第一篇:现代炼油考试
1、简述21世纪炼油技术发展方向?(1)重质油轻质化技术受到重视。
(2)增加炼油厂的灵活性,提高原油加工深度,提高轻油收率。油的加工应优先考虑生产优质沥青。
(2)稠油的渣油的残炭值高、重金属含量高,不宜直接用作催化裂化的原料,比较好的办法是先经加氢处理后再送去催化裂化。但(3)提高产品的环境性能或生产环境友好的产品。(4)减少污染物排放,消除炼油厂残渣。
(5)促进炼油厂向石化延伸,增加炼油企业效益。
2、简述炼油助剂在石油炼制过程的重要作用?
炼油助剂和炼油催化剂、石油产品添加剂被称为炼油工业中的“三剂”,助剂的主要作用为: 1)保证操作稳定;2)抑制设备腐蚀,防止设备堵塞,延长运转周期3)提高加工能力 4)保护裂化催化剂的活性和选择性5)改善产品分布。提高产品质量 6)减少环境污染7)节能降耗 8)增加轻质油收率,提高柴汽比
助剂价格虽然昂贵,但因用量小、效果大,仍有很大的收益。正确选择并合理使用助剂,常可起到事半功倍的效果。
3、分析含硫原油对石油加工、产品及环境的影响?
(1)对原油加工的影响:含硫化合物受热分解要产生H2S,在H2O存时,会对金属设备造成严重腐蚀。
(2)对产品的影响:在储存和使用过程中会腐蚀金属,并且油品易氧化变质,生成粘稠状沉淀,进而影响发动机的正常工作。在催化加工过程中,会造成催化剂中毒丧失活性。也会使汽油的抗爆性能变差,严重影响油品的安定性,影响燃料的燃烧性能
(3)对环境的影响:含硫燃料油品燃料燃烧后生成的SO2和SO3会造成对环境的污染,或形成酸雨。
4、根据反应机理分析催化裂化和延迟焦化工艺产品分布及特点? 催化是现在最主要的工艺,是加工VGO、VR和少量AR的工艺,焦化是主要加工渣油的工艺,一般难处理的渣油都用它处理,但产品质量差,以汽油为例,辛烷值低,烯烃含量高。
工艺上区别比较大,催化是碳正离子反应机理,裂化是自由基,就是热裂化。催化新技术是两段体升管温度470℃左右,焦化工艺主要是延迟焦化,温度500℃,但是焦化温度要求升温很快,所以焦化加热炉火嘴很多。
5、我国发展催化加氢的意义如何?
加氢技术在石油化工产业可持续发展中起着十分重要的作用,我国已形成了具有国际先进水平并有中国特色的系列加氢技术。为生产清洁燃料和优质化工原料提供了技术支撑,取得了良好的经济效益。实现清洁生产和产品质量持续升级的要求。对保护人类赖以生存的生态环境,合理利用有限的石油资源,促进我国加氢技术进一步发展,起到重要作用。
6、分析汽油化学组成与抗爆性的关系?
汽油的辛烷值愈高,抗爆性愈好。对于同族烃类,其辛烷值随相对分子质量的增大而降低。当相对分子质量相近时,各族烃类抗爆性优劣的大致顺序如下:芳香烃>异构烷烃和异构烯烃>正构烯烃及环烷烃>正构烷烃。同一种原油蒸馏得到的直馏汽油馏分,其终馏点温度越低,抗爆性越好。
7、简述炼油化工在国民经济中的重要地位? 石油炼制工业是国民经济最重要的支柱产业之一,石油作为汽车等运输工具的燃料和工业原料在国民经济中起着巨大的作用。石油是主要的动力资源、优质的润滑材料、重要的化工原料。全世界总能源需求的40%依赖于石油产品,汽车、飞机、轮船等交通运输器械使用的燃料几乎全部是石油产品,有机化工原料也是来源于石油炼制工业,世界石油总产量的约10%用于有机化工原料。在当今的社会人们已经离不开石油。
1、工业生产:是重要的工业原料和能源。
2、农业生产:农作物生长需要的化肥,杀虫的农药和催熟剂。
3、交通运输业:火车、汽车、飞机等主要交通工具都离不开石油。
4、国防建设:现代化的武器装备,炸药、燃料。
5、人们的生活:衣、食、住、行,卫生、医疗都离不开石油。总之从石油产品品种之多和用途之广都可以看到石油炼制工业在国民经济和国防中的重要地位。在现代的生活和工作中,没有人能够离开石油和石油产品了。
8、简述稠油的特点,选择其加工方案?
(1)稠油的渣油的蜡含量低、胶质及沥青质含量高,因此,对稠
是渣油加氢处理的投资和操作费用高。采用溶剂萃取脱沥青过程可以抽出渣油中的较轻部分作为催化裂化的原料,但须解决抽提残渣的加工利用问题。采用延迟焦化过程可以得到部分馏分油,经加氢和催化裂化可得到轻质油品,但同时得到相当多的含硫石油焦。(3)稠油的凝点低,在制定加工方案时应考虑如何利用这个特点。例如,考虑生产低凝点柴油、对粘温性要求不高的较低凝点的润滑油产品等。
9、简述我国炼油技术与国外的主要差距?为什么说炼油规模大有明显的优势?
(1)能源利用不合理,节能工艺和操作需要继续发展;(2)资源利用还不充分,特色产品缺乏影响力和知名度;(3)信息技术在炼油企应用还不广泛,缺乏优化和科学管理工具;(4)尚未建立起炼油科研开发体系,要科研开发效率和创新能力;(5)产品质量不高,环保水平低。
优势:世界炼油工业结构调整的重点就是炼化一体化、炼油装置大型化,其提高效率和效益是不言而喻的。首先优化资源配置,经济效益突出,节能减排明显;其次,节约投资节省金属消耗、减少用地、降低操作费用、削减市场需求和价格变动的影响。
10、清洁汽油主要控制对环境有影响的指标有哪些?对环境的主要影响是什么?
指标:尽可能低的苯含量,较低的蒸汽压,尽可能低的硫含量,较少的芳烃,较少的烯烃,较低的终馏点,添加含氧化合物,足够量的汽油清净剂 //对环境的主要影响:大气污染;酸雨: SOx ;温室效应: CO2, CH4, NOx ;臭氧层破坏:氟氯烃;光化学烟雾: NOx ;汽车尾气 SOx、NOx、HC、颗粒物PM11、原油评价的基本方法有那几种,原油评价的目的是什么? 一般对原油的分析评价有下列四类:①原油性质分析②简单评价③常规评价④综合评价
目的:确定加工方案、提供基本数据,提供改进生产的方向。12、汽油馏程10%、50%和90%点温度与使用性能的关系?
①10%馏出温度:表示燃料中轻馏分的相对数量,反映汽油在发动机中低温时启动性能的好坏。
汽油10%馏出温度过高,在冬季严寒地区使用时启动就困难。10%馏出温度过低,汽油容易在输油管中迅速气化,产生气阻现象。②50%馏出温度:表示燃料的平均气化性能。反映发动机的加速性、过渡性和工作稳定性。
③90%馏出温度和干点:用来控制汽油中的重质馏分,反映汽油在气缸中蒸发的完全程度。
13柴油凝固点和十六烷值分别对使用性能有何影响?
柴油凝固点:柴油的凝点是指油品在规定条件下冷却至丧失流动性时的最高温度。柴油中正构烷烃含量多且沸点高时,凝点也高。十六烷值和馏分组成与发动机性能的关系:柴油十六烷值高,表明燃烧性能好,滞燃期短,不易产生爆震,功率大,耗油率低。柴油的十六烷值并非像汽油那样越高越好。十六烷值过高的柴油,极易热分解,在使用中,其滞燃期缩短有限,反而因尚未自燃己热裂化而产生大量游离碳,形成黑烟随废气排出,使发动机功率下降,增大了耗油量。
14、简述催化裂化在炼油厂的重要地位,其发展方向如何?
(1)催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质馏分和渣油的核心技术。我国车用企业中一半以上的效益依靠催化裂化
(2)1.加工重质原料:如常压渣油、脱沥青残渣油等,以提高经济效益2.尽量提高汽油辛烷值:改善原料质量、重整催化汽油中间馏分、优化操作条件使用高辛烷值催化剂3.降低能耗:降低焦炭产率、充分利用再生烟气中CO的燃烧热、发展再生烟气热能利用技术4.减少环境污染再生烟气中的粉尘、CO、SO2和NOx;含硫污水、产品精制时产生的碱渣;再生烟气放空、机械设备产生的噪音5.过程模拟和计算机应用:建立合理的数学模型,用于设计、预测以及计算机优化控制6.适应多种生产需要的cat和工艺:多产柴油、多产丙烯、丁烯等的新cat和工艺技术。如MIP-CGP工艺
第二篇:炼油工艺流程
石油化工工艺流程
-------袁刚
整合石油化工的工艺流程较为复杂,一套完整的富含高科技含量的石化装臵可以生产出完整得包括石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等六个系列的产品。作为东营市的地方石化企业,由于受到规模、原料、资金等方面的限制,主要形成了以石油燃料的生产为主、其他产品为辅产品分布。以石油燃料生产为主的石化企业的工艺流程主要包括原油预处理、常减压蒸馏、催化裂化、制氢、加氢、延迟焦化、气体分离等环节。结合石化企业工艺流程图,石化企业的主要生产装备和主要产品情况介绍如下:
一、炼油厂的分类
目前的炼油厂大致可分为4种类型。1)燃料油型:生产汽油、煤油、轻重柴油和锅炉燃料等。2)燃料润滑油型:除生产各种燃料油外,还生产各种润滑油。3)燃料化工型:以生产燃料油和化工产品为主。4)燃料润滑油化工型:它是综合型炼厂,既生产各种燃料、化工原料或产品同时又生产润滑油。从目前的情况看,东营市的几家大型的石化企业主要是燃料油型的石油加工企业,只有华星集团具备一定规模的润滑油生产能力。
二、石油化工工艺流程图
三、生产环节及其装备情况
1、原油评价试验
当加工一种原油前,先要测定原油的颜色与气味、沸点与馏程、密度、粘度、凝点、闪点、燃点、自燃点、残炭、含硫量等指标,即是原油评价试验。原油的评价试验主要是区分原油中重要的成分含量,评价原油的质量,预测现有原油加工工艺对该油品的适用性。
2、原油的预处理
从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氯化物)、带水(溶于油或呈乳化状态),可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除。常用的办法是加破乳剂和水,使油中的水集聚,并从油中分出,而盐份溶于水中,再加以高压电场配合,使形成的较大水滴顺利除去。
3、常减压蒸馏
常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏在习惯上的合称,常减压蒸馏基本属物理过程。原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂,相当大的部分是后续加工装臵的原料,因此,常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。包括三个工序:原油的脱盐、脱水 ;常压蒸馏;减压蒸馏。常减压装臵产品主要作为下游生产装臵的原料,包括石脑油、煤油、柴油、蜡油、渣油以及轻质馏分油等。
石脑油作为催化重整装臵原料,常压煤油、常压柴油作为煤柴油加氢精制装臵原料,减压馏分油作为馏分油加氢精制装臵原料,蜡油作为生产石蜡等润滑油的原料;渣油作为重油加氢装臵原料。主要产品为优质高辛烷值汽油调和组分、航空煤油和优质低硫柴油。
4、催化裂化
催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。是提高原油加工深度,生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作,主要是将重质原料油转化为轻质燃料油品。
催化裂化装臵是普通石化企业的核心装臵,原料范主要是原油蒸馏或其他炼油装臵的350--540℃馏分的重质油,包括加氢常压渣油和加氢蜡油等。催化裂化工艺由三部分组成:原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离。催化裂化所得的产物经分馏后可得到液化气、汽油、柴油和重质馏分油。
催化汽油经吸收稳定脱硫之后作为汽油调和组分 ;催化柴油经汽提、换热后作为柴油加氢原料或柴油调和组分;重质馏分油一部分作为循环洗涤油,另一部分作为产品燃料油;液化气经脱硫精制后作为气体分馏装臵原料,也可以直接作为产品销售。
催化裂化过程的主要化学反应有:
1、裂化反应。裂化反应是C-C键断裂反应,反应速度较快。
2、异构化反应。它是在分子量大小不变的情况下,烃类分子发生结构和空间位臵的变化。
3、氢转移反应。即某一烃分子上的氢脱下来,立即加到另一烯烃分子上,使这一烯烃得到饱和的反应。
4、芳构化反应。芳构化反应是烷烃、烯烃环化后进一步氢转移反应,反应过程不断放出氢原子,最后生成芳烃。
5、催化重整
催化重整(简称重整)是在催化剂和氢气存在下,将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。如果以80-180℃馏分为原料,产品为高辛烷值汽油;如果以60-165℃馏分为原料油,产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃,重整过程副产氢气,可作为炼油厂加氢操作的氢源。重整的反应条件是:反应温度为490-525℃,反应压力为1-2兆帕。重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。催化重整在炼油中的作用主要有三方面的功能:一是能把辛烷值很低的直馏汽油变成80至90号的高辛烷值汽油。二是能生产大量苯、甲苯和二甲苯,这些都是生产合成塑料、合成纤维和合成橡胶的基本原料。三是可副产大量廉价氢气。催化重整得到的汽油、苯系列产品等可以作为产品销售,副产品氢气可以作为加氢反应的来源。
6、加氢裂化
