃类反应脱氢将死成焦冰.(4)芳构化反应烷烃、烯烃环化死成环烷烃战环烯烃,而后进一步氢变化反应死成芳烃,由于芳构化反应使汽油、柴油中芳烃较多.除以上反应中,另有甲基变化反应、叠合反应战烷基化反应等.(四)主要支配条件及工艺技能特性1.主要支配条件果分歧的工艺支配条件没有尽相共,表2—12列出普遍一段复活催化裂化的主要支配条件.2.工艺技能特性(1)微球催化剂的气—固流态化催化裂化确切一面该当喊做流化催化裂化.微球催化剂(60—70/1m粒径)正在分歧气相线速下浮现分歧状态,可分为牢固床(即催化剂没有动)、流化床(即催化剂只正在一定的空间疏通)战输支床(即催化剂与气相介量一共疏通而离启本去的空间)三种.催化裂化的提下管反应是输支床,而复活器中待死催化剂的烧焦历程是流化床,所以微球催化剂的气—固流态化是催化裂化工艺得以死长的前提,进而使反应—复活能正在分歧的条件下得以真止.(2)催化裂化的化教反应最主要的反应是大分子烃类裂化为小分子烃类的化教反应,进而使本油中大于300℃馏分的烃类死成小分子烃类、气体、液化气、汽油、柴油等,极天里减少了炼油厂的沉量油支率,并能副产气体战液化气.(五)催化剂及帮剂1.催化剂烃类裂化反应,应用热裂化工艺也能完毕,然而是有了催化剂的介进,其化教反应办法分歧,所以引导二类工艺的产品本量战产品分集皆分歧.暂时催化裂化所使用的催化剂皆是分子筛微球催化剂,根据分歧产品央供可制制出百般型号的催化剂.然而其使用本能央供是共共的,即下活性战采用性,良佳的火热宁静性,抗硫、氮、重金属的中毒;佳的强度,易复活,流化本能佳等.暂时罕睹的有重油催化裂化催化剂、死产下辛烷值汽油催化剂、最大沉量油支率催化剂、减少液化气支率催化剂战催化裂解催化剂等.由于催化裂化本料的重量化,使重油催化剂死长格中赶快,暂时海内齐渣油型催化剂本能睹表2—13. 2.催化裂化帮剂为了补充催化剂的其余本能,连年去死长了多种起辅帮效率的帮催化剂,那些帮剂均以剂的办法,加到裂化催化剂中起到除催化裂化历程中的其余效率.如促进复活烟气中CO 变化为C02,普及汽油辛烷值,钝化本料中重金属对付催化剂活性毒性,降矮烟气中的SOx的含量等百般帮剂,它们绝大普遍也是制制成与裂化催化剂一般的微球分别加进复活器内,然而占总剂量很少,普遍正在1%—3%,所以每天增加量惟有10-1000kS/d安排.CO帮焚剂为SiO2—Al2O3细粉上载有活性金属铂制成.辛烷值帮剂大多是含有15%-20%ZSM—5分子筛的Si—Al 微球剂.而金属钝化剂为液态型含锑的化合物,将其注进本料油中,使其领会的金属锑重积正在催化剂上以钝化Ni的活性.(六)本料及产品本量1.催化裂化本资料百般催化裂化所使用的本资料没有尽相共,现将普遍所使用的本资料主要本量汇总,睹表2—14.2.产品本量产品本量睹表2-15。
催化裂化装置工艺流程
《催化裂化装置工艺流程》
催化裂化装置是石油化工行业中常见的一种重要装置,主要用于将重质石油原料加工成轻质高值产品,如汽油、柴油和航空燃料。
在催化裂化装置中,石油原料通过加热和催化剂的作用,发生分子内部的饱和碳链裂解,生成较轻的烃类产品,并产生丰富的芳烃和液化石油气。
催化裂化装置的工艺流程通常包括以下几个主要步骤:
1. 原料加热:首先,将经过预处理的重质石油原料送入加热炉中进行加热,使其达到裂化反应的最佳温度。
2. 催化裂化:加热后的石油原料进入裂化反应器,与催化剂接触,发生裂化反应。
在裂化过程中,重质烃分子会发生碳链裂解,生成较轻的烃类产品,包括汽油、柴油和液化石油气。
3. 分离和净化:裂化反应产物进入分馏塔,通过精馏、冷却和净化等步骤,将不同碳数的烃类产品进行分离,以得到所需的轻质产品。
