文档介绍：加氢裂化装置压力容器与管线的在用检验
合肥通用所压力容器检验站
袁榕
11/12/2017
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本专题研究重点
1 了解加氢裂化装置的原理、工艺流程及特点,以及类似高温、高压、临氢环境中易发生的材料损伤类型。
2 -lMo钢,以及其它铬钼钢材料(-、 15CrMoR、3Cr-lMo-1/4V-Ti-B 以及加钒钢)的特性,适用范围和选材依据。
3 了解加氢裂化反应器的结构特点,以及类似大型高压、厚壁特殊压力容器制造要求和检验方法。
4 探讨加氢裂化反应器和类似大型、高压、厚壁、重要压力容器制造质量监督检验要点。
5 探讨加氢裂化反应器和类似大型、高压、厚壁、重要压力容器定期检验方案编制、包括内容、程序的确定、检验项目和方法的选择,各种检测方法的应用目的和技术特点
6 各种氢损伤检测方法、缺陷处理方法和安全性分析。
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加氢裂化装置原理流程及特点
加氢裂化是将大分子的重质油转化为广泛使用的小分子的轻质油的一种加工手段。可加工直馏柴油、催化裂化循环油、焦化馏出油,也可用脱沥青重残油生产汽油、航煤和低凝固点柴油。加氢裂化装置是炼油厂最重要的的生产装置之一,在高温、高压、临氢状态下操作。
加氢裂化装置的工艺流程主要有三种类型方法:
⑴一次通过法:所产尾油不参加循环。
⑵部分循环法:所产尾油一部分参加循环,一部分排出装置。
⑶全部循环法:所产尾油全部参加循环,不排尾油。
加氢裂化装置主要设备有加氢精制反应器、加氢裂化反应器、加热炉、高压热交换器、高压空冷器、高、低压分离器、高温高压临氢管道、高温阀门等。参见图1、图2、图3、图4。
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图1 加氢裂化装置流程简图(带循环尾油)
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图2 大连热壁加氢反应器
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图3 高温高压临氢管线
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图4 热高分
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加氢裂化装置原理流程及特点
1、加氢裂化装置是在高温、高压条件下操作,介质为烃类、氢气和硫化氢,运行条件较为苛刻。
2、飞温现象:催化剂再生、流床、放热反应、反应速度、失控、冷氢、氮气。
3、高温氢-硫化氢的腐蚀(腐蚀形态为硫化氢对钢的化学腐蚀,在富氢环境中90%~98%的有机硫将转化为硫化氢,在氢的促进下加速对钢材的腐蚀,停车时在冷凝水的作用下可出现湿硫化氢应力腐蚀开裂和低温氢腐蚀。
4、设计时通过选材解决-铬钼钢材料作基材,奥氏体不锈钢复合、堆焊作内衬(热处理温度和奥式体不锈钢敏化区)。
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加氢反应器发展简况⑴
热壁加氢反应器是炼油、化工行业关键设备。通常在高温、高压、临氢条件(所谓高温、高压、临氢条件是指温度>250℃,氢分压>)工作,使用条件十分恶劣。
我国是在70年代末80年代初开始由国外引进热壁加氢反应器的,目前的制造能力已达到千吨级(齐鲁石化公司)。煤化工使用的热壁加氢反应器甚至可以达到2000吨(厚336mm)。据不完全统计国内在用热壁加氢反应器已达上百台。
-1Mo钢材和锻件制成的设计壁厚大致在在80~240mm范围内(锻焊结构( 180~240mm )、板焊结构( 80~120mm ),内壁带极堆焊两层奥氏体不锈钢堆焊层(347盖面、309过渡层,表面不加工,防腐蚀)或单层,设计压力为8~20MPa,设计温度大致在370~410℃(-1Mo加钒和3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B等材料制造热壁加氢反应器,设计温度可以达到450℃),工作介质主要是H2、油、H2S等。
由于热壁加氢反应器主体材料面临介质腐蚀、应力腐蚀、氢腐蚀、氢脆、回火脆化和蠕变脆化等一系列问题,国内热壁加氢反应器已使用了6~20年,其危险性在逐年递增。
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加氢反应器发展简况⑵
有人把加氢反应器的发展分为4个阶段
1、第一代从1963年日本制钢所正式生产第一台加氢反应器为标志,早期是Cr-Mo钢钢板(少量用锻件)内壁加不锈钢复合板焊接完成,70年前后用内壁堆焊不锈钢的板焊或锻焊结构所代替。皮下再热裂纹。 70年代后期我国开始引进加氢裂化装置。
2、第二代是改良期,由于材料脆化造成的事故,开始研究回火脆化问题,并控制J系数≤ 300、250、180、150(%)。
3、第三代是成熟期,制造技术逐渐成熟, J系数≤ 130。这个时期国内开始制造锻焊结构加氢反应器,1983年由洛阳院、一重厂、抚顺石油三厂、北钢院、-1Mo钢反应器材料和制造工艺,1986年制成模拟环锻件,1