是在高压、氢气存在下进行,需要催化剂,把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。加氢裂化由于有氢存在,原料转化的焦炭少,可除去有害的含硫、氮、氧的化合物,操作灵活,可按产品需求调整。产品收率较高,而且质量好。加氢裂化的主要原料是重质馏分油,包括催化裂化循环油和焦化馏出油等。它的产品主要是优质轻质油品,特别是生产优质航空煤油和低凝点柴油。
7、延迟焦化
它是在较长反应时间下,使原料深度裂化,以生产固体石油焦炭为主要目的,同时获得气体和液体产物。延迟焦化用的原料主要是高沸点的渣油。延迟焦化的主要操作条件是:原料加热后温度约500℃,焦炭塔在稍许正压下操作。改变原料和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。
8、溶剂脱沥青
溶剂脱沥青装臵既是生产重质润滑油的主要装臵,又是一个重油加工装臵,它在炼厂中占有很重要的地位。减压渣油经溶剂脱沥青装臵后,脱除沥青质、胶质和含金属的非烃化合物。脱沥青油既可做重质润滑油原料,又可做催化裂化原料;脱油沥青直接调和成道路沥青或氧化成建筑沥青,重质润滑油料在脱蜡后还可生产地蜡。
9、重油加氢 重油加氢的主要作用是脱除渣油中硫、氮、残碳、重金属,为重油催化裂化装臵提供合格的原料。原料主要为劣质常压渣油、减压瓦斯油和减压渣油混合料。该装臵主要产品渣油作为重油催化裂化装臵原料,其他产品中柴油经汽提后出装臵作为柴油调和组分,石脑油可作为商品石脑油直接出售。
10、制氢
制氢装臵主要是采用轻烃—水蒸汽转化及变压吸附法制氢工艺。原料油主要由催化重整拔头油组成。产品氢气纯度达到99.99%,主要供给重油加氢、煤柴油加氢、馏分油加氢、聚丙烯等装臵,提供氢气来源。
煤柴油加氢装臵设计加工煤油58万吨/年、柴油46万吨/年,原料主要来源于常一线直馏煤油和常二、三线直馏柴油。装臵由加氢系统、产品分馏系统和脱硫系统组成。精制后的煤(柴)油作为产品出装臵。
馏分油加氢装臵设计加工减压蜡油或催化柴油100万吨/年,主要由反应部分、分馏部分、压缩机部分和气体脱硫部分组成。分馏塔塔顶出石脑油,侧线出柴油,塔底尾油去重油催化裂化装臵作为原料。
11、气体加工装臵
由气体分馏、MTBE装臵、烷基化三套装臵组成。
11.1、气体分馏装臵主要原料为催化裂化装臵生产的液化气,其目的产品为精丙烯和轻碳四馏分,作为聚丙烯装臵、MTBE装臵和烷基化装臵原料。该装臵采用五塔流程。
11.2、MTBE(甲基叔丁基醚)装臵采用膨胀床低醇烯比醚化反应合成MTBE工艺,催化剂采用大孔径强酸性阳离子交换树脂。原料来源于气分轻碳四馏分,其产品为高辛烷值汽油调和组分,同时为烷基化装臵提供轻碳四原料。
11.3、烷基化装臵设计生产烷基化油10万吨/年,采用流出物制冷硫酸法烷基化工艺。原料来源于MTBE装臵的未反碳四,产品烷基化油作为汽油调和组分。该装臵反应系统由两套反应器及沉降器组成,原料、制冷、酸洗、碱洗及分馏系统均为单套。
12、丙烯装臵
聚丙烯装臵原料是由气分装臵生产的精丙烯。该装臵主要由原料精制系统、催化剂配制系统、聚合反应系统、丙烯闪蒸回收系统、聚合物汽蒸干燥系统、造粒系统和包装系统组成。目前产成品丙烯是重要的化学工业基础原料,市场需求量大,供不应求,市场前景很好。
13、产品精制
前述各装臵生产的油品一般还不能直接作为商品,为满足商品要求,除需进行调合、添加添加剂外,往往还需要进一步精制,除去杂质,改善性能以满足实际要求。常见的杂质有含硫、氮、氧的化合物,以及混在油中的蜡和胶质等成分。它们可使油品有臭味,色泽深,腐蚀机械设备,不易保存。除去杂质常用的方法有酸碱精制、脱臭、加氢、溶剂精制、白土精制、脱蜡等。酸精制是用硫酸处理油品,可除去某些含硫化合物、含氮化合物和胶质。碱精制是用烧碱水溶液处理油品,如汽油、柴油、润滑油,可除去含氧化合物和硫化物,并可除去酸精制时残留的 硫酸。酸精制与碱精制常联合应用,故称酸碱精制。脱臭是针对含硫高的 原油制成的汽、煤、柴油,因含硫醇而产生恶臭。硫醇含量高时会引起油品生胶质,不易保存。可采用催化剂存在下,先用碱液处理,再用空气氧化。加氢是在催化剂存在下,于300~425℃, 1.5兆帕压力下加氢,可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂质,改进油品的 储存性能和腐蚀性、燃烧性,可用于各种油品。脱蜡主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蜡,在低温下形成蜡的结晶,影响流动性能,并易于堵塞管道。脱蜡对航空用油十分重要。脱蜡可用分子筛吸附。润滑油的精制常采用溶剂精制脱除不理想成分,以改善组成和颜色。有时需要脱蜡。白土精制一般放在精制工序的 最后,用白土(主要由二氧化硅和三氧化二铝组成)吸附有害的物质。经过了精制阶段,该系列化工产品就可以直接进行销售了。
四、产品知识:
石油产品可分为: 石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。
4.1、汽油
是消耗量最大的品种。汽油的沸点范围(又称馏程)为30--205°C,密度为0.70-0.78克/厘米3,商品汽油按油料在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分,标记为辛烷值70、80、90或更高。标号越大,性能越好。汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。商品汽油中添加有添加剂(如抗爆剂四乙基铅、醚化剂MTEB等)以改善使用和储存性能。
4.2、柴油
沸点范围有180-370℃和350-410℃两类。对石油及其加工产品,习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻,相反成为重。故上述前者称为轻柴油,后者称为重柴油。商品柴油按凝固点分级,如
10、-20等,表示低使用温度,柴油广泛用于大型车辆、船舰。由于高速柴油机(汽车用)比汽油机省油,柴油需求量增长速度大于汽油,一些小型汽车也改用柴油。对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。燃烧性能用十六烷值表示愈高愈好,大庆原油制成的柴油十六烷值可达68。高速柴油机用的轻柴油十六烷值为42-55,低速的在35以下。
4.3、燃料油
用作锅炉、轮船及工业炉的燃料。商品燃料油用粘度大小区分不同牌号,如渣油等。4.4、润滑油
润滑油从石油制得的润滑油约占总润滑剂产量的95%以上。除润滑性能外,还具有冷却、密封、防腐、绝缘、清洗、传递能量的作用。产量最大的是内燃机油(占40%),其余为齿轮油、液压油、汽轮机油、电器绝缘油、压缩机油,合计占40%。商品润滑油按粘度分级,负荷大,速度低的机械用高粘度油,否则用低粘度油。炼油装臵生产的是采取各种精制工艺制成的基础油,再加多种添加剂,因此具有专用功能,附加产值高。
4.5、润滑脂
俗称黄油,是润滑剂加稠化剂制成的固体或半流体,用于不宜使用润滑油的轴承、齿轮部位。4.6、石蜡油
包括石蜡(占总消耗量的10%)、地蜡、石油脂等。石蜡主要做包装材料、化妆品原料及蜡制品,也可做为化工原料产脂肪酸(肥皂原料)。
4.7、石油沥青
主要供道路、建筑用。4.8、石油焦
用于冶金(钢、铝)、化工(电石)行业做电极。
4.9、炼厂气
可直接做燃料或加压液化分出液化石油气,可做原料或化工原料。炼油厂提供的化工原料品种很多,是有机化工产品的原料基地,各种油、炼厂气都可按不同生产目的、生产工艺选用。常压下的气态原料主要制乙烯、丙烯、合成氨、氢气、乙炔、碳黑。液态原料(液化石油气、轻汽油、轻柴油、重柴油)经裂解可制成发展石油化工所需的绝大部分基础原料(乙炔除外),是发展石油化工的基础。
4.10其他产品:炼油厂还是苯、甲苯、二甲苯等重要芳烃的提供者。另外,汽油、航空煤油、柴油中或多或少加有添加剂以改进使用、储存性能。各个炼油装臵生产的产物都需按商品标准加入添加剂和不同装臵的油进行调和方能作为商品使用。石油添加剂用量少,功效大,属化学合成的精细化工产品,是发展高档产品所必需的,应大力发展。如目前生产的MTEB产品是提高汽油辛烷值的重要的添加剂。
第三篇:炼油问题总结
[转载]常减压装置技术(2)
(2011-05-06 11:31:51)转载原文 标签:
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原文地址:常减压装置技术(2)作者:一缕阳光 95.减压馏分油收率低如何调节?
减压塔进料是原油中较重的部分,采用减压蒸馏就是从较重的油中拔出馏分油,无论提供蜡油做裂化原料或做润滑油原料的馏分油在其满足各自规定质量的前提下,应该尽量提高收率。提高收率应该以质量合格为前提。如果收率低可采取如下方法:
①提高塔的真空度。可降低减顶各级冷凝冷却器冷后温度,设有多级多台喷射器的可增开台数,对有的喷射器工作情况不好如有串汽现象努力调整好,使其工作正常发挥能力。
②适当提高减压炉出口温度,增大塔底汽提蒸汽量,提高油品汽化率。
③搞好产品的分布及中段回流取热比例,不使塔内局部塔板压降过高,使汽化段真空度提高,从而增加馏分油收率,搞好塔的分馏效果使更重的组分进入馏分油提高产品收率。
96.减压塔真空度高低对操作条件有何影响?
减压塔的正常平稳操作,必须在稳定的真空度下进行,真空度的高低对全塔汽液相负荷大小,平稳操作影响很大。在减压炉出口油温度、进料油流量、塔底汽提吹汽流量及回流量均不变的条件下,如果真空度降低,就改变了塔内油品压力与温度平衡关系,提高了油品的饱和蒸汽压,相应油品分压增高,使油品沸点升高从而降低了进料的汽化率,收率降低。在操作上,由于汽化率下降塔内回流减少,各馏出口温度上升,因此在把握馏出口操作条件时,真空度变化除调节好产品收率,也要相应调节好馏出口温度,当真空度高时馏出口温度可适当调低,真空度低时馏出口温度要适当提高。101.进装置原油突然中断应如何处理? 进装置原油突然中断可由如下原因引起: ①原油罐油位低,原油泵抽空。
②给装置送原油换罐时,因罐区操作人员改错阀门或阀门本身故障,冬季外界气温低原油凝固在管线内不能畅通,都可以造成原油泵抽空。③原油泵本身机械电气故障停车。
当发生原油突然中断时,进塔原料停止,塔底抽出泵照常抽出物料,所以塔底液位急剧降低,如不及时处理,塔底油泵抽空后,将发生加热炉进料中断,加热炉出口油温度急剧上升等不良后果。
遇有原油中断应紧急处理,尽快恢复原油流量,如联系油罐区换高液位油罐供装置加工,详细检查换罐阀门管线是否有问题。机泵故障紧急启动备用原油泵等。因原油流量大,塔内存油停留时间短,原油中断后,必须降低塔底油抽出流量,加热炉减少火嘴降温,做好熄火准备工作。原油中断时间长,装置改循环。102.塔顶油水分离罐装满汽油有什么现象?如何处理? 当塔顶油水分离罐液位控制失灵,或出装置管线堵塞,汽油送不出,塔顶温度过高馏出量过大,塔顶油出装置泵电机跳闸未及时发现等原因可引起塔顶油水分离罐装满汽油,造成塔顶压力突然上升。塔顶低压瓦斯都从油水分离罐顶用管线通入加热炉燃烧,当罐内装满汽油后将进入加热炉燃烧,导致加热炉膛温度急剧上升,加热炉烟囱冒黑烟,火嘴下面漏汽油着火引起火灾。发现塔顶油水分离罐装满汽油时,首先关闭去加热炉燃烧的低压瓦斯阀门改直接放空,立即加大出装置汽油流量,如后路不通则改进不合格油罐尽快降低罐内汽油液位,如果机泵故障迅速启动备用机泵,降低塔顶温度减少汽油馏出量。待操作恢复正常放净低压瓦斯罐内存油,加热炉从新使用低压瓦斯做燃料。105.如何判断减压系统有泄漏?
由于减压塔内压力低于大气压力,因此减压系统有泄漏很难发现。一旦设备或工艺管线有泄漏,看不见有漏油痕迹,空气被吸入塔内,漏入的少量空气一般不会对减压系统产生影响,但大量漏空气时,会使真空度降低,应认真仔细查找泄漏点。
一般泄漏点很小时,听不到空气通过泄漏点振动尖叫声,当泄漏处增大时可以听到大量空气通过泄漏处高速流通振动噪声,因此通过泄漏点空气流通噪声可以判断寻找泄漏处。
还可以通过减顶瓦斯气体分析数据推断是否有泄漏,正常情况减顶瓦斯气体中N2含量较低,各装置情况不一样有所差异,大约在3~5%有时会更高达到10%(体)以上。当减压系统有泄漏时,例如转油线处有一长约10mm,宽约1~5mm泄漏孔,漏进许多空气,能听到刺耳的尖叫声,分析减顶瓦斯气体中N2含量明显增高达到35~36%(体),漏处堵好,减顶瓦斯气体中N2含量恢复正常。110.侧线产品闪点低是什么原因造成的?如何调节?
侧线产品闪点由其轻组分含量决定,闪点低表明油品中易挥发的轻组分含量较高,即馏程中初馏点及10%点温度偏低,通常说馏程头部轻。调节方法:
①若有侧线汽提塔吹入过热蒸汽的装置,可以略开大吹气量,使油品的轻组分挥发出来,提高了闪点。
②提高该侧线馏出温度,使油品中的轻组分向上一侧线挥发,提高馏出温度时也会使干点即尾部变重,因此采取这种调节手段必须在保证干点合格的前提下进行。
③适当提高塔顶温度,可以使产品闪点有所提高。111.产品干点高怎样调节?
