高壓加氫裝置用閥門技術規(guī)范

(一)重點部位

1.加熱爐及反應器區(qū)

加氫裝置的加熱爐及反應器區(qū)布置有加氫反應加熱爐、分餾部分加熱爐、加氫反應加熱器、高壓換熱器等設備，其中大部分設備為高壓設備，介質溫度比較高，而且加熱爐又有明火，因此，該區(qū)域潛在的危險性比較大，主要危險為火災、爆炸是安全上重點防范的區(qū)域。

⒉高壓分離器及高壓空冷區(qū)

高壓分離器及高壓空冷區(qū)內有高壓分離器及高壓空冷器，若高壓分離器的液位控制不好，就會出現(xiàn)嚴重問題。主要危險為火災、爆炸和H2S中毒，因此該區(qū)域是安全上重點防范的區(qū)域。

3.加氫壓縮機廠房

加氫壓縮機廠房內布置有循環(huán)氫壓縮機、氫氣增壓機，該區(qū)域為臨氫環(huán)境，氫氣的壓力較高，而且壓縮機為動設備，出現(xiàn)故障的機率較大，因此，該區(qū)域潛在的危險性比較大，主要危險為火災、爆炸中毒，是安全上重點防范的區(qū)域。

4.分餾塔區(qū)

分餾塔區(qū)的設備數(shù)量較多，介質多為易燃、易爆物料，高溫熱油泵是應重點防范的設備，高溫熱油一旦發(fā)生泄漏，就可能引起火災事故，分餾塔區(qū)內有大量的燃料氣、液態(tài)烴及油品，如發(fā)生事故，后果將十分嚴重，此外，脫丁烷塔及其干氣、液化氣中H2S濃度高，有中毒危險，因此該區(qū)域也是安全上重點防范的區(qū)域。

(二)主要設備

⒈加氫反應器

加氫反應器多為固定床反應器，加氫反應屬于氣-液-固三相涓流床反應，加氫反應器分冷壁反應器和熱壁反應器兩種:冷壁反應器內有隔熱襯里，反應器材質等級較低;熱壁反應器沒有隔熱襯里，而是采用雙層堆焊襯里，材質多為2×1/4Cr-1M0。

加氫反應器內的催化劑需分層裝填，中間使用急冷氫，因此加氫反應器的結構復雜，反應器人口設有擴散器，內有進料分配盤、集垢籃筐、催化劑支承盤、冷氫管、冷氫箱、再分配盤、出口集油器等內構件。

加氫反應器的操作條件為高溫、高壓、臨氫，操作條件苛刻，是加氫裝置最重要的設備之一。

2.高壓換熱器

反應器出料溫度較高，具有很高熱焓，應盡可能回收這部分熱量，因此加氫裝置都設有高壓換熱器，用于反應器出料與原料油及循環(huán)氫換熱。現(xiàn)在的高壓換熱器多為U型管式雙殼程換熱器，該種換熱器可以實現(xiàn)純逆流換熱，提高換熱效率，減小高壓換熱器的面積。管箱多用螺紋鎖緊式端蓋，其優(yōu)點是結構緊湊、密封性好、便于拆裝。

高壓換熱器的操作條件為高溫、高壓、臨氫，靜密封點較多，易出現(xiàn)泄漏，是加氫裝置的重要設備。

3.高壓空冷

高壓空冷的操作條件為高壓、臨氫，是加氫裝置的重要設備，中國華北地區(qū)某煉油廠中壓加氫裂化裝置，高壓空冷兩次出現(xiàn)泄漏，使裝置被迫停工處理，因此，高壓空冷的設計、制造及使用也應引起重視。

4.高壓分離器

高壓分離器的工藝作用是進行氣-油-水三相分離，高壓分離器的操作條件為高壓、臨氫，操作溫度不高，在水和硫化氫存在的條件下，物料的腐蝕性增強，在使用時應引起足夠重視。