4. 再生催化剂:随着反应的进行,催化剂会逐渐失活,需要通过再生来恢复其活性。
再生催化剂的过程包括焙烧和再活化,以保持催化剂的活性和稳定性。
以上便是催化裂化装置的基本工艺流程。
该装置能够将重质石
油原料转化为高附加值的轻质产品,对于提高石油炼制的产出和质量具有重要意义。
同时,催化裂化装置的工艺流程也在不断优化和改进,以适应不断变化的市场需求和环保要求。
60万吨/年催裂化装置“两器”施工工法随着我国炼油工艺的不断改进,炼油装置的核心设备都在向大型化和一体化发展。
由我公司承建的大庆林源炼油厂和大庆化学助剂厂两套60万吨/年重油催化装置就是将反应器、沉降器和第一再生器合为一体,并采用同轴式结构,称为“同轴式沉降器—第一再生器”(以下简称两器)。
两器壳体采用16MnR材质,内部采用新型的WHL—1型浇注料进行衬里。
两器总重408吨,其中金属重233吨,最大直径Φ7200mm,设备高度为42m,壳体厚度为18—28mm,衬里厚度为100—150mm,安装在标高+9.800米的砼基础上。
设备内件主要有旋风分离器、待生立管、翼阀等,该设备是我国目前催裂化装置中较先进的工艺设备。
因受其自身结构的限制,在施工现场分片拼装。
对于这种大型的衬里设备,由于受其自身结构特点的限制,在现场施工难度很大,我们根据两套催裂化的施工经验,利用我们在吊装方面的技术优势,开发整理出了这项工法。
本工法的施工工艺就是根据现场施工条件和设备自身结构,以及吊装能力和衬里要求等因素,先将分片的壳体在平台上拼装为四大段(见图-1),然后进行衬里施工,安装内件,最后用倾斜单桅杆全方位(360︒)进行分段吊装、组对,在基础上进行正装施工。
一、工艺特点两器的施工工序较多,衬里是相当复杂的工序之一,且养生时间又长。
为满足整个施工工期,采用分段组焊、分段衬里、分段吊装,然后补衬接口这一施工方法,为衬里施工创造了有利的条件。
既满足了衬里工序的特殊要求,又使组装、焊接、衬里、吊装等工序呈流水式进行,其优点有:1、分段施工有利于扩大作业面,使各工种的作业保持相对的连续性,并在管理上实现了超前意识,故可缩短工期,提高经济效益;2、施工中的多数作业是在低层进行,节省了人力,质量易保证,施工安全性大;3、减少了大型工机具的使用,降低了成本;4、有利于保证关键部位的衬里质量,如:分段衬里可采用翻转倒衬法施工,解决了“上封头”和“上过渡段”等部位仰脸施衬的弊病。
二、适用范围本工法主要应用于催裂化装置的两器施工,也可应用于其它类似的大型设备的现场拼装、衬里,其它设备的吊装也可借鉴全方位吊装方法,故其应用前景较为广泛。
三、工艺程序(一)施工准备与平面布置1、施工之前要对基础进行验收和复测。
以施工图和施工规范为依据,并按GB150—89《钢制压力容器》有关条款对到货零部件进行验收。
2、作好平面布置如图-1。
3、由于衬里材料为新型材料,衬里材料应通过试验鉴定其质量,以确定配比。
4、根据本法施工的两器应按下面施工计划图(图-2)控制每一关键施工环节,确保施工工期。
(二)施工程序两器施工,根据其本身结构特点和衬里要求,同时考虑到目前国内大、中型施工企业中采用的桅杆的吊装能力而分为四段,见图-3。
第一段包括裙座、下封头、再生器密相筒体、下锥体过渡段,以及再生器稀相筒体一带板。
换热器图—1 两器施工平面布置简图图—2 施工计划图第二段为再生稀相筒体。
+52300 第三段包括再生稀相筒体一带板,上锥体过渡段,沉降器筒体一带板,第四汽提段和旋风分离器。
段+42000 第四段为沉降器筒体、上封头、沉降器旋风分离器等。
第三+33000两器施工总的施工程序为:分段段在平台上拼装焊接;合格后,运输到吊装位置,按要求衬里;第然后用倾斜单桅杆分四段在基二础上正装。