产品干点是由油品中的重组分含量决定的,干点高表明油品中重组分含量增加,即馏程中90%点及干点温度偏高,通常说尾部重。
塔顶产品干点高,可采用降低塔顶温度或提高塔顶压力使塔顶产品干点降低。侧线产品干点高,可采用降低该侧线馏出量,使产品变轻、干点下降,也可采用降低该侧线馏出口温度来降低产品干点,也可通过降低该侧线上一侧(或塔顶)馏出温度或馏出量来影响该侧线的馏出口温度,进而影响产品干点。113.常压塔顶压力变化对产品质量有什么影响?
塔顶压力升高,油品汽化量降低,塔顶及其各侧线产品变轻,塔顶压力降低时,油品汽化量增大,塔顶及其各侧线产品变重。塔顶压力变化调节手段不多,可以用塔顶温度来调节,例如塔顶压力升高,可适当减少塔顶回流提高塔顶温度及各侧线的馏出温度,改善塔顶冷却条件可使塔顶压力下降。在塔顶温度不变条件下,压力升高各侧线收率将有所下降。118.减压塔进料温度过高会引起哪些不良后果?
减压塔进料温度过高主要由减压炉出口油温度过高引起,其次由于拔出率过高或最后一个侧线油馏出量采用液面控制方法尽量多拔外放,使过汽化油全部馏出。当减压塔进料温度过高后会使侧线油变重,蜡油干点升高,残炭升高,引起过汽化油中碳粒焦粉增多,易于堵塞喷嘴头和过滤器。渣油中炭粉增多,易于堵塞换热器影响传热效果。加热炉出口油温度过高油品有部分裂化也引起减压塔顶负荷增大,冷却负荷大导致真空度下降,裂化严重时减压塔底油比重变轻,有时会出现塔底泵抽空现象。做润滑油原料馏分油时,有裂解出现会使馏分油中不饱和烃组分增多不利于成品油安定性,润滑油料颜色会变深。125.怎样在产品质量合格的前提下获得较高的产品收率? 提高收率必须以产品合格为前提才有意义,为此要努力提高塔的分馏效果去寻找提高收率的途径。
在常压塔能够拔出来的,尽量拔出不应让这部分油进入减压塔,这样,保证了常压拔出率不致减少。此外,这部分较轻的油品进入减压塔增大了塔的负荷,从节能角度来分析是不利的。
在加热炉出口油温度固定后,塔底吹汽量是提高拔出率的有效措施,但吹汽量增大要以塔的负荷允许为限度,尤其减压塔顶真空度。吹汽量增大,真空度不下降是最理想的提高收率的有效手段。
欲要提高某一侧线油收率时,也可以采用降低该侧线上一侧线流量,提高该侧线油收率,这样调整的结果会使该侧线初馏点变轻,馏分增宽。129.加热液体油料的对流管为什么通常采用钉头管或翅片管? 对流室里的传热以对流传热形式为主。由于管内侧膜传热系数远远大于管外侧烟气对炉管的膜传热系数,所以对流管的总传热速率被烟气一侧所控制。对流管采用钉头管或翅片管,可降低管外侧的传热热阻,以达到提高对流管总传热速率(即对流管强度)的目的。但当加热气态介质时(如蒸汽、氢气或空气等),由于管子内、外侧膜传热系数基本相当,在对流室采用钉头管或翅片管就没有必要了,而应采用光管较为经济合理。
133.为什么加工重质油时,加热炉炉管内要注水或注汽?如何判断加热炉炉管内的结焦程度?
油品在炉管内的流速是加热炉的重要工艺指标之一。如果油品流速太低,在炉管内停留时间过长,靠近管壁处边界层过厚,管内壁附近的油品就会由于过热分解并伴随聚合而结焦,严重时甚至引起炉管破裂,影响安全生产。这一点,对重质油加热炉尤其应注意。在加工重质油时,通常采用向炉管内注汽或注水的办法来提高油品流速,防止结焦。油品流速越快越不易结焦,这是因为加大流速可使油品在管中停留时间缩短。但油品流速受炉管压力降的限制,不能任意提高。加热炉炉管压力降是判断炉管结焦程度的一个重要指标。如果油品在加热炉中冷油流率或进料量未变,而压力降增加,则表明炉管已结焦;与此同时,炉管颜色异常,呈现暗红色,炉出口热电偶温度指示也反应缓慢,炉膛温度上升等现象出现。
134.减压炉出口几根炉管为什么要变径?
在设计减压炉时,应该控制被加热的油品在管内加热过程中不超温。油品超温会发生裂解,对结焦速率和产品质量都是有影响的。因而减压炉设计时除应选用适当的辐射管热强度外,有时还需在油品汽化点部位注入一定量的水蒸气,以降低油品分压,使进料在规定温度下达到所需汽化率。如油品在汽化点以后不扩径或扩径不够时,油品在炉内的温度会高于出口温度而引起分解,并且在进入转油线时截面突然扩大而形成涡流损失。如油品在汽化段后的炉管扩径过大,由于油品流型不理想,也可能出现局部过热而使被加热油品裂解。所以减压炉出口几根炉管的适当扩径是十分必要的。
146.试述炉膛内燃料正常燃烧的现象?正常燃烧取决于哪些条件?
燃料在炉膛内正常燃烧的现象是:燃烧完全,炉膛明亮;烧燃料油时,火焰呈黄白色;烧燃料气时,火焰呈蓝白色;烟囱排烟呈无色或淡蓝色。
为了保证正常燃烧,燃料油不得带水,带焦粉及油泥等杂质,温度一般最好保持在130℃以上,且压力要稳定。雾化蒸汽用量必须适当,且不得带水。供风要适中,勤调风门、汽门、油门和挡板(即“三门一板”)严格控制过剩空气系数。燃用瓦斯时,必须充分切除凝缩油。
149.怎样从烟囱排烟情况来判断加热炉操作是否正常?
一般情况下,可通过炉子烟囱排烟情况来判断加热炉操作是否正常,判断方法如下:
1)炉子烟囱排烟以无色或淡蓝色为正常。
2)间断冒小股黑烟,表明蒸汽量不足,雾化不好,燃烧不完全或个别火嘴油汽配比调节不当或加热炉负荷过大。
3)冒大量黑烟是由于燃料突增,仪表失灵,蒸汽压力突然下降或炉管严重烧穿。4)冒灰色烟表明瓦斯压力增大或带油。
5)冒白烟表明雾化蒸汽量过大、过热蒸汽管子破裂或过热蒸汽往烟道排空。6)冒黄烟说明操作忙乱,调节不当,造成时而熄火,燃烧不完全。150.如何从火焰上判断炉子操作的好坏?
在正常燃烧情况下,燃烧完全,火墙颜色一致,火焰高度适当(圆筒炉的火焰不能长于炉膛的2/3,不能短于炉膛的1/4)。
烧燃料油时火焰呈杏黄色,烧瓦斯时火焰呈天蓝色,否则就属不正常现象。燃烧不正常时火焰会出现以下几种现象:
1)当燃料油与蒸汽配比不当,蒸汽量过小,造成燃料油雾化不良时,火焰发飘,软而无力,火焰根部呈深黑色,甚至烟囱冒黑烟。
2)当蒸汽、空气量过小时,火焰四散乱飘软而无力,颜色为黑红色或冒烟。3)当燃料油粘度过大并带水时,或是油阀开度小蒸汽量过大并含水时,炉膛火焰容易熄灭。
4)燃料油轻,蒸汽量过大或油阀开度过大,空气量不足,会使燃料喷出后离开燃烧道燃烧。
151.如何搞好“三门一板”操作?它们对加热炉的燃烧有何影响? “三门一板”即风门、油门、汽门和烟道挡板。它决定了燃料油蒸汽雾化的好坏,供风量是否恰当等重要因素,对燃料的完全燃烧有很大的作用,直接影响到加热炉的热效率。因此司炉工应勤调“三门一板”,搞好蒸汽雾化,严格控制过剩蒸汽系数,使加热炉在高效率下操作。
在正常操作时,应通过调节烟道挡板,使炉膛负压维持在1~3mm水柱。当烟道挡板开度过大时,炉膛负压过大,造成空气大量进入炉内,降低了热效率;同时使炉管氧化剥皮而缩短使用寿命。烟道挡板开度过小或炉子超负荷运转时,炉膛会出现正压,加热炉容易回火伤人,不利于安全生产。对流室长期不清灰,积灰结垢严重,阻力增加,也会使炉膛出现正压。故加热炉在检修时应彻底清灰,并在运转过程中加强炉管定期吹灰,以减少对流室的阻力。烟气氧含量决定了过剩空气系数,而过剩空气系数是影响炉热效率的一个重要因素。烟气含氧量太小,表明空气量不足,燃料不能充分燃烧,排烟中含有CO等可燃物,使加热炉的热效率降低。烟气氧含量太大,表明炉空气量过多,降低了炉膛温度,影响传热效果,并增加了排烟热损失。因此,要根据烟气含氧量,勤调风门,控制炉空气量。
为了完全燃烧,除适量调节空气量外,燃料油和雾化蒸汽也必须调配得当,使燃料雾化良好,充分燃烧。
152.为什么烧油时要用雾化蒸汽?其量多少有何影响?
使用雾化蒸汽的目的,是利用蒸汽的冲击和搅拌作用,使燃料油呈雾状喷出,与空气得到充分的混合而达到燃烧完全。
雾化蒸汽量必须适当。过少时,雾化不良,燃料油燃烧不完全,火焰尖端发软,呈暗红色;过多时,火焰发白,虽然雾化良好,但易缩火,破坏正常操作。雾化蒸汽不得带水,否则火焰冒火星,喘息,甚至熄火。153.雾化蒸汽压力高低对加热炉的操作有什么影响?
雾化蒸汽压力过小,则不能很好地雾化燃料油,燃料油就不能完全燃烧,火焰软而无力,呈黑红色,烟囱冒黑烟,燃烧道及火嘴头上容易结焦。雾化蒸汽压力过大,火焰颜色发白,火焰发硬且长度缩短,跳火,容易熄灭,炉温下降,仪表出风风压相应增高,燃料调节阀开度加大,在提温时不易见效,反应缓慢,同时也浪费蒸汽和燃料。雾化蒸汽压力波动,火焰随之波动,时长时短,燃烧状况时好时坏或烟囱冒黑烟,炉膛及出口温度随之而波动。通常以蒸汽压力比燃料油压力大0.07~0.12MPa为宜。
154.燃料油性质变化及压力高低对加热炉操作有什么影响?
1)燃料油重,粘度大,则雾化不好,造成燃烧不完全,火嘴处掉火星,炉膛内烟雾大甚至因喷嘴喷不出油而造成炉子熄火,同时还会造成燃料油泵压力升高,烟囱冒黑烟,火嘴结焦等现象。
2)燃料油轻则粘度过低,造成燃料油泵压力下降,供油不足,致使炉温下降或炉子熄火,返回线凝结,打乱平稳操作。
3)燃料油含水时,会造成燃料油压力波动,炉膛火焰冒火星,易灭火。含水量大时会出现燃料油泵抽空,炉子熄火,燃料油冒罐等现象。
4)燃料油压力过大,火焰发红,发黑,长而无力,燃烧不完全,特别在调节温度和火焰时易引起冒黑烟或熄火,燃料油泵电机易跳闸;燃料油压力过小,则燃料油供应不足,炉温下降,火焰缩短,个别火嘴熄灭。
总之,燃料油压力波动,炉膛火焰就不稳定,炉膛及出口温度相应波动。156.燃料油和瓦斯带水时燃烧会出现什么现象?
燃料油含水时会造成燃料油压力波动,一般情况下炉膛火焰冒火星,易灭火。含水量大时会造成燃料油泵抽空,炉子熄火,燃料油冒罐,打乱平稳操作。
瓦斯带水时,从火嘴盘喷口可发现有水喷出,加热炉各点温度,尤其是炉膛和炉出口温度急剧下降,火焰发红。带水过多时火焰熄灭,少量带水时,会出现缩火现象。
157.燃料油、瓦斯中断的现象及其原因是什么? 1)燃料油中断:
现象:炉火熄灭,炉膛温度和炉出口温度急剧下降,烟囱冒白烟。
原因及处理:(1)燃料油罐液面低,造成泵抽空:应控制好液面。(2)燃料油泵跳闸停车,或泵本身故障不上量:立即启动备用泵,如备用泵也起不到备用作用,应改烧燃料气。(3)切换燃料油泵和预热泵时,造成运转泵抽空:应注意泵预热要充分,切换泵时要缓慢。(4)燃料油计量表或过滤器堵塞:应改走副线,修计量表或清理过滤器。2)瓦斯中断:
主要原因是回火器堵塞或瓦斯系统供应不足,应切换回火器并与厂调度及时联系或改用燃料油。
158.炉用瓦斯入炉前为什么要经分液罐切液?
炼厂各装置的瓦斯排入瓦斯管网时往往含有少量的液态油滴。在寒冷季节,系统管网瓦斯温度降低,其中重组分会冷凝为凝缩油。当瓦斯带着液态油进入气嘴燃烧时,由于液态油燃烧不完全,导致烟囱冒黑烟,或液态油从气嘴处滴落炉底以致燃烧起火,或液态油在炉膛内突然猛烧产生炉管局部过热或正压而损坏炉体。因此炉用瓦斯入炉前必须经过分液罐,充分切除凝缩油,确保入炉瓦斯不带油。为使瓦斯入炉不带油,不少炼厂还采用了在瓦斯分液罐安装蒸汽加热盘管的措施。
160.如何进行燃料的切换? 1)气体燃料切换为燃料油:
a.关闭燃料油循环阀,提高管线压力。b.观察火焰长短以及火嘴的数量。
c.要间隔切换火嘴,决不要依次向前切换,以免最后被切换火嘴集量太大打乱平稳操作,同时还要观察出口温度和出风风压的变化。
d.切换大体完毕,将燃料气体总阀关闭,炉子最后1~2个火嘴仍继续燃烧存气,直到自动灭火为止,最后关闭小阀门; e.自控仪表由气路改为油路。2)燃料油切换为气体燃料:
a.燃料气保证有一定的温度和压力,脱净油和水;
b.观察火焰的长短和燃嘴数量,在切换时应注意观察炉出口温度和调节阀风压的变化;
c.必须间隔距离切换;
d.切换完毕将燃料油循环阀打开进行燃料油循环; e.自控仪表应由油路改为气路。
162.炉管破裂有何现象?是何原因?如何处理?
