加氫設(shè)備主要指的是加氫裝置反應(yīng)部分的一些zui關(guān)鍵的設(shè)備。包括加氫反應(yīng)器、高壓換熱器、高壓分離器、加氫加熱爐等。由于加氫裝置本身的特點(diǎn)，這些設(shè)備的操作條件都相當(dāng)苛刻，處于高溫高壓臨氫環(huán)境下，有的設(shè)備進(jìn)料物流中還含有硫化氫、氨等腐蝕性介質(zhì)，因此有可能發(fā)生其他類型裝置的設(shè)備不會(huì)或不容易有的腐蝕或損傷現(xiàn)象。特別是由于氫氣的存在，一旦泄露，與空氣混合達(dá)到爆炸極限引起爆炸，后果更不堪設(shè)想。
加氫裝置的事故在國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)中都發(fā)生過(guò)，如日本富士石油公司索狄珈烏拉（Sodegaura）煉油廠的燃料油加氫脫硫裝置有一臺(tái)高壓換熱器，由于檢修與維護(hù)不當(dāng)，使得螺紋鎖緊結(jié)構(gòu)中的墊片壓板發(fā)生變形，引起氫氣泄露，1992-10-16發(fā)生了一次爆炸事故，造成10人死亡，7人受傷，煉油廠與臨近工廠部分設(shè)施與設(shè)備遭到破壞，總損失達(dá)24億日元。
此外，由于這些設(shè)備使用條件苛刻，制造技術(shù)要求高，價(jià)格相對(duì)比較昂貴，一般這些設(shè)備的費(fèi)用大約占整個(gè)裝置建設(shè)投資的40%，所占比例是很可觀的。所以人們對(duì)于這些設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢修、操作等都給予了極大的重視。
加氫反應(yīng)器
反應(yīng)器
類別
按照工藝流程及結(jié)構(gòu)分類可分為：
1. 固定床反應(yīng)器
2. 移動(dòng)床反應(yīng)器
3. 流化床反應(yīng)器
其中，固定床反應(yīng)器使用（氣液并流下流式）
固定床反應(yīng)器：
床層內(nèi)固體催化劑處于靜止?fàn)顟B(tài)。
特點(diǎn)：催化劑不宜磨損，催化劑在不失活情況下可長(zhǎng)期使用。
主要適于加工固體雜質(zhì)、油溶性金屬含量少的油品。
移動(dòng)床反應(yīng)器：
生產(chǎn)過(guò)程中催化劑連續(xù)或間斷移動(dòng)加入或卸出反應(yīng)器。
主要適于加工有較高金屬有機(jī)化合物及瀝青質(zhì)的渣油原料，可避免床層堵塞及催化劑失活問(wèn)題。
流化床反應(yīng)器：
原料油及氫氣自反應(yīng)器下部進(jìn)入通過(guò)催化劑床層，使催化劑流化并被流體托起。
主要也適于加工有較高金屬有機(jī)化合物、瀝青質(zhì)及固體雜質(zhì)的渣油原料。
反應(yīng)器
內(nèi)件
反應(yīng)器內(nèi)件設(shè)計(jì)性能的優(yōu)劣將與催化劑性能一道體現(xiàn)出所采用加氫工藝的先進(jìn)性。
對(duì)于氣液并流下流式反應(yīng)器的內(nèi)件，通常都設(shè)有入口擴(kuò)散器、氣液分配器、積垢籃、冷氫箱、熱電偶和出口收集器等。
1.入口擴(kuò)散器
目的：防止高速流體直接沖擊液體分配盤(pán)，影響分配效果，從而起到預(yù)分配的作用。 對(duì)于圖示的(b)型，還可起到積存進(jìn)料中的一些銹垢的作用。
注意要點(diǎn) ：a型進(jìn)料方向應(yīng)垂直于入口擴(kuò)散器上的兩條開(kāi)孔； 兩層水平檔板上的開(kāi)孔應(yīng)對(duì)中； 水平擋板上的開(kāi)孔應(yīng)垂直于板面。b型根據(jù)液體及沉積物量確定長(zhǎng)槽孔的大小、數(shù)量和位置 。
2.氣液分配器
目的：使進(jìn)入反應(yīng)器的物料均勻分散，與催化劑顆粒有效地接觸，充分發(fā)揮催化劑的作用。 目前國(guó)內(nèi)外所用的分配器按其作用機(jī)理大致可分為溢流型和(抽吸)噴射型兩類或二者機(jī)理兼有的綜合型。
注意要點(diǎn) ：應(yīng)保證分配盤(pán)上不漏夜,可采用有關(guān)填料墊密。安裝后充水100mm高，在5分鐘內(nèi)液位降低小于25mm為合格； 控制安裝水平度。對(duì)于噴射型，包括制造公差和梁在荷載作用下的撓度在內(nèi)可按±5mm~±6mm控制，對(duì)于溢流型，要求還應(yīng)稍嚴(yán)； 分配盤(pán)的設(shè)計(jì)荷載，應(yīng)包括通過(guò)分配盤(pán)的壓力降△P、盤(pán)上的液量及分配盤(pán)自重(按zui大的操作溫度考慮)。 此外，還要考慮到檢修的工況，其支承件至少同時(shí)要滿足常溫下承受120kg集中荷載的要求。
3.積垢籃
目的：積垢籃置于催化劑床層的頂部，系由各種規(guī)格不銹鋼金屬絲網(wǎng)與骨架構(gòu)成的籃框。它為反應(yīng)器進(jìn)入物料提供更多的流通面積，使催化劑床層可聚集更多的銹垢和沉積物而不致引起床層壓降過(guò)分地增加。 現(xiàn)已不太采用。