另外，加氫裝置高壓分離器的液位非常重要，如控制不好將產生嚴重后果，液位過高，液體易帶進循環(huán)氫壓縮機，損壞壓縮機，液位過低，易發(fā)生高壓竄低壓事故，大量循環(huán)氫迅速進入低壓分離器，此時，如果低壓分離器的安全閥打不開或泄放量不夠，將發(fā)生嚴重事故。因此，從安全角度講高壓分離器是很重要的設備。

⒌反應加熱爐

加氫反應加熱爐的操作條件為高溫、高壓、臨氫，而且有明火，操作條件非常苛刻，是加氫裝置的重要設備。加氫反應加熱爐爐管材質一般為高Cr、Ni的合金鋼，如TP347。

加氫反應加熱爐的爐型多為純輻射室雙面輻射加熱爐，這樣設計的目的是為了增加輻射管的熱強度，減小爐管的長度和彎頭數(shù)，以減少爐管用量，降低系統(tǒng)壓降。為回收煙氣余熱，提高加熱爐熱效率，加氫反應加熱爐一般設余熱鍋爐系統(tǒng)。

6.新氫壓縮機

新氫壓縮機的作用就是將原料氫氣增壓送入反應系統(tǒng)，這種壓縮機一般進出口的壓差較大，流量相對較小，多采用往復式壓縮機。

往復式壓縮機的每級壓縮比一般為2-3.5，根據(jù)氫氣氣源壓力及反應系統(tǒng)壓力，一般采用2~3級壓縮。

往復式壓縮機的多數(shù)部件為往復運動部件，氣流流動有脈沖性，因此往復式壓縮機不能長周期運行，多設有備機。

往復式壓縮機一般用電動機驅動，通過剛性聯(lián)軸器連接，電動機的功率較大、轉速較低，多采用同步電機。

7.循環(huán)氫壓縮機

循環(huán)氫壓縮機的作用是為加氫反應提供循環(huán)氫。循環(huán)氫壓縮機是加氫裝置的"心臟"。如果循環(huán)氫壓縮機停運，加氫裝置只能緊急泄壓停工。

循環(huán)氫壓縮機在系統(tǒng)中是循環(huán)作功，其出人口壓差一般不大，流量相對較大，一般使用離心式壓縮機。由于循環(huán)氫的分子量較小，單級葉輪的能量頭較小，所以循環(huán)氫壓縮機一般轉速較高(8000-10000r/nfin)，級數(shù)較多(6~8級)。

循環(huán)氫壓縮機除軸承和軸端密封外，幾乎無相對摩擦部件，而且壓縮機的密封多采用干氣式密封和浮環(huán)密封，再加上完善的儀表監(jiān)測、診斷系統(tǒng)，所以，循環(huán)氫壓縮機一般能長周期運行，無需使用備機。

循環(huán)氫壓縮機多采用汽輪機驅動，這是因為蒸汽汽輪機的轉速較高，而且其轉速具有可調節(jié)性。

8.自動反沖洗過濾器

加氫原料中含有機械雜質，如不除去，就會沉積在反應器頂部，使反應器壓差過大而被迫停工，縮短裝置運行周期。因此，加氫原料需要進行過濾，現(xiàn)在多采用自動反沖洗過濾器。

自動反沖洗過濾器內設約翰遜過濾網，過濾網可以過濾掉≥25/1m的固體雜質顆粒，當過濾器進出口壓差大于設定值(0.1~0.18MPa)時，啟動反沖洗機構，進行反沖洗，沖洗掉過濾器上的雜質。

加氫裝置緩蝕劑(WX-121D)是針對加氫裝置研制的專用緩蝕劑。此緩蝕劑經精確復配，對H2S-HCL-CO2-H2O及有機酸有較強的中和作用。加氫裝置緩蝕劑(WX-121D)一方面由于緩蝕劑改變了金屬表面的電荷狀態(tài)，增大了腐蝕反應的活化能，使腐蝕難以進行;另一方面非極性基團多數(shù)排列在金屬表面，形成疏水膜，阻止了與腐蝕反應有關的大部分電荷或腐蝕介質移動，達到抑制腐蝕的目的。通過實驗室動態(tài)和靜態(tài)實驗表明，此緩蝕劑的緩蝕率達到98%以上。

主要理化指標