1)现象:不严重时,从炉管破裂处向外少量喷油,炉膛温度,烟气温度均上升,严重时油大量从炉管内喷出燃烧,烟气从回弯头箱、管板、人孔等处冒出,烟囱大量冒黑烟,炉膛温度突然急剧上升。
2)原因:炉管局部过热、结焦,在结焦严重处由鼓包变形以致破裂;高温氧化剥皮或炉管材质不合格;检修质量低劣,腐蚀、冲蚀等。
3)处理办法:炉管轻度破裂时,降温、降量,按正常停工处理。炉管破裂严重时,加热炉立即全部熄火,停止进料,向炉膛内吹入大量蒸汽,从炉入口给汽向塔内扫线(扫线时应注意炉膛内着火情况);如果减压炉着火,则立即恢复减压系统为常压,其它按紧急停工处理。
163.加热炉进料中断的现象、原因及处理方法有哪些? 现象:档墙烟气温度、炉管油料出口温度急剧直线上升。
原因:1)进料泵抽空;2)切换油泵或换油罐失误;3)进料泵坏;4)管线阀门堵塞。
处理:1)设法提高进料量;2)减少点燃的火嘴数;3)严重时立即熄火按紧急停炉处理。
164.炉管结焦的原因、现象及防止措施是什么? 1)炉管结焦原因:
(1)炉管受热不均匀,火焰扑管,炉管局部过热;(2)进料量波动、偏流,使油温忽高忽低或流量过小,油品停留时间过长而裂解;(3)原料稠环物聚合、分解或含有杂质;(4)检修时清焦不彻底,开工投产后炉管内的原有焦子起了诱导作用,促进了新焦的生成。2)炉管结焦现象的判断:
(1)明亮的炉膛中,看到炉管上有灰暗斑点,说明该处炉管已结焦;(2)处理量未变,而炉膛温度及入炉压力均升高;(3)炉出口温度反应缓慢,表明热电偶套管处已结焦。3)防止结焦措施:
(1)保持炉膛温度均匀,防止炉管局部过热,应采用多火嘴,齐火苗,炉膛明亮的燃烧方法;(2)操作中对炉进料量、压力及炉膛温度等参数加强观察、分析及调节;(3)搞好停工清扫工作;(4)严防物料偏流。166.新建和大修的炉子为什么要烘炉?怎样烘炉? 烘炉可缓慢地除去炉墙在砌筑过程中积存的水分,并使耐火胶泥得到充分脱水和烧结。如果这些水分不去掉,开工时炉温上升很快,水分急剧蒸发,造成砖缝膨胀,产生裂缝,严重时会造成炉墙倒塌。所以新建和大修的炉子必须要进行烘炉。烘炉的方法如下:
烘炉的热源是蒸汽和燃料。在未点火前先在炉管内通入蒸汽。用蒸汽暖管子,同时烘烤炉膛,调节蒸汽量控制炉膛升温速度。待蒸汽阀门开至最大而炉膛温度不再继续升高时,再点火继续升温。当炉膛温度达130℃时恒温48小时脱除游离水,320℃时恒温24小时脱除结晶水,500℃时恒温24小时进行烧结。然后降温,熄火,焖炉结束烘炉,共需约15天时间。170.加热炉系统有哪些安全、防爆措施?
为确保加热炉安全运转,主要安全、防爆措施有:
1)在炉膛设有蒸汽吹扫线,供点火前吹扫炉膛内可燃物;
2)在对流室管箱里设有消防灭火蒸汽线,一旦弯头漏油或起火时供掩护或灭火之用;
3)在炉用瓦斯线上设阻火器以防回火起爆;
4)在燃气的炉膛内设长明灯,以防因仪表等故障断气后再进气时引起爆炸; 5)在炉体上根据炉膛容积大小,设有数量不等的防爆门,供炉膛突然升压时泄压用,以免炉体爆坏。
189.湿空冷为什么有较强的生命力? 湿空冷全名是增湿空气冷却器。它既是利用冷水在管外表面汽化蒸发取走油品热量,又靠水分把空气增湿,提高空气湿度。水的相变热远远大于温差传热。这样可以大大缓解夏季气温升高后油品冷却困难,其冷却能力甚至可使油温比大气温度低2~3℃。
191.如何判断冷换设备浮头盖(垫片)漏?还是小浮头漏?
冷换设备如果浮头盖(垫片)漏,轻微时冒烟、滴油,严重时漏油可成串,甚至着火。而小浮头(垫片)漏可从压力低的一侧油品变色判断。如果是冷却器,可从下水中带油确定。对于颜色相近的油品换热应采样分析判断。
192.为什么开工时冷换系统要先冷后热的开?停工时又要先热后冷的停? 冷换系统的开工顺序,冷却器要先进冷水,换热器要先进冷油。这是由于先进热油会造成各部件热胀,后进冷介质会使各部件急剧收缩。这种温差应力可促使静密封点产生泄漏。故开工时不允许先进热油。反之,停工时要先停热油后停冷油,道理相同。
193.水冷却器是控制入口水量好还是出口好?
对油品冷却器而言,用冷却水入口阀控制弊多利少。控制入口可节省用水,但入口水量限死可引起冷却器内水流短路或流速减慢,造成上热下凉。采用出口控制能保证流速和换热效果。一般不宜使用入口控制。194.冷换设备在开工过程中为什么要热紧?
装置开工时,冷换设备的主体与附件用法兰、螺栓连接,垫片密封。由于它们之间材质不同,升温过程中,特别是超过200℃(热油区),各部分膨胀不均匀造成法兰面松弛,密封面压比下降。高温时,会造成材料的弹性模数下降、变形、机械强度下降,引起法兰产生局部过高的应力,产生塑性变形弹力消失。此时,压力对渗透材料影响极大,或使垫片沿法兰面移动,造成泄漏。热紧的目的就在于消除法兰的松弛,使密封面有足够的压比以保证静密封效果。195.为什么重质油(如渣油)冷却器反要用二次循环水?
重质油冷却器如用新鲜水(温度比循环水低),油品反而冷不下来,原因是重质油中有蜡质成分,急冷时形成蜡膜增加了热阻,影响传热效果。所以对这类油品生产上采用换过热的二次循环水。199.泵是怎样分类的?
泵的分类一般按泵作用于液体的原理分为叶片式和容积式两大类。叶片式泵是由泵内旋转的叶轮输送液体的,叶片式泵又因泵内叶片结构的不同分为离心泵、轴流泵和漩涡泵等。
容积式泵是利用泵的工作室容积的周期性变化输送液体的。分为往复式泵(活塞泵、柱塞泵、隔膜泵等)和转子泵(齿轮泵和螺杆泵等)。
泵也常按泵的用途而命名,如:水泵、油泵、氨泵、液态烃泵、泥浆泵、耐腐蚀泵、冷凝泵等。
213.离心泵有哪些主要性能参数?
离心泵的主要性能参数有流量、扬程、功率和效率四项。(1)什么是扬程?单位是什么? 泵加给每公斤液体的能量称为扬程,或压头,亦即液体进泵前与出泵后的压力差,用符号He表示,其单位为所输送液体的液柱高度[米],简写为[米]。
离心泵所产生的扬程可以从理论进行计算,此计算值称为理论压头,离心泵实际所产生的压头比理论值低,因为泵内有各种损失,由于理论扬程的计算比较繁琐,泵体内的各种损失不能精确计算,所以离心泵实际所产生的扬程通常都是实验测定的。
(2)什么是泵的流量?
泵的流量是指泵在单位时间内排出的液体体积,用符号Qe表示,其单位是[米3/时]。
(3)什么是泵的功率和效率?
单位时间内液体经泵之后,实际得到的功称为有效功率,用符号Ne表示。
或
He:泵的扬程[米];
Qe、Qe′:输送温度下泵的流量[米3/时]、[米3/秒];
ρ、γ:输送温度下液体的密度、比重; 102、367:单位换算常数。
泵从电动机得到的实际功率称为轴功率,泵有效功率比轴功率小,两者之比,称为泵的总功率。225.什么是汽蚀现象?
叶轮入口处的压力低于工作介质的饱和压力时,会引起一部分液体蒸发(即汽化)。蒸发后汽泡进入压力较高的区域时,受压突然凝结,于是四周的液体就向此处补充,造成水力冲击,这种现象称为汽蚀现象。这个连续的局部冲击负荷,会使材料的表面逐渐疲劳损坏,引起金属表面的剥蚀,进而出现大小蜂窝状蚀洞。汽蚀过程的不稳定,引起泵发生振动和噪音,同时由于汽蚀时汽泡堵塞叶轮槽道,所以此时流量、扬程均降低,效率下降。因此应防止发生汽蚀现象。
231.举例说明泵型号中字符代表什么意思?
(1)100YⅡ-60A:
100:泵吸入口公称直径:mm
Y:单吸离心油泵
Ⅱ:Ⅱ类材料,适用于-45℃~400℃
60:额定扬程,米 A:叶轮外径第一次切削(2)齿轮泵型号:
ch-4.5 ch:齿轮
4.5:在100转/分下的流量,单位为[升/分]
2CY-1.1/14.5-1
2:齿轮数 C:外啮和齿轮 Y:输送油
1.1:流量,米3/时
14.5:排出压力(表),公斤/厘米2 233.离心泵验收应注意些什么?主要指标是什么?
离心泵的验收应注意:
1)检修质量符合规程要求,检修记录齐全,准确。
2)润滑油,封油,冷却水系统不堵,不漏。
3)轴封渗漏符合要求。
4)盘车时无轻重不均的感觉,填料压盖不歪斜。
带负荷运转时应做到: 1)轴承温度符合指标要求; 2)轴承震动符合指标要求;
3)运转平稳,无杂音。封油,冷却水和润滑油系统工作正常,附属管路无滴漏。
4)电流不得超过额定值; 5)流量、压力平稳,达到铭牌出力或满足生产需要;
6)密封漏损不超过要求。
主要指标列于下:
项目 轴承温度
滑动轴承≤65℃,滚动轴承≤70℃;
轴承震动 n=1500rpm时 Amax≤0.09mm
n=3000rpm时 Amax≤0.06mm
;
密封漏损 机械密封:轻质油≯10滴/分,重油≯5滴/分 软填料密封:轻质油≯20滴/分,重油≯10滴/分;
电流 不超过额定值;
流量、压力 达到铭牌要求,或满足生产需要。234.离心泵的启动步骤是怎样的?应注意什么问题?
1)启动前的准备
①认真检查泵的入口管线,阀门,法兰,压力表接头是否安装齐全、符合要求,冷却水是否畅通,底脚螺栓及其他连接部分有无松动。
②向轴承箱加入润滑油(或润滑脂),油面处于轴承箱液面计的三分之二。③盘车检查转子是否轻松灵活,检查泵体内是否有金属碰击声或摩擦声。
④装好靠背轮防护罩,严禁护罩和靠背轮接触。
⑤清理泵体机座,搞好卫生工作。
⑥开启入口阀,使液体充满泵体,打开放空阀,将空气赶净后关闭,若是热油泵,则不允许放空阀赶空气,防止热油窜出自燃。(如有专门放空管线及油罐可以向
放空管线赶空气和冷油)。
⑦热油泵在启动前,要缓慢预热,特别在冬天应使泵体与管道同时预热使泵体与
输送介质的温度差在50℃以下。⑧封油引入油泵前必须充分脱水。
2)离心泵的启动
①泵入口阀全开,出口阀全关,启动电机全面检查机泵的运转情况。②当泵出口压力高于操作压力时逐步开出口阀门,控制泵的流量、压力。③检查电机电流是否在额定值以内。如泵在额定流量运转而电机超负荷时,应停
泵检查。
④热油泵正常时,应打入封油。
3)另外还应注意
①离心泵在任何情况下都不允许无液体空转,以免零件损坏。②热油离心泵,一定要预热,以免冷热温差太大,造成事故。
③离心泵启动后,在出口阀未开的情况下,不允许长时间运行(小于1~2分钟)。④在正常情况下,离心泵不允许用入口阀来调节流量,以免抽空,而应用出口阀
来调节。
235.离心泵如何切换和运转? 离心泵切换时,应做到:
1.备用泵启动之前应做好全面检查及启动前的准备工作。热油泵应处于完全预
热状态。
2.开泵入口阀,使泵体内充满介质并用放空排净空气。
3.启动电机,然后检查各部的振动情况和轴承的温度,确认正常,电流稳定,泵体压力高于正常操作压力,逐步将出口阀门开大,同时相应将正泵阀门关小直至关死并停泵。如热油泵应做好预热工作。
离心泵停运时,应注意:
1.先把泵出口阀关闭,再停泵,防止泵倒转,倒转对泵有危害,使泵体温度很
快上升,造成某些零件松动。
2.停泵注意轴的减速情况,如时间过短,要检查泵内是否有磨、卡等现象。3.如是热油泵,再停冲洗油或封油,打开进出口管线平衡阀或连通阀,防止进
出口管线冻凝。
4.如该泵要修理,就必须蒸汽扫线,拆泵前要注意泵体压力,如有压力,可能
进出口阀关不严。
239.热油泵为何要预热?怎样预热?