每一段的具体施工段+27100 程序见图—4、图—5。
图—6、图—7、图—8。
第一段+9800图—3 两器壳体结构及施工分段示意图椭开孔PT 封圆对补强头封头图—4 两器第I段施工程序100%RT图—5 两器第II段施工程序稀相带板组焊内锥体组焊图—6 两器第III 段施工程序球图—7 两器第IV段施工程序第第环内第环第环补内封烘I II 缝件III 缝IV 缝衬件闭炉段段组吊段组段组接安清试吊吊焊装吊焊吊焊口装理车装装装装100%RT图—8 两器本体总装施工程序四、操作要点(一)壳体的拼装与焊接1、壳体的组对顺序应遵循从难到易的规律,先控制好锥体过渡段、球形封头、椭圆封头的组对质量,然后进行直筒体的组对,以便在偏差的允许范围之内进行质量预控。
2、壳体的焊接即16MnR材质的焊接,根据16MnR材质的焊接工艺评定进行。
3、焊接时要控制线能量,环缝焊接时,焊工要对称布置,立缝焊接采用分段退焊法,以防变形。
4、设备开孔的标高应考虑筒体每一节板的最终累积高度偏差,大的设备开孔一定要在加强板点焊之后进行。
5、衬里之前所有与壳体内外连接的附件(包括平台护板)应焊接完毕,禁止衬后焊接。
以防壳体局部受热影响衬里质量。
(二)衬里施工两器是重油催裂化装置的关键性设备,由于其直径大,总标高达56米,增加了衬里的难度。
两器的衬里施工,除第一段是就位于基础上施衬外,其余三段均在地面上的起吊位置施衬,这样减少了浇注料垂直运输的高度。
两器衬里施工总的流程见图-9。
钢壳分段拼装检查搭设脚手架焊接Y型锚固钉打砂除锈检查支模(钢或木模)检查6—10小时养护养护图—9 两器衬里流程图两器衬里,由无龟甲网衬里和有龟甲网衬里两部分组成,所有壳体内部为无龟甲网衬里,汽提段筒体、待生立管以及内锥体外部为有龟甲网衬里。
有龟甲网衬里分隔热层和耐磨层,无龟甲网衬里只有隔热层。
1、有龟甲网衬里(1)隔热层的施工壳体部位采用直立喷涂的方法,喷涂后应随即将其表面刮平至保温钉台肩平齐。
每一段接口处衬里应做成阶梯型。
内锥体、待生立管、汽提段的隔热层衬里采用卧置分瓣1/2进行施工,每瓣施工完毕之后,必须停放12小时,才能进行下瓣的翻转施工。
瓣与瓣之间的接口采用阶梯型,下瓣施工前应将接口清理干净、浇水润湿。
(2)耐磨层的施工壳体部位采用直立喷涂的方法,喷成后的衬里应立即将其表面压光至与龟甲网平齐,不得有麻面和扒缝,抹平过程中避免反复次数过多。
内锥体和待生立管、汽提段采用卧置捣实与抹平。
龟甲网孔内应分两层进行捣实,然后将衬里表面抹平至与龟甲网平齐。
2、无龟甲网衬里壳体段采用立式支模捣制的方法进行。
锚固钉焊完并与壳体一并喷砂之后支模,模板拆装方面,表面要光滑,有一定的刚度。
然后将搅拌均匀的料装入模板,振捣时棒应直插,快插慢拨,插入深度至下一层衬里100mm,振捣至混凝土表面返浆为宜。
上层模板的安装和衬里振捣时间,控制在下层混凝土初凝时间之前,拆装时应在混凝土终凝时间之后。
上封头采用分瓣手工涂抹,接口处呈阶梯状。
3、衬里施工注意事项两器衬里用“WHL—1”浇注料,施工方法与一般轻质混凝土基本相同,但应注意以下几点:(1)模板应坚固,尺寸准确,钢模板比木模板好,变形小,循环使用的次数多,制作时只做3—4带板(每带板0.9—1m高)循环使用;(2)支模前全面检查锚固钉是否有碰倒的现象,检查无误后方可支模。
模板应支设牢固,与设备壳体间设置定位标尺,振捣的过程中还应随时注意模板的位置;(3)搅拌必须采用强制式搅拌机,先干拌而后加水,每次搅拌的时间不得少于2分钟。
搅拌机要就近设置,减少运输距离,并掌握所搅拌的浇注料能在半小时内用完。
