加氢反应器制造检验与在用检验
89页1、加氢反应器的制造检验 使用与防腐,加氢反应器的制造检验使用与防腐,前言 1 加氢反应器及材料的发展过程 2 加氢反应器的制造与检验 3 加氢反应器的使用和腐蚀 4. 加氢反应器的使用中腐蚀问题实例 5 加氢反应器的在用检验,加氢反应器主要作用,高温、高压加氢反应器主要用于加氢裂化、精制以及加氢重整、脱硫和脱除重金属等工艺过程,是石油化工行业的重要装置。在生产中使加氢处理达到低成本、高效率。 脱出物料中的不纯物。例如PTA装置中的加氢反应器使TA(对苯二甲酸)中的不纯物对羧基苯甲醛(4CBA)还原成对甲基苯甲酸(P-TA)。通过后面的工序把溶于热水的对甲基苯甲酸除去, 从而制得精对苯二甲酸(PTA)。,重油加氢精制, 重质原料油的裂解精制,提高产品的出率和品质。反应器的工作介质为石脑油原料气(含氢气)。其主要工作原理是石脑油通过加热器加热至(400 10 )进入加氢反应器, 这时石脑油的主要成分为甲烷、乙烷、芳烃、烯烃等含硫不饱和烃, 通过催化剂的作用, 加入氢气, 使不饱和烃变成饱和烃。,脱出有害元素, 脱出有害元素硫、氮、氧的有机物,在加氢处理过程中产生断链反应。 脱硫 -S- +
2、H2 H2S ; 脱氮 -N- + H2 NH3; 脱氧 -O- + H2 H2O; 脱卤 Cl- + H2 HCl 脱除重金属。加氢处理脱去原料中的砷铅铜等金属,加氢反应器及材料的发展过程,国内六七十年代制造的加氢反应器多为冷壁反应器。这种形式的反应器内的隔热层占据了内壳的空间,减少了反应器容积的利用率,浪费了材料。另外,由于冷壁反应器内的非金属隔热层在介质的冲刷下或在温度的变化中极易脱落损坏,造成了反应器的不安全隐患。而热壁反应器却克服了上述的缺点。,三个重要指标,回火脆化敏感性系数 J = (Si +Mn) (P + Sn)104 100 (目标值80); X = (10P+5Sb+4Sn+As)10 - 2 15 ppm (目标值12); 回火脆化敏感性试验vTr54 + 3vTr54 0 。,第一阶段:拼焊内衬不锈钢筒,Cr-Mo钢板收口筒节锻造, +10,AKv55J(一个最低值47J); 第二阶段:整体结构,双层堆焊, Cr-Mo钢 ,-15, 工厂现场组装, vTr54+2.5vTr54+38, J180 , AKv55J(一个最低值47J); 第三阶段:整体结构,双层
3、堆焊,-30, AKv55J(一个最低值47J ,工厂现场组装, J130 ; 第四阶段:整体结构,双层堆焊 Cr-Mo钢和添加V ,内径4500 mm , 工厂现场组装, J130, X10ppm, vTr54十2.5vTr540 ,加氢反应器发展的四个阶段,国内主要制造厂,中国第一重型机械集团公司(简称一重) 用2.25Cr-1Mo(F22)锻钢制造了近百台加氢反应器。此外, 兰石、上锅和金重等先后也用2.25Cr-1Mo钢制造了多台加氢反应器。,加氢反应器钢材,三种钢材性能比较,2.25Cr-1Mo(F22),2.25Cr-1Mo 钢是用于加氢反应器最成熟的钢种,它广泛用在重油加氢裂化和加氢脱硫装置。对使用26 年的6 台反应器进行检测和解剖分析证明:对于设计温度454 、氢分压20.7MPa的加氢反应器, 采用2.25Cr-1Mo钢制造是可靠的。,表3 加氢精制反应器某些部件 回火脆性的实测值,表4 加氢精制反应器某些部件力学性能的实测值,2.25Cr-1Mo-0.25V (F22V),发展煤的液化技术,需要开发能适应设计温度达482 和更高压力临氢环境的钢材。与常规2.25C
4、r-1Mo和3Cr-1Mo-0.25V钢相比, 2.25Cr-1Mo-0.25V有更高的最大许用应力值。设计技术条件对钢材化学成分的要求见表。,国产化的F22V 指标,化学成分的实测值均能满足设计要求;回火脆性的实测值: J 系数为4268; X 系数为6.68.55 ppm; vTr54 + 3vTr54 为 - 91.8 - 40.7 ,均低于0 -18;A KV平均值为170290J 、最低值为150J ;HB 为179225。这表明国产化的F22V 各项指标接近日本制钢产品的水平。,13 加氢反应器 锻件进口和国产的性能比较,我国目前在制的世界上最大的煤液化装置中的两台加氢反应器是一种流态化床的加氢反应器。设计壳体选用2.25Cr-1Mo-0.25V锻钢。两台煤液化反应器中各有11 个筒节采用法国进口的2.5Cr-1Mo-0.25V锻钢精加工筒节。内径4812 mm、壁厚334 mm、长度2750 mm、每个筒节净重117.4 t 。,差距,中、法锻件都能满足设计要求。国产的钢材对有害元素的控制上(P、S、As、Sb、P + Sn) 稍有逊色; J 、X 系数也稍高于法国。两国
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