泵如不预热,泵体内冷油或冷凝水,与温度高达200℃~350℃的热油混合,就会
发生汽化,引起该泵的抽空。
热油进入泵体后,泵体各部位不均匀受热发生不均匀膨胀,引起泄漏、裂缝等。
还会引起轴拱腰现象,产生振动。
热油泵输送介质的粘度大,在常温和低温下流动性差,甚至会凝固,造成泵不能
启动或启动时间过长,引起跳闸。
预热步骤:
1)先用蒸汽将泵内存油或存水吹扫尽。
2)开出口阀门将热油引进泵内,通过放空不断排出,并不断盘车,泵发烫后关
闭出口阀。
3)缓慢开进口阀(此时最易抽空),不断盘车通过放空不断排出。
4)逐渐开启出口阀,进出口循环流通。
为什么不能用冷油泵打热油?
1)冷、热油泵零件的材质不一样,如冷油泵的泵体、叶轮及其密封环都是铸铁,而热油泵的泵体、叶轮都是铸钢的,泵体密封是40Cr合金钢,通常铸铁不能在高温下工作。
2)冷油泵工作温差小,热膨胀小,零件之间间隙小(如叶轮进出口间的口环密封间隙),热油泵的间隙大,如用冷油泵打热油,叶轮和泵壳间易产生磨损甚至
胀死。
3)冷油泵通常没有封油和冲洗油,如在高温下工作机械密封的零部件都在高温
下工作,磨损很快,甚至胀死。
240.泵盘车不动的原因有哪些?如何处理? 1.若因油品凝固盘不动车,则应吹扫预热;
2.若因长期不盘车而卡死,则应加强盘车(预热泵);
3.当泵的部件损坏或卡住时,则应检修; 4.若是轴弯曲严重,则应检修更换。243.什么是润滑油的五定及三级过滤?
为减少机动设备的摩擦阻力,减少零件的磨损,降低动力消耗,延长设备寿命的目的,必须做到:
五定: 定质:依据机泵设备、型号、性能、输送介质、负荷大小、转速高低及润滑油、酯性能不同,根据季节不同选用不同种类的润滑油、酯牌号。
定量:依据设备型号,负荷大小,转速高低,工作条件和计算结果,和实际使用
油量多少,确定设备所需润滑油量。
定点:保证机动设备,每个活动部分及摩擦点,达到充分润滑。
定时:根据润滑油、酯性能与设备工作条件,负荷大小及使用要求,定时对设备
输入一定润滑剂。
定人:油库、加油站,及每台设备由专人负责发放、保管、定时、定量加油。三级过滤指:油桶放油过滤;小油罐或小油桶放油过滤,注油器加油过滤。
三级过滤网应符合如下规定:
油品种类
过滤网目数
一级
齿轮油,汽缸油及粘度相近的油品 压缩机油,机械油,车用油及粘度相近的油品
冷冻机油及粘度相近的油品
透平油,液力传动油及其粘度相近的油品
150
200
274.汽包的作用是什么? 汽包一般为一卧式压力容器,内部设有进汽挡板,水下孔板、破沫网和排污装置,是蒸汽发生器中重要设备。其作用是:(1)
汽包与下降管、上升管连接组成水循环系统,并不断接受给水和送出饱和蒸汽,是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。(2)
汽包中存有一定水量,有一定的蓄热能力,当工艺热流负荷波动时,可减缓汽压变化速度。(3)
汽包中装有汽水分离装置,用以保证蒸汽质量。(4)
汽包装有压力表、水位计、安全阀,用以控制蒸汽压力,监视水位,保证水循环
120
40
60
100
二级
三级 正常运行。
281.为什么蒸汽发生器操作中必须严格控制汽包液位?影响汽包液面的因素有哪些?
汽包中的液面位置是经过严谨设计确定,考虑了正常操作和安全需要,并有压力控制、液位调节、液位指示等自动控制加以保证。水位过低使水下孔板失去作用,汽水混合物冲溅,下降管带汽,致使水循环障碍。当严重缺水时,如处理不当,仓促加水会因骤冷产生温度应力造成破坏事故,或因大量水汽化,使压力过高产生事故。水位过高,则因蒸发空间过小,导致蒸汽带水,严重时,造成管道水击。因此,蒸汽发生器操作中必须严格控制好汽包液面,才能保证蒸汽发生器安全正常运行,保证蒸汽品质。
一般引起水位波动的因素有:(1)蒸汽管网压力波动;(2)给水管压力波动;
(3)热流温度或流量变化;(4)炉水含盐浓度过高;
(5)换热器泄漏,引起工艺操作波动;(6)液位计失灵,造成假水位。293.如何进行工艺防腐?(1)脱盐
对原油进行脱盐,是一项根本的防腐措施,原油中含盐量与设备的腐蚀率成正比。原油中含盐是造成腐蚀的根本原因。为了防止设备及管线的腐蚀,首先必须从原油中脱除其所含的盐类。为更好的进行脱盐,国外对进炼油厂的原油作了一定的限制,美国西欧规定≯50mg/l,日本从中东进口的原油规定10~24 mg/l,俄罗斯规定40mg/l。(2)注氨
在分馏塔顶馏出线上注氨,是低温部位防腐的有效措施,注氨中和HCl、H2S,调整冷暖冷却系统的pH值,注氨与缓蚀剂配合,发挥缓蚀剂的作用。氨的注入量应保证中和全部HCl和20~30%的H2S,控制塔顶冷凝水pH值为6~7,注入位置在塔顶馏出线上,注在缓蚀剂之前。(3)注缓蚀剂
缓蚀剂在其分子内带有极性基因,能吸附在金属表面上形成保护膜,使腐蚀介质不能与金属表面接触,因此具有保护作用。pH值低(<2~3),温度高(>230℃)会使缓蚀剂失效,因此要求在注缓蚀剂前先注氨,控制其pH值,在塔顶低温部位使用,流体线速过高也会防碍保护膜的形成。缓蚀剂的注入量一般在10~20ppm。(4)注水
注水可以使露点前移,保护设备,还由于注氨生成NH4Cl。
NH3+HCl=NH4Cl NH4Cl为固相沉积在塔顶冷凝冷却设备中,造成积垢堵塞,注水可以溶解洗涤
NH4Cl。
在脱盐后原油中注碱(注入氢氧化钠或碳酸钠的水溶液)也是工艺防腐的措施之一,它的作用是把原油中残存的氯化镁和氯化钙转化为不易水解的氯化钠,从而减少HCl的生成量;并中和水解后生成的HCl和原油中的H2S和环烷酸以减轻腐蚀。但是,对于向重油催化等装置提供原料的蒸馏装置,由于后继装置对原料的Na+含量有特殊的要求(例如重油催化裂化原料的Na+含量通常不大于1ppm),故不采用注碱。
295.怎样判断电流升高是电器问题,还是油品问题所造成?
电脱盐电流升高是操作中常遇到的,原因有两种。一种是油品性质方面的因素造成,一种是电器问题造成,区分两者是处理的关键。出现电流升高现象后,首先看是一相升高还是三相同时升高,如果操作条件未发生变化,其中一相升高,说明电器或某电极板有问题。有时当操作条件未发生变化,会出现三相电流均升高的现象,有可能是原油性质变化造成,但有时操作条件未发生变化,也会出现三相电流升高,伴随其中一相上升较高,此时就要酌情判断。如果由于原油导电率上升,使电流上升,其中一相上升略高,可以改变操作条件来解决。如果在三相电流均升高的同时,一相上升特别高,甚至跳闸,可能某一相电极或电器有问
题,重点检查电器方面的问题。
297.电脱盐罐变压器跳闸的原因有哪些?跳闸后应采取哪些有效措施? 跳闸原因是因原油乳化和含水高造成导电能力加强,电流增至一定程度而造成跳
闸。具体讲:
(1)脱盐罐油水界面过高,造成原油带水;(2)混合强度大,原油乳化严重,造成原油带水;(3)原油较重,油水难以分离,造成原油带水;(4)原油注水量突然升高,水量过大,造成原油带水;
(5)脱盐罐电器设备有故障。
处理措施:跳闸后首先要看界面、电流、温度等,判断出是什么原因,然后再采
取相应的措施,争取尽快送上电。
若是界面超高,先开切水付线,切水至争正常位置后脱盐罐送电,然后再查造成界面超高的原因,联系解决。
若界面正常,电流在跳闸前很高,当脱盐温度较高时,则应停掉注水,调低脱盐温度提高破乳剂注量;或降低原油处理量,以增加沉降时间,降低乳化油含水量,或减少混合强度。
若原油带水或注水量突然升高则应停止注水,脱盐罐加强切水,保证界面正常,才能使脱盐罐送上电。
若原油乳化严重送电困难,应降量,切除电脱盐罐,静置沉降,闭路送电正常后
方可慢慢地把脱盐罐投入系统。
若最后判断是罐内电器问题,根据性质再作相应处理(如停电、水冲、蒸罐,或
进入检查等)。
298.脱盐罐切水带油的原因有哪些?
脱盐罐切水带油一般是因为水面过低造成。在加工重质原油时,往往会出现罐底乳化层,水位无法控制,甚至油水界面建立不起来。此中情况下,水界面一建立,必将乳化层逼入电场,使脱盐罐无法正常工作。水位建立不起来或油水界面极低,油水不分离或分离不好,就造成原油切水带油。如果切水控制阀或界面计失灵,使罐底实际界面过低,也会造成切水带油。
加工较重质原油,脱盐温度偏低,也会造成油水分离不好,油水界面不清,水位
无法控制。混合强度过高,造成机械乳化,脱水困难而造成切水带油。
原油加工量过高,沉降分层时间不够,使油水界面不清,造成切水带油。
300.脱盐罐使用时,应注意什么事项? 为了使脱盐罐能够正常运行,应注意以下事项:(1)脱盐温度要控制在指标内,以使脱盐效果最佳;
(2)脱盐罐压力要控制适宜,一般不宜低于0.5MPa,否则原油将会汽化,脱盐罐不能正常运行。但也不能太高,否则脱盐罐安全阀就会跳开;
(3)原油注水量调节时变化不能太大,否则会造成脱盐罐压力波动和电流变化,对于低阻抗变压器,甚至会跳闸;
(4)油水混合阀混合强度不能太大,否则会造成原油乳化致使脱盐效果下降,且使脱盐罐电流上升,对于低阻抗变压器,甚至会跳闸;
(5)控制好油水界面,不但要保证自动切水仪表好用,并经常从采样口处观察校对液面计是否正确,有问题及时处理。
(6)正常运行中,还要注意变压器油颜色变化,发现变黑,应及时更新。
301.脱盐罐怎样进行在线冲洗? 脱盐罐水冲洗的目的有二:
(1)清除罐底沉积物,以防沉积物太多而堵塞切水分布管;
(2)便于停工检修的清扫。
脱盐罐水冲洗应定期进行,最好每周一次,一般每次冲洗5~10分钟,待罐底切水由浑浊变较清为止。水冲洗量要适宜,水量太大可能造成乳化层上升,使电极电流上升;水量太小,则达不到冲洗效果。
303.常顶冷凝器出“黑水”是什么原因?如何防止?
常顶冷凝水发黑是由于内含许多铁的硫化物微粒所造成的。为了中和油气中的氯化氢在塔顶采用注氨工艺,以消除氯化氢溶于水形成高浓度酸的强烈腐蚀,为此要求pH值尽量控制平稳。当pH值波动较大时出现“黑水”,在对冷凝水监测时
发现Fe2+浓度很高。
防止办法是稳定塔顶冷凝水的pH值,使之为中性。
304.注缓蚀剂有什么作用?
采取了脱盐、注碱、注氨、注水措施后,塔顶系统腐蚀基本被控制,但还需注缓蚀剂作补充保护,更有效地控制HCl-H2S-H2O介质腐蚀。
采取上述措施后也不能将全部HCl在水冷凝前全部中和,况且还有H2S存在,所以在冷凝区仍有局部酸腐蚀。同时由于氯化铵溶液存在,氯离子会破坏金属表面保护膜,加重腐蚀。当注入缓蚀剂后,由于缓蚀剂具有表面活性,吸附于金属表面形成一层抗水性保护膜,遮蔽金属同腐蚀介质地接触,使金属免受腐蚀。另外,缓蚀剂的表面活性作用能减少沉积物与金属表面的结合力,使沉积物疏松,因而
为清洗带来了方便。
使用缓蚀剂要注意控制好塔顶冷凝水的pH值,缓蚀剂的用量要充足。
305.注氨有什么作用?
原油经脱盐、注碱后,显著降低了氯化氢的生成量,当残留的氯化氢(约5~10%)仍会造成冷凝区较为严重的腐蚀,因此需在塔顶挥发线注氨,以中和水冷凝之前的氯化氢。
NH4OH+HCl?NH4Cl+H2O 同时,注氨增加了硫化氢的溶解度,促使金属表面较快地生成硫化亚铁保护膜,进一步降低了腐蚀。
注氨对塔顶冷凝水pH值起到了调节作用,pH值对缓蚀剂地使用效果影响很大。注氨地缺点是生成氯化铵,它在350℃以下是固体状态,而H2S存在时,会引起
垢下腐蚀。
317.装置具备发生器哪些条件才能进行开工?
装置具备以下条件才能进入开工阶段:
(1)装置检修完毕,所属设备、管线、仪表等经检查符合质量要求;(2)法兰、垫片、螺帽、丝堵、人孔、温度计套管、热电偶套管等按要求全部
上好把紧;
(3)做好装置开工方案、工艺卡片的会签审批工作;
(4)对装置全体人员进行了装置改造和检修项目的详细交底,并组织全体人员
学习讨论开工方案;
(5)装置安全设施灵活好用,卫生状况符合开工要求。
318.装置进油前的条件是什么? 装置达到以下条件才能进油:
(1)
装置所属设备、管线贯通、试压结束,发现的问题全部处理完毕;
(2)
所堵盲板全部拆除,对应法兰全部换垫并把紧;
(3)
准备足量的润滑油及各种化工原材料,并配制待用;
(4)
联系好足量的封油及减顶回流油,并切好水;
(5)
水、电、汽、燃料、仪表用风均已引入装置,并确定电机转向是否正确;
(6)
改好所有流程,并分别经操作人员、班长、车间三级大检查确认无问题;
(7)
联系生产调度了解原油、各产品用罐安排,联系质量检验部门了解原油分析。
319.进油前为什么要进行贯通试压以及注意事项?
