高压加氢工艺

2020-09-22 14:49:11 jiest01 67
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概述

高压加氢工艺是石油深加工的一个重要手段,它不仅能提高单位原油的轻油收回率。而且能提高燃料油的质量,从而提高炼油厂的整体效益。高压加氢装置还能为石油化工装置提供优质的原料,也是油品脱硫的理想装置。

我国从 90 年代开始了高压加氢装置的建设,预计今后的几年中,随着我国炼外油量的逐年增多,高压加氢装置的建设仍将是石化行业的一大热点,各大石化企业也都想藉此提高其炼油的水平和能力,以迎接加入 WTO 的挑战。


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工况条件


高压加氢装置的介质环境有 2 个突出的特点,即高压和临氢(并伴随硫化氢)操作。

高压操作不仅仅是因为其操作压力高(一般为 14-20 MPa),而且还在于其介质为易燃易爆的高压气体(氢气或油气+氢气)。高压气体储存了较大的压力能.一旦其储输设备(包括管道阀门)损坏,引起的事故将是灾难性的。

临氢并伴随硫化氢操作。表明了对储输设备材料的苛刻要求。氢气是一种能渗透到金属材料内部并在常温或高温下引起材料变性(恶化)的介质,常温下能引起金属材料的脆化和变形等,高温下能导致金属材料内部和外部脱碳。

硫化氢对金属材料的腐蚀也是一个十分棘手的问题,常温下它能引起许多金属材料的应力腐蚀开裂,高温下它能引起金属材料的快速均匀腐蚀。所有的这些特点都对高压加氢阀门的材料、结构设计和强度设计等提出了严格的要求。


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需求情况


高压加氢装置中的阀门,既有临氢条件,又有非临氢条件,既有高压条件,又有非高压条件。本文仅讨论高压临氢条件下应用的阀门,这类阀门虽然数量不多,但其价格却占有较大的比例。

此类阀门有闸阀、截止阀、止回阀、球阎和旋塞阀,压力等级为 ASME 的 CL900~2500,温度为常温至 400℃,主体材料有 ASTMA105、A182—F11/F22/F321、A216—WCB、A217—WC6/WC9、A351—CF8C,阀门直径为 DN15-400 mm。

这些阀门的功能与普通阀门相同,但国内目前尚不具备成套供应的能力,主要原因在于阀门制造厂与用户(尤其是工程设计部门)沟通联系不够,不了解阀门的使用条件和要求,缺少一套与介质条件相适应的技术文件、模具和图纸等,而且缺步工业化批量生产的经验。

开发高压加氢装置中的阀门,不仅能降低阀门价格。而且可减少供货周期,方便补充订货,同时又能推动阀门行业的发展。事实上,我国目前一些阀门制造厂已具备生产高压加氢阀门的能力和条件,而且在加氢精制装置(操作压力 8~10 MPa)上已有成功的应用。

性能良好的阀门,其设计、制造、检查试验及质量控制等各个方面和各个环节都做的比较好。本文以其中的几个主要问题(包括阀门的内漏、外潺、强度设计、材料、检查试验及质量控制),结合高压加氡装置的介质条件进行探讨。