注意要點(diǎn) ：積垢籃在裝入反應(yīng)器內(nèi)時(shí)，其籃內(nèi)應(yīng)是空的。在裝填催化劑時(shí)一定要注意這一點(diǎn)； 積垢籃按三角形排列，安裝時(shí)用鏈條將其連在一起，并栓到上面的分配器支承梁上，其栓緊鏈條要有足夠的長(zhǎng)度裕量以適應(yīng)催化劑床層的下沉(按下沉5％考慮)。
4.冷氫箱
目的：用以控制加氫放熱反應(yīng)引起的催化劑床層溫升，圖示的冷氫箱結(jié)構(gòu)由冷氫管、冷氫盤(pán)、再分配盤(pán)組成，可使來(lái)自上面床層的反應(yīng)物料和起冷卻作用的冷氫充分混合，而又將具有均勻溫度的氣液混合物再均勻分配到下部的催化劑床層上。
注意要點(diǎn) ：冷氫管內(nèi)設(shè)置的隔檔板應(yīng)使從兩個(gè)開(kāi)孔中噴出的氫氣量是相當(dāng)?shù)模?為發(fā)揮冷氫的作用效果，冷氫盤(pán)和冷氫箱部分應(yīng)用填料填密，以保證不漏液，可按氣液分配盤(pán)的試漏標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收； 冷氫盤(pán)和噴射盤(pán)的安裝水平度，包括制造公差、荷載作用下的撓度等在內(nèi)，可按±6mm控制。再分配盤(pán)的要求與氣液分配盤(pán)同。
5.熱電偶
目的：為監(jiān)視加氫放熱反應(yīng)引起床層溫度升高及床層截面溫度分布狀況等而對(duì)操作溫度進(jìn)行管理。熱電偶的安裝有從筒體上徑向插入和從反應(yīng)器頂封頭上垂直方向插入。徑向水平插入的有橫跨整個(gè)截面的和僅插入一定長(zhǎng)度的。
注意要點(diǎn) ：對(duì)徑向水平插入的熱電偶套管要注意由于操作過(guò)程催化劑下沉和檢修卸出催化劑時(shí)可能引起被壓彎的問(wèn)題； 頂部垂直插入的熱電偶套管，當(dāng)長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，要適當(dāng)設(shè)置導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，以利操作受熱時(shí)伸長(zhǎng)不受阻礙。
6.出口收集器
目的：用于支承下部的催化劑床層，以減輕床層的壓降和改善反應(yīng)物料的分配。
注意要點(diǎn) ：出口收集器與下封頭的下沿或與其連接的定心環(huán)圓周上應(yīng)設(shè)數(shù)個(gè)缺口，以便停工時(shí)排液用。
高壓換熱器
在煉油廠中使用的換熱器形式非常多。但是用于高壓換熱器的形式并不多。使用較多的是螺紋鎖緊式和密封蓋板封焊式兩種高壓換熱器。
螺紋鎖緊式密封結(jié)構(gòu)高壓換熱器
螺紋鎖緊式密封結(jié)構(gòu)高壓換熱器zui早是由美國(guó)
CHEVRON公司和日本千代田公司共同開(kāi)發(fā)研究成 功的，我們國(guó)家的加氫裝置大多采用這種換熱器。
這種換熱器的管束多采用U型管式，它的特殊部分在于管箱部分。
其特點(diǎn)是密封性能可靠，拆裝方便，螺栓小。金屬用量少，它的管箱、殼體是一體型，省去了管殼程大法蘭、螺栓；換熱管死區(qū)范圍小，可以減少8%數(shù)量的傳熱管。另外結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少。
密封蓋板封焊式換熱器
密封蓋板封焊式換熱器的管箱和殼體是一體的，這個(gè)和螺紋瑣緊環(huán)換熱器一樣。管箱部分的密封是依靠在蓋板外圓上進(jìn)行密封焊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其特點(diǎn)是：金屬耗量比螺紋瑣緊式還節(jié)省，密封性能可靠，對(duì)管束進(jìn)行抽芯檢查或清洗時(shí)，需要用砂輪把密封蓋板外圓上的焊肉打磨掉，才能打開(kāi)完成作業(yè)，重新安裝再封焊。換熱器在使用中，不可避免的要進(jìn)行多次拆裝，蓋板就需要多次打磨焊肉和重焊，對(duì)于高壓設(shè)備來(lái)說(shuō)是非常不利的。
高壓空冷器
加氫裝置的反應(yīng)流出物經(jīng)過(guò)幾臺(tái)高壓換熱器后，一般都要進(jìn)入高壓空冷器來(lái)進(jìn)一步冷卻到45℃。
高壓空冷器經(jīng)常采用的管箱結(jié)構(gòu)一般有絲堵式管箱和集合管式管箱。集合管式管箱因?qū)苁鴥?nèi)腔的清掃、漏管的處理比較困難，一般以絲堵式管箱使用居多。
加氫加熱爐
加氫爐指的是加氫裝置反應(yīng)器進(jìn)料加熱爐。按照操作壓力分類，加氫爐可分為高壓加氫爐和中、低壓加氫爐。
操作壓力在10MPA以上的一般叫做高壓加氫爐，例如減壓渣油加氫（VRDS）爐、常壓重油加氫（ARDS）爐、加氫裂化爐、潤(rùn)滑油異構(gòu)化加氫脫蠟爐、潤(rùn)滑油加氫精制爐等都是高壓加氫爐。
操作壓力在10MPA以下的一般叫做中、低壓加氫爐，例如石腦油預(yù)加氫爐、柴油加氫精制爐、潤(rùn)滑油加氫精制爐等都是中、低壓加氫爐。
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