贯通试压的目的主要有两点:第一是检查流程是否畅通;第二是试漏及扫除管线
内脏物。
贯通试压应按操作规程进行。对重点设备或检修过的设备、管线,试压时要详细检查,尤其是接头、焊缝、法兰、阀门等易出问题的部位。对于低温相变,高温重油易腐蚀部位,要重点检查,确定没有泄漏时试压才算合格。
贯通试压应注意:
(1)对于检修中更换的设备、工艺管线贯通试压前必须进行水冲洗。水冲洗时机泵入口需加过滤网,控制阀要拆法兰,防止脏物进入机泵、控制阀。
(2)贯通试压时控制阀应改走副线。(3)炉管贯通时应一路路分段贯通。
(4)对于塔、容器有试压指标要求的设备,试压时人不能离开压力表,密切注意压力上升情况,防止超压损坏设备。(5)试压时要放尽正确中冷凝水,防止产生水击,水击严重时能损坏设备、管
线。
320.如何合理利用蒸汽进行分段试压?
为了充分利用蒸汽和节约蒸汽。试压时一般先试压力低的管线、设备,后试压力高的管线、设备。在试塔、容器之前,可先试与塔、容器相连的管线,待这些管线试压完毕后,可将管线内蒸汽排入塔、容器进行试压。通过这样分段试压可充
分利用蒸汽。
321.减压塔试抽真空时真空度上不去如何处理?
减压塔试抽真空时,真空度抽不上去的原因比较多,首先应检查蒸汽压力是否偏低,冷却水压力是否偏低,使用循环水的装置水压差是否偏小,冷却系统流程是否正常,大气腿水封是否建立,塔顶挥发线上注氨、注缓蚀剂、注碱性水阀门是否关闭,大气腿是否畅通,以上这些如均正常,可再检查第三级冷凝冷却器不凝气出口是否正压,如正压则放空线不通。经过以上检查如再未发现问题,那么以下情况还会影响真空度,导致真空度上不去:(1)抽真空系统出现了试压时未能发现的漏点;
(2)抽空器本身故障;
如抽真空系统出现泄漏点,则可重新试压仔细查找泄漏点。
抽空器本身故障常见的有:喷嘴是否有堵的现象;喷嘴口径是否符合设计要求;喷嘴安装是否对准中心,若安装偏心真空度也抽不上去。
322.开工的主要步骤?
开工的主要步骤有以下五个方面:
(1)装油冷循环阶段
这个阶段的主要工作:装置装油顶水并在各塔底低点放空切水;控制好各塔底液面并联系罐区了解装置装油量;加热炉各分支进料要调均匀,向装置外退油顶水至含水<3%建立装置内冷循环;投用冷油循环流程中各仪表;加热炉点火。
(2)恒温脱水阶段
主要工作有:平衡好各塔底液面;按40℃/时速度升温到110~130℃;将过热蒸汽引进加热炉并放空;切换各塔底备用泵;视情况投用电脱盐系统;注意各塔顶油水分离器排水情况,防止跑油;调整好渣油冷却器冷却水,保证渣油冷后温度≯90℃。渣油含水<0.5%时可继续升温。
(3)恒温热紧阶段
主要工作有:控制好各塔底液面;按50℃/时速度升温到250℃;恒温检查各主要设备、管线;将高温部位的法兰、螺栓进行热紧;各塔顶开始打回流;减压塔
建立回流循环。(4)开侧线阶段
主要工作有:常压按40℃/时速度升温到300℃以上;逐步自上而下开常压侧线、中段回流;常压塔底开汽提、关闭过热蒸汽放空;切换原油;减压炉按50℃/时升温到360℃时减压塔抽真空;逐步开启减压侧线;投用所有仪表。
(5)调整操作阶段
主要工作有:常压、减压侧线正常后,投用注氨注缓蚀剂等工艺防腐设备;按生产要求提处理量;按工艺卡片及生产方案调整操作,投用电精制系统及其它附属
设施。
323.装油冷循环过程中应注意什么问题?
装油冷循环过程中应认真执行操作规程,装油速度应严格控制,除此而外,必须
注意以下问题:
(1)进油前联系生产调度及有关单位转好退油流程和退油罐,并吹扫贯通。(2)进油过程中可根据各装置实际情况在各低点放空进行排水,尽量将设备内存水脱除以免将大量水退至退油罐。但是必须特别注意各低点放空水见油时要立
即将该放空阀门关闭防止跑油。
(3)减压炉进油后加热炉可先点1~2只火嘴,炉出口温度≯80℃。加热炉点火
应按加热炉操作规程进行。
(4)渣油采样口见油后开始采样分析含水量,每隔20~30分钟采样分析一次,含水量<3%(有的控制含水量<1%)即可改装置内冷循环。
(5)改装置内冷循环后要及时将退油线吹扫好,并用蒸汽暖线为切换原油做准
备。
(6)冷循环中应联系仪表将有关仪表投用,并根据冷循环时仪表指示与正常生产仪表指示的误差来判断仪表使用情况。
(7)冷循环中要将各加热炉分支进料调均匀,不得有短路,如有短路必须将其
顶通。
(8)联系有关单位了解装油量,是否与装置实际允许装油量相符。
(9)冷循环中如果塔底泵发生故障,要立即降低原油量,控制好各塔底液位,防止塔底液面装高。如要停止循环,停泵顺序是先停原油泵、初馏塔底泵、常压塔底泵、最后停渣油泵。如要重新启动机泵顺序与前相反。
(10)冷循环中可根据情况尽早将电脱盐系统投用,使其充分发挥脱水作用。(11)投用电脱盐系统时,(有原油接力泵的装置)要先将原油接力泵开启,打开接力泵出口阀门,视接力泵入口压力控制原油泵出口阀门,然后将电脱盐系统
缓慢地并入流程。
324.开工恒温脱水的目的是什么?如何判断水份已经脱尽?
冷循环结束后,原油中还含有较多的水份,另外设备内存水也不可能全部排尽。如果不将这些水除去就升温开侧线,必然会使水份在塔内(首先是常压塔)大量汽化,塔压急剧上升,塔顶油水分离器水量猛增,塔底泵抽空,严重时会冲坏塔盘,使装置无法继续开工。因此恒温脱水是开工时一个必不可少的步骤。通常采用:“一听”、“二看”、“三观察”的方法来判断水份是否脱尽。一听,就是听塔内有无声音,有则说明水尚未脱尽,反之,水份基本脱尽。二看,就是看塔顶油水分离器有无水放出,有则说明水尚未脱尽。反之,说明水份基本脱尽。看塔底泵上量情况,上量好说明水基本脱尽。
三观察,就是观察进料温度和塔底温度的温度差,温差小或者还接近一常数者,说明水基本脱尽。反之,水份没有脱尽。
另外可以用分析渣油含水量来确定脱水是否脱尽。325.开工过程中各塔底泵为什么要切换?何时切换?
开工过程中虽然对各塔底备用泵用预热方法进行顶水和赶空气,但是用预热方法顶水赶空气往往不能将水、空气全部带走。因此必须切换备用泵,使其存水随备
用泵的运转而自行带走。
当常压炉出口温度在90℃时,各塔底备用泵切换一次。
恒温脱水阶段后期,各塔底备用泵要切换一次。
250℃恒温热紧时,须再次切换备用泵。
以上各阶段切换备用泵时,必须特别注意双进双出的备用泵,一定要将所有进出口相互置换,确保存水空气全部带走,还可以让两台泵同时运转一段时间。切换
后的机泵要进行预热。326.为什么要进行恒温热紧?
装置检修中所有的法兰、螺栓等都是在常温常压下紧好的。由于各种材料的热膨胀系数不同,温度升高以后,高温部位的密封面有可能发生泄漏。因此,在升温开侧线以前,必须对设备、管线进行详细检查,高温部位须进行热紧。恒温热紧的温度通常在常压炉出口温度250℃,时间1~2小时。当常压炉出口温度升至300℃时,须再次恒温一小时,以进一步考验设备。经过详细检查无问题,常压
炉可继续升温,进入开侧线阶段。
327.开侧线时,侧线泵为什么容易抽空?如何处理?
(1)开侧线前没有将泵入口管线内存水放尽,遇到高温油品汽化引起泵抽空。
(2)脱水阶段塔板上的部分冷凝水进入泵缸,遇高温油品汽化引起泵抽空。出现以上两种情况,只要将该侧线泵入口低点放空阀打开,排除存水和汽体,该泵一般就能上量。若仍不上量可反复开关该侧线泵出口阀门,使没有排尽的汽体经过反复憋压而迅速带走,直至侧线泵正常上量。
(3)塔内该侧线塔板受槽液尚未来油或来油量不足,也会使泵抽空,此时要调整好塔内各中段回流比例,待侧线来油后再开并控制好侧线抽出量。
328.开常压侧线时要注意哪些问题?
开常压侧线的关键是常压炉出口温度,只要炉出口温度按开工方案要求提上去并控制好,常压侧线就比较容易开好。反之,如果炉出口温度迟迟提不上去,或者提上去了但波动很大,那么常压侧线就很难开好。
常压侧线泵启动前应在泵入口低点放空阀处,再次排除泵入口线、泵缸内存水和
空气,保证泵启动后能上量正常。
开常压侧线后要及时切换原油,切换原油要缓慢保证原油泵不抽空。有些装置是
先切换原油再开常压侧线。
切换原油后,视减压塔底液面情况适当提原油量,并且尽可能多拔常压塔最下层
侧线量以保证减压系统顺利开工。
329.开减压部分时常遇到的问题及如何处理?
(1)真空度抽不上去。此时首先根据渣油出装置情况严格控制好原油量,确保减压塔底液面不高且平稳正常。其次要稳定好常压部分的操作,特别注意常压塔最下层侧线拔出量,不能拔的太轻。再就是要控制好减顶温度,一般控制在90~110℃为宜,并且尽可能将各中段回流都打一些,这样对真空度有好处。若真空度仍上不去,则要考虑减压塔顶抽真空系统是否有泄漏或抽空器本身的故障、水封情况、放空是否畅通,还要检查冷却水压力,冷却水量是否正常等。(2)减压塔顶温猛然上升。这是开启抽空器太快所致。因此开启抽空器一定要缓慢,并且在开减压部分前就必须先将减压塔顶回流建立起来。
(3)减顶产品输出困难:减压塔顶产品泵在事先试好,防止减顶温度超指标后,减顶产品不能及时打出去。
(4)减压侧线泵不易上量,处理方法同常压侧线泵抽空的处理方法。(见327
题)
330.如何启用蒸汽发生器系统?
改蒸汽发生器的流程一般和改侧线流程同步进行。投用步骤如下:
(1)在恒温热紧阶段时,按正常发汽流程给上软化水、除氧水,并在各发汽换热器排污处排放,发汽汽包液位投自动控制。其目的①冲洗发汽系统脏物;②考验发汽汽包液位自动控制情况。此时蒸汽发生器不得并网。(2)随着侧线的开启,产生的蒸汽先在发汽汽包放空阀放空,待各侧线开正常后再将蒸汽发生器系统并网,并网时要缓慢,并要先开并网阀门,后关放空阀门,防止憋压安全阀启跳。
(3)0.3MPa蒸汽发生器发生的蒸汽可在炉出口过热蒸汽放空处放空,待常压塔底汽提开启后关闭放空,关闭放空时必须密切注意0.3MPa蒸汽压力,及时关小补汽阀门,保持压力平衡,防止过热蒸汽压力波动。
(4)1.0MPa蒸汽发生器发汽正常后,逐步关闭装置外补汽阀门,视蒸汽压力的情况投用压力控制系统。
(5)无论是1.0MPa蒸汽发生器还是0.3MPa蒸汽发生器并网前均要将连通阀门
前后管内的冷凝水放尽防止水击。331.为什么要进行周期性的停工检修?
装置开工一定时间后,工艺管线、各种设备都存在腐蚀减薄、结垢、疲劳损坏等,不能适应生产需要。如某些高温管线、塔壁因腐蚀而减薄,严重的可能穿孔引起事故。换热器作用一定时间后会结垢,影响传热效果,严重时压力降增大。塔内各种附属设备会因腐蚀、冲刷而损坏,等等。以上这些在正常开工时是无法进行更换清洗的。另外装置也要进行技术改造。因此只有将装置停下来才能完成以上更新、清洗、改造等任务,停工检修的周期视实际情况而定,一般1~3年停工
检修一次。
332.装置停工前要做哪些准备工作?
装置停工前需做好以下工作:
(1)编制好大修计划,制定好停工方案,准备好检修所需设备、材料和必要的工具、阀门扳手等。
(2)联系有关单位落实停工时间,并了解各种油品退油进罐情况,扫线退油流
程及扫线罐安排。
(3)留够至停工前所需各种化工原材料。
(4)联系锅炉、仪表、计量、电气、油品等单位做好停工各项准备工作。
(5)提前8小时甩电脱盐罐并退油。停止热出料,并及时扫线。
(6)提前四小时甩四注系统。
(7)停工前须将各种特种油品转入普通油品罐。重整料转入汽油。三顶低压瓦
斯改放空。
(8)清理好地沟,准备砂子和黄土(封地漏用)。(9)全员练兵,进行考试,合格者方可进入岗位。333.装置正常停工分几大步骤及注意事项?
装置正常停工分四大步骤:
(1)原油降量
原油降量应缓慢,保持平稳操作,各工艺指标不得偏离,并要保证产品质量。
(2)降温停侧线
降温停侧线是装置停工过程的关键,必须认真执行操作规程,特别注意减压塔恢复常压时,抽真空末级尾气放空必须关闭,防止倒气引起事故。
(3)退油
退油时应及时调节渣油冷却器冷却水,保证渣油冷后温度在指标范围内,防止进罐渣油冷后温度过高。并注意各塔底液面,没有液面及时停止塔底泵,防止机泵
抽空损坏。
(4)扫线蒸塔(罐)洗塔(罐)蒸塔给汽要缓慢以免吹翻塔盘,防止超压。
洗塔时,要塔上部缓慢给汽使洗塔水温在65~80℃为宜。
334.停工过程中加热炉何时熄灭及注意事项?