(4)用50mm高频振捣器,填料高度300mm左右,插入间距250—300mm,每点振捣30秒左右(注意漏振和过振现象),同时,用铁锤轻轻敲打模板,以排除料中的空气,以便减少表面的麻面;(5)每段衬里的施工,连续或间断进行都可,但接搓处必须留成“阶梯形”,下次施工时要清除毛渣,浇水湿润;(6)衬里喷雾养生非常重要,在浇注后6—10小时即应进行,并持续48小时,冬期施工时适当减少养生次数;(7)衬口作业应严格认真,尤其要注意上口,料不能过稀或过稠,避免上口坠缝。
(三)吊装1、全方位吊装法两器的每一段吊装,采用倾斜单桅杆360 回转法吊装。
这种吊装方法就是将两器的四大段壳体拚装、焊接合格后运输到桅杆的旋转半径内进行衬里,具备吊装条件时,起吊分段并在空中通过桅杆的旋转将分段的壳体旋转于基础正上方然后就位。
吊装每一段时,将该段内所有的内件和外部梯子平台全部安装完毕,整段吊装。
2、操作要点此种方法吊装效果明显,但难度较大。
吊装时,除应遵守常规吊装方法外,特别是吊装时统一指挥,各个锚点要听从指挥,行动一致,通过拖拉绳的松紧来使桅杆安全旋转。
3、注意事项(1)桅杆顶和底部结构必须采用球铰;(2)桅杆倾斜角度应在设计允许范围内;(3)桅杆回转时产生附加扭矩,承载能力应重新核算。
五、劳动组织两器的施工是不均衡的,如何有效的利用劳动力,是施工的关键。
大量的起重、焊工、筑炉工只有在工序到来时使用。
该设备有效施工天数为305天,平均日使用人工数为28人,各工种配置人数见表—1表—1 劳动力配置(二)关键工序中各工种的岗位职责1、各工种都要及时的掌握施工动态,做好工序之间的相互交接工作。
2、铆工要记录各部位的几何尺寸和偏差。
3、钳工负责保温钉和龟甲网安装工作(因重催装置钳工的工作量较少)。
六、机具配备和施工材料(一)主要施工机具一览表,见表—2表—2(二)主要消耗材料一览表,见表—3表—3七、质量控制(一)主要质量标准1、筒体的外圆周长偏差±8mm;2、纵缝错边量0.1s;3、环缝错边量0.1s+1;4、焊缝棱角高度0.1s+2;5、开孔方位标高偏差±5mm;6、旋风入口标高±5mm,垂直度偏差5mm;7、待生立管垂直度偏差2mm;8、待生翼阀口与待生立管同轴度偏差±1mm;9、衬里表面平整,衬里厚度偏差为5%的厚度;10、保温钉长度偏差±1mm;11、龟甲网平整度轴向间隙≤2mm ,环向间隙≤5mm;12、翼阀的角度偏差0.5︒.(二)质量管理措施1、成立QC小组进行质量预控和质量攻关;2、实行“三检一评”制度;3、充分发挥质保体系的作用,实行如下停点确认卡制度:停点检查合格停点检查合格表面检查合格到货设备拼装焊接合格停点检查确认合格探伤衬里吊装(三)采用的技术措施1、在设备验收中,规范上要求筒体壁板的弧度间隙用1米的样板检查不大于3mm合格。
然而根据我们以前的施工经验,我们要求用2m的样板检查≤2mm为合格。
主要原因是这一偏差要求将会影响到其它组对偏差要求。
如筒体的不圆度、不直度、错边量和棱角度,特别是减少了筒体的组对刚性,使质量得到了预控。
2、组对时,每条焊缝的焊接收缩量进行认真的考虑,一般为2.5mm左右。
每段之间对口处进行二次找圆、找平工作。
3、锥体过渡段组对时,锥体上下口的同轴度规范上无偏差要求。
由于设备自身结构,控制这一因素是相当主要的。
因为锥体上下口的同轴度偏差较大,将影响到设备的垂直度,旋风分离器在壳体内的相对位置将会随着锥体而发生较大的偏差,影响到旋风分离器的分离效果。
汽提段和待生立管是连接于上锥体之上的,如锥体偏差大将会影响到待生立管在壳体内的中心位置,这样就很难保证待生立管与底部封头待生翼阀口的同轴度偏差±1.0mm,在施工中我们综合考虑了各方面的因素,将上下锥体的同轴度偏差控制在6mm之内,这样最终也控制了其它尺寸的偏差。