停工过程中当常压炉出口温度降至250℃,减压炉出口温度降至300℃时,加热炉开始熄火。装置可根据情况留一个瓦斯嘴不熄火,以保持炉膛温度,方便炉管
扫线。
熄火的火嘴要及时扫线,加热炉全部熄灭后,要及时扫燃料油线。
加热炉熄火后根据炉膛温度下降情况,关小烟道挡板、一二次风门,并向炉膛吹汽进行闷炉,以溶解炉管外壁上的结盐。特别注意凡是用陶纤衬里的加热炉绝不允许闷炉,因为陶纤吸水性能特别强,大量吹汽会损坏陶纤衬里。
335.停工扫线的原则及注意事项?
(1)停工前要做好扫线的组织工作,条条管线落实到人头。(2)做好扫线联系工作,严防串线、伤人或出设备事故。
(3)扫线时要统一指挥,确保重质油管线有足够的蒸汽压力,保证扫线效果。
(4)扫线给汽前一定要放尽蒸汽冷凝水,并缓慢地给汽,防止水击。(5)扫线步骤是先重质油品、易凝油品,后轻质油品、不易凝油品。
(6)扫线时必须憋压,重质油品要反复憋压,这样才能达到较好的扫线效果。
(7)扫线前必须将所有计量表甩掉改走副线,蒸汽不能通过计量表。(8)扫线时所有的连通线、正副线、备用线、盲肠等管线、控制阀都要扫尽,不允许留有死角。
(9)扫线过程中绝不允许在各低点放空排放油蒸汽,各低点放空只能作为检查
扫线情况并要及时关闭。
(10)扫线完毕要及时关闭扫线阀门,并要放尽设备、管线内蒸汽、冷凝水。(11)停工扫线要做好记录。给汽点,给汽停汽时间和操作员姓名等,均要做好
详细记录,落实责任。
336.汽油线扫线前为什么要用水顶?
汽油线扫线前先用水顶是出于安全方面考虑。如果用蒸汽直接扫汽油线那么汽油遇到高温蒸汽会迅速汽化,大量油气高速通过管线进入储罐,在这个过程中极易产生静电,这是很危险的。如果扫线前先用水顶,那么管线内绝大部分汽油就会被水顶走,然后再扫线就比较安全了。
337.蒸塔的目的及注意事项?
装置停工后,各侧线虽然已向装置外扫过线。但是各中段回流、塔进料线等全部是向塔内扫线的,这些残油均进入塔内。加之塔盘上还存有很多油、塔顶挥发线及塔内还存有很多油气,这些残油、油气若不处理干净,空气进入后将形成爆炸气体,就不能确保安全检修。为此,通常采用蒸塔的方法来处理塔内油品、油气,并通过蒸塔进一步为洗塔创造条件。
蒸塔时注意以下问题:
(1)塔顶流程必须按正常生产时的流程进行,不得遗漏任何冷凝冷却器。
(2)打开塔顶油水分离器人孔排气,并将排水副线阀全部打开。
(3)所有侧线抽出阀及汽提塔抽出阀均要关闭,防止蒸汽串入侧线。但主塔与
汽提塔相连的阀门要打开。
(4)与主塔相连的各汽提塔均要按流程一道蒸塔,并将汽提塔底放空打开。
(5)塔底液面计放空阀也应打开。
(6)必须保证一定的蒸汽量和足够的吹汽时间。介质不同蒸塔时间不同,按安
全规范规定。
(7)蒸塔时给蒸汽一般以塔底汽、进料汽为主,中段回流处给汽为辅。
338.停工后水洗的目的是什么?
(1)通过水洗进一步清除塔内和换热器内残油、粘油,便于检修。
(2)由于长周期的运转,在原油换热器的管束或加热炉炉管内壁都结有盐垢及杂质,严重影响传热效果,因此在检修前,用热水清洗这些盐垢及杂质,以提高
换热效果。
水洗流程是从原油泵起到渣油冷却器止的循环流程。水温80~90℃,水洗时间
不小于10小时。
339.在什么状况下装置需要紧急停工?
1.本装置发生重大事故,经努力处理,仍不能消除,并继续扩大或其它有关装置发生火灾、爆炸事故,严重威胁本装置安全运行,应紧急停工。
2.加热炉炉管烧穿,分馏塔严重漏油着火或其它冷换、机泵设备发生爆炸或火
灾事故,应紧急停工。
3.主要机泵、原油泵、塔底泵发生故障,无法修复,备用泵又不能启动,可紧
急停工。
4.长时间停原料、停电、停汽、停水不能恢复,可紧急停工处理。
340.紧急停工的主要处理原则是什么?
主要处理原则为:
(1)通知消防队,汇报调度。
(2)加热炉立即熄火,并向炉膛吹入适量蒸汽。关小烟道挡板及一、二次风门,尽量保持炉膛温度不要下降很快。
(3)立即停原油泵、各塔底泵及各侧线泵,最后停封油泵和各塔顶回流泵。若
是停电要关闭所有机泵出口阀门。
(4)切断与事故设备有联系的阀门。若是发生着火,要查明着火部位,关闭与着火有关的管线、设备所连接的所有阀门,切断火源。
(5)关闭所有汽提蒸汽,过热蒸汽改放空。减压塔破坏抽真空恢复常压,恢复常压时末级抽真空器放空阀要关闭,严防空气导入减压塔。
(6)特种油品应转入油罐。
(7)若一时不能恢复开工生产,燃料油、重质油品要联系扫线。
(8)设备内存油赶紧退走。
(9)尽量维护局部循环,其他事宜按正常停工处理,防止超压超温。
(10)处理问题应积极、主动、及时、果断。
341.装置停工后下水道、阴井为什么要处理?如何处理?
装置停工后下水道、阴井,存有大量污油、可燃气体。若不将其处理干净,检修中遇有火种将发生爆炸或火灾,并有可能危及全厂下水系统。因此处理干净下水
道、阴井是保证安全检修的关键。一般采用以下方法进行处理:
(1)
组织人员将下水道、阴井的污油用热水冲洗赶尽。
(2)
用消防蒸汽向各个阴井吹汽以赶走可燃气体。
(3)
用海草席、石棉布或沙黄泥将所有阴井盖好并密封。
342.原油带水如何处理? 原油带水的原因有:
1.原油罐未切水或水未切尽,含水过大。2.注水量过多或电脱盐罐水位过高引起跳闸。
现象:
(1)电脱盐罐跳闸,警铃响,脱盐电流指示为零。
(2)初馏塔顶压力上升,塔顶油水分离器液位升高,排水量增大。(3)换热器原油压力增大,原油量下降,原油换后温度下降。(4)塔顶回流量增加,塔顶、侧线因雾沫夹带干点变高。
(5)严重带水时,使换热器憋压而泄漏,初馏塔顶安全阀跳闸,造成初馏塔冲
油,塔底泵抽空等。
处理:
(1)如果是原油带水严重,要联系切换原油罐,原油停止注水,将脱盐罐的水位放到最低,并加大破乳剂的注入量。
(2)如果是脱盐水位高引起的跳闸,则停止注水,将脱盐罐水位放到最低,想
法及时送上电。
(3)降低处理量,保证换热器与初馏塔塔压不要超高。
(4)适当提高初馏塔顶温度,使水份从塔顶出来,不影响常压系统。(5)注意初顶回流罐界位,加强切水,严防界位过高,回流带水。
(6)关小塔底吹汽。
(7)初馏塔顶出重整料时,可将重整料转入汽油罐。当原油水分下降后,再恢
复正常。
如原油带水十分严重时,应及时降量、降温熄火改循环,停止塔底汽提,做到不超温、不超压,待带水好转后再逐步恢复正常操作。
343.原油供应中断如何处理?
原油供应中断的现象:
(1)原油泵抽空(在原油换罐时最易发生),出口压力、原油泵电机的电流下
降;
(2)初馏塔液面下降,塔底温度上升。(3)原油进料流量表下降或回零。
原因:
(1)原油罐液面过低;(2)原油带水过多;
(3)原油管线上的阀门堵塞、破裂、冻结;
(4)原油换罐时先关后开,或阀门开错,或所换罐的管线冻凝;
(5)冬季原油泵切换时,备用泵泵体中存油冻凝;
(6)原油泵体本身故障。
处理:
(1)原油罐液面过低应及时切换;
(2)如因原油带水过多引起中断,按原油严重带水处理。
(3)原油短期中断,应降炉温,立即降低加热炉进料泵流量至最低限度,必要时熄灭炉火。此时应注意不使初底泵抽空,如还是维持不住流量,即向炉管内吹汽防止炉管结焦烧坏。并联系原油罐区查明原因及早供应原油,逐步恢复正常生
产。(4)如因原油泵体内存油冻凝,换泵引起抽空,应将故障原油泵进行扫线。在正常情况下原油备用泵进行预热,可防止切换备用泵造成泵抽空情况的产生。
(5)如原油泵体本身故障,切换备用泵进行修理。
(6)如长期不能供应原油,按停工处理。
344.净化风中断如何处理? 净化风中断的原因有:(1)空压机出故障停运;(2)内管线及阀门故障;
(3)冬季风管线冻凝或过滤器中存水结冰。
处理办法:
(1)联系调度及空压站,查明原因;
(2)立即将非净化风引入风罐,风罐加强切水;(3)如非净化风也中断,则要做以下处理:
①根据调节阀的风开风关,立即切换手动。控制阀用副线阀或上、下游阀控制。②参考机泵电流、压力表、温度计、流量一次表、初馏塔和常压塔玻璃液面板、减压塔底浮球等参数,综合分析,维持正常生产。要确保不超温、不超压、不着火、不爆炸、不冲塔、不跑油。容器、塔界液位要专人看好。
③请示调度,将特种油口改罐。
④有的装置,因仪表没有指示,而新工人多,操作经验少,手动操作混乱,易出事故,因此,一般停风时间过长,则按降温循环处理,等待供风后再恢复正常生
产。
345.蒸汽压力下降或蒸汽中断如何处理?
现象:
(1)总蒸汽压力指示下降;(2)减压真空度下降;
(3)加热炉燃料雾化不佳,燃烧不正常,烟囱冒黑烟,炉出口温度下降;
(4)以蒸汽为动力的往复泵运行减慢或停止。
原因:
(1)使用外供蒸汽时,锅炉故障;使用自发蒸汽时,蒸汽发生器故障;软化水
中断等。
(2)蒸汽管线破裂或垫片严重损坏;
(3)总蒸汽控制阀失灵。
处理:
(1)当使用管网蒸汽停汽时,要立即关闭塔底与侧线吹汽、降量,要关闭二级抽空冷却器放空阀,严防空气吸入减压塔内发生爆炸,并联系调度了解中断原因,如短时间来汽,则维持到来汽后,再调节正常。
当使用装置自发蒸汽停汽时,要迅速排除蒸汽发生器故障,如不能排除要及时联系调度引管网蒸汽,同时甩蒸汽发生器系统;如自发蒸汽系统热油泵抽空或跳闸,迅速查明原因,启动备用泵恢复热源正常。
(2)如总蒸汽控制阀失灵,则开副线,并联系仪表维修控制阀。
(3)如稍长时间停汽,则在关闭塔底与侧线吹汽、关闭二级抽空冷却器放空阀之后,尽量维持降温降量循环。如联系确实常时间不能供汽,则按紧急停工处理。在炉子熄火时,用余汽扫通燃料油线,将瓦斯、燃料油控制阀上、下游阀门关死一个。重质油(减压炉、渣油)管线尽快扫线。346.冷却水压力下降或中断如何处理?
现象:
(1)冷却水压力指示下降;(2)减压塔真空度下降;
(3)冷却器油品出口温度上升,塔顶温度升高。
原因:
(1)水源泵故障;
(2)供水管线破裂或堵塞。
处理:
(1)联系调度和供水车间,查明水压下降或中断的原因。如装置备有新鲜水和循环水两种冷却供水,若停一路,可进行切换维持生产。
(2)若水源均停,则:
①机泵没有冷却水,轴承温度高,密封泄漏;
②全厂性停水,蒸汽将中断;
③回流温度无法控制,分馏塔失去平衡,各部温度及产品质量无法控制; ④产品无法冷却,出装置不安全,易引起火灾、爆炸、冷却器汽化水击。因此,长时间停水,应关闭塔底、侧线吹汽,停泵,按紧急停工处理。短时间停水则按降温降量或降温循环处理,等待供水正常后,恢复生产。
347.供电中断如何处理?
现象:
(1)电动泵全部停运;
(2)照明灯熄、电动仪表断电。
原因:供电系统故障。
处理:
炼厂蒸馏装置的泵绝大多数都是采用电动泵,所以电就成立装置的主要动力,因此是装置维持正常生产的关键所在。供电的中断就会导致装置紧急停工。当装置几路供电同时中断时(常发生在雷雨季节),机泵全部停止运转,而在15秒钟内未恢复,这时最主要的是保护加热炉,防止热油停滞在炉管内烧结成焦炭。因而停电一发生,就需要切断燃料油和瓦斯气,炉膛熄火。短时间停电,立即向炉管吹汽,各塔底与侧线停吹汽。如长时间停电,继续向炉管吹汽,将炉管内的存油赶到塔内去,重质油管线立即扫线,并按停工步骤处理。
如果是瞬间停电,来电后,则需先启动塔底泵,以防炉管结焦,然后启动原油泵、回流泵及其他机泵,电脱盐送上电。生产特种产品时,要请示调度,将其转入普通产品罐。同时要注意冷却水,蒸汽及净化风的压力变化,注意塔和容器的界液
面,逐步恢复正常操作条件。348.炉管破裂如何处理?
现象:
炉膛温度、烟气温度突然上升,烟囱冒黑烟,炉膛看不清,但近年来由于装置提高了基础设备的检修质量,加强了设备鉴定和验收工作,这类事故出现极少,因此必须判断清楚,不要误将上述现象都认为是炉管破裂,以致造成错误处理。一般炉管破裂是因为炉管长时间失修,平时发现有炉管膨胀鼓泡、脱皮、管色变黑,以致破裂。对自动控制失灵,大量燃料油喷入炉膛以及蒸汽压力低,喷嘴雾化不好,燃料油大量进入炉膛等所产生的现象不要误以为炉管破裂。
原因:(1)炉管局部过热:如燃油、瓦斯带油喷入炉管上燃烧;火嘴不正,火焰直扑
炉管;
(2)辐射炉管几路中偏流,造成过热。
(3)炉管长时间失修,平时发现有缺陷;炉管材质不好、受高温氧化及油料的冲蚀腐蚀发生砂眼或裂口。
(4)炉管检修中遗留的质量上的缺陷。
处理原则:(1)如炉管破裂应立即关闭燃料阀门,切断瓦斯,装置自产低压瓦斯改放空或去火炬;要切断加热炉进出料油源,并及时汇报厂调度、报火警和有关单位。
(2)立即打开炉膛消防蒸汽阀。
(3)停鼓风机,适当关小烟道挡板,减少炉内空气量(但不能关的太小,以防
炉膛爆炸)。
(4)如是减压炉着火,则立即着手恢复减压系统为常压,要及时向减压塔吹入蒸汽,关闭减顶一级二级减压真空喷射器蒸汽阀,关闭二级抽真空冷凝器放空阀。注意此阀,切勿打开,以防倒入空气造成减压塔爆炸。减压塔吹入蒸汽至常压不
要超压。
(5)其他按紧急停工处理。
354.为什么在易燃易爆作业场所不能穿用化学纤维制作的工作服? 炼油厂的易燃易爆工作场所(如蒸馏装置),不能穿化纤衣服的一个重要原因是:化纤衣服和人体或空气摩擦,会使人体带静电,一般可达数千伏甚至上万伏,这么高的电压放电时产生的火花,足以点燃炼油厂的可燃性气体,从而造成火灾或
爆炸。
另外,化学纤维是高分子有机化合物,在高温下(如锦纶为180℃左右、腈纶为190~240℃、涤纶为235~240℃、维纶为220~230℃)便开始软化,温度再升高20~40℃,就会熔融而成粘流状态。而当装置发生火情或爆炸时,由于温度一般都在几百度以上,所以化学纤维会立即熔融和燃烧。熔融物粘附在人体皮肤上,必然会造成严重烧伤。而棉、麻、丝、羊毛等天然纤维的熔点比分解点高,一旦受高温即先分解或炭化了,所以这类衣物着火就不会粘附在人体上,容易脱落或扑灭,不会加重烧伤。从大量烧伤事故看出,凡是穿用化学纤维的烧伤人员,其伤势往往比较重,且不易治愈。因此,炼油厂工作服均采用棉布类天然纤维,而
不能穿化学纤维服装。
360.蒸馏装置应如何搞好防火防爆工作?
蒸馏装置要搞好防火防爆工作,必须严格执行中国石油化工总公司《关于安全生产的禁令和规定》中的“防火防爆十大禁令”:
(1)严禁在厂内吸烟及携带火柴、打火机、易燃易爆、有毒、易腐蚀物品入厂。
(2)严禁未按规定办理用火手续,在厂区内进行施工用火或生活用火。
(3)严禁穿易产生静电服装进入油气区工作。(4)严禁穿带铁钉的鞋进入油气区及易燃易爆装置。
(5)严禁用汽油、易挥发溶剂擦洗各种设备、衣物、工具及地面。(6)严禁未经批准的各种机动车辆进入生产装置、罐区及易燃易爆区。
(7)严禁就地排放轻质油品、液化气及瓦斯、化学危险品。
(8)严禁在各种油气区内用黑色金属工具敲打。
(9)严禁堵塞消防通道及随意挪用或损坏消防器材和设备。(10)严禁损坏生产区内的防爆设施及设备,并定期进行检验。373.装置检修时塔和容器在什么条件下才能开人孔?
塔和容器需检修开启人孔时,需预先用泵倒尽物料,进行蒸汽吹扫后(有的还需水洗),待设备内压力完全放空,温度下降到安全温度,并且应排净残存物料凝液,详细反复认真检查后,方可开启塔和容器人孔。
375.停工检修中填料型减压塔内着火原因是什么?如何预防?
装置停工时,填料型的减压塔各集油箱和塔底油抽完后,虽然进行了规定的蒸塔和水洗,但在减压塔壁、塔内填料上的少量残油、焦质和硫化亚铁不能完全清扫干净。在打开人孔进行检修的过程中,由于硫化亚铁自燃造成填料着火,或塔内动火时引燃着火造成事故,有的甚至造成局部填料烧结被迫更换。
为解决这一问题,可装配减压塔消防专用水线,用脱盐注水泵作消防水泵,在每层平台和人孔均可接胶皮管,定期向塔内填料**,可使填料降温,一旦发生火情,监护人员立即用水扑灭;也可保证塔内检修人员的安全,即所谓“湿式检修”。而塔内蒸汽消防,可解决塔内临时灭火,但不能使塔内降温,而且在检修时塔中有人干活是绝对禁止向塔内吹汽的,否则容易造成人身事故。所以,一般采用消
防冷水灭火、降温为宜。
目前国内有的蒸馏装置为预防填料着火,在打开人孔之前,还用装置内油品精制剩余的碱液加以稀释,用注水泵经不合格线转入减压塔内各段回流打入塔内,冲洗填料、油污和硫化亚铁,有效地减少填料着火的可能性。
385.仪表的零点、跨度、量程是指什么?
仪表的零点是指仪表测量范围的下限(即仪表在其特点精度下所能测出的最小值)。量程是指仪表的测量范围,跨度是指测量范围的上限与下限之差。如果一台仪表测量范围是200℃~300℃,则它的零点就是200℃、量程是
200℃~300℃,跨度是100℃。386.什么是仪表的误差和精度?
仪表的误差是指仪表在正常工作条件下的最大误差。它一般用百分比相对误差表
示:
其中:最大绝对误差是多次测量中被测参数值与标准值之差的最大值。仪表的精度是指仪表允许误差的大小,它是衡量仪表准确性的重要参数之一。一般工业用仪表精度等级为0.1;0.2;0.5;1.0;1.5;2.5等。
如果一台仪表的百分比误差是1.2%,它小于允许误差±1.5%,则该仪表的精度
就是1.5级。
395.热电偶测量温度的原理是什么?
热电偶测量温度是应用了热电效应,即同一导体或半导体材料的两端处于不同温度环境时将产生热电势,且该热电势只与两端温度有关。
热电偶是将两根不同的导体或半导体材料焊接或绞接而成。焊接的一端作热电偶的热端(工作端),另一端与导线连接称为冷端,热电偶的热电势为两种材料所产生热电势的差值,它只与两端温度有关。399.压力测量的常用工程单位有哪几种?
过去压力测量的常用工程单位有mmH2O柱;mmHg柱;kgf/cm2;工业大气压atm
四种。
现已实行法定计量单位,故只有MPa、KPa、Pa三种。
压力单位换算系数表
1帕斯卡Pa 1标准大气压atm 1千克力每平方厘米kgf/cm2 1毫米汞柱mmHg
Pa(N/m2)101.325
98066.5
133.322
atm
kgf/cm2
mmHg
9.86923×10-6 1.01972×10-5 7.50062×10-3 0.967841
0.001316
1.03323
0.0135951
760 735.559
1毫米水柱mmH2O 9.80665 9.67841×10-5 1.0×10-4 7.35560×10-2 1Pa=10-3 KPa =10-6 MPa 415.气动调节阀的气开和气关作用有何不同?
气动调节阀按作用方式不同,分为气开(风开)和气关(风关)两种。
气开阀即随着信号压力的增加而打开,无信号时,阀处于关阀状态(图中用F·C表示)。
气关阀即随着信号压力的增加,阀逐渐关闭,无信号时,阀处于全开状态(图中用F·O表示)。
416.加热炉燃料调节阀为什么要用气开式?
加热炉燃料上的调节阀一定要选用气开阀。这是从炉子安全操作角度考虑。当装置动力中断时燃料阀能因气源中断而关闭,切断燃料,以免烧坏炉管造成事故。417.原料油流量调节阀为什么要用气关式?
原料油流量调节阀要用气关式,这是为了保证装置的安全。
选用气关式,当装置动力中断时,调节阀处于全开的状态,防止原料中断、炉管过热烧坏。
423.初馏塔顶温度如何调节?
初馏塔顶分馏出重整原料或生产较重的汽油组分时,对馏出物的干点均有要求,故要求塔顶设温度调节系统。一般取塔顶的温度控制塔顶的回流量。调节阀采用气关式,以保证塔顶产品质量。424.初馏塔底液位如何调节? 一般采用初馏塔底液位来控制初馏塔的流量。由于初馏塔底液位允许波动的范围较宽,液位仪表一般选用差压式液位计。进塔调节阀采用气关式,以保证塔的进料。进装置的原油流量只记录不设流量控制。另一种方法是采用初馏塔底液面与进塔流量组成均匀串级调节,这样保证塔底液面在容许范围内波动,也保证进料流量稳定。
474.常减压装置有哪些废水?它们是怎样产生的? 常减压装置在生产中一般有以下几股废水产生:
序号 名称
电脱盐罐切水
产生原因
电脱盐用水
废水分类
含盐含油污水 初、常顶油水分离罐切水 汽提用汽、一脱四注 加工含硫原油为含硫污水
4 5 6 7 常顶油水分离器切水
油品碱洗后水洗水
机泵轴封冷却水
地面冲洗水
含油雨水
汽提用汽、一脱四注及
加工含硫原油为含硫污水
蒸汽抽空器
碱洗后,水洗
为了降温密封用水
检修清扫时用水
围堰内污染雨水
含碱污水
含油污水
含油污水
含油污水
476.衡量水被污染程度的参数有哪些?出装置废水主要控制哪些指标? 衡量水体被污染的程度的主要参数有:
(1)色泽和浊度:污染物的存在能降低光线穿透水的深度,产生色泽和浊度的化合物。
(2)pH值:pH值是用来判断水溶液的化学和生物学性质的有效参数,它表示水溶液中氢离子的浓度。动植物在水中能生存的pH值范围为6~9,超过这个范围很多水生物会受到损害。
(3)生化需氧量(BOD):它表示废水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解所需的氧量(毫克/升)。(4)化学耗氧量(COD):它表示废水中有机物在化学氧化过程中所需的氧量。(5)总有机碳(TOC):它表示污水中废弃物所含有的全部有机碳的量(毫克/升)。
(6)总需氧量(TOD):它包括总的碳、氢、氮的需氧量,其中也包括少量硫的氧化。
废水中污染物的单位一般是以一升废水中所含有污染物质的毫克数(mg/L)来表示。
废水出装置主要控制油含量、pH值两项指标,具体的数值由各厂自订。481.常减压装置的废气来自何处?主要污染物是哪些?
常减压装置的废气主要为加热炉烟气,主要污染物是二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、硫化氢和烟尘。
此外还有烃类不凝气。安全阀放空,采样,检修放空系统,管线、阀门、机泵等泄漏出的轻质烃类,加上因含烃气体未经脱硫所含有的轻质含硫化合物。483.我国规定车间空气有害物允许浓度各是多少?
有害物
SO2
NOX
CO
H2S
汽油
允许浓度mg/Nm3 15 5* 30 10 <300 *按NO2计算
484.减轻加热炉烟气中SO2危害的方法有哪些? 一般有以下几种方法:(1)
高烟囱排放(主要使烟气扩散稀释)。(2)
采用低硫燃料油。(3)
烧经过脱硫的燃料气或燃料油。(4)
应用烟道气脱硫技术(如吸收法等)。(5)
提高加热炉操作水平,改善燃烧条件,使燃料燃烧完全。485.减少烟气中氮氧化物的方法有哪些? 一般有以下几种方法:(1)
改进燃烧方法,适当控制过剩空气量,采取分阶段燃烧的方法。(2)
烟道气脱氮氧化物(用吸收法等)。486.如何减少空气中一氧化碳含量?
(1)控制适量的过剩空气量,气量不足会因燃烧不完全而增加;但如空气量过多,一氧化碳会因火焰熄灭而增加。
(2)控制适宜的燃烧时间,若时间短,燃烧不完全,一氧化碳增加。
(3)控制适宜的温度,若燃烧温度超过1500℃,二氧化碳即将分解成一氧化碳。总之,燃烧时应注意充分供养和防止骤冷,使一氧化碳得到充分的燃烧和防止因火焰熄灭而产生一氧化碳。
487.如何减少加热炉排放的烟尘?
主要是改进燃烧雾化条件,使燃料燃烧完全,烧气比烧重油烟尘少。488.减少烃类污染的防治方法有哪些? 减少常减压装置内烃类污染的方法如下:(1)
初顶、常顶、减顶不凝气回收利用,一般送回加热炉内燃烧。(2)
减少各种形式的跑、冒、滴、漏。
名词解释
3.十六烷值
评定柴油着火性能的一种指标。是在规定试验条件下,用标准单缸试验机测定柴油的着火性能,并与一定组成的标准燃料(由十六烷值定为100的十六烷和十六烷值定为0的α-甲基萘组成的混合物)的着火性能相比而得到的实测值。当试样的着火性能和在同一条件下用来作比较的标准燃料的着火性能相同时,则标准燃料中的十六烷所占的体积百分数,即为试样的十六烷值。柴油中正构烷烃的含量越大,十六烷值也越高,燃烧性能和低温启动性也越好,但沸点凝点将升高。31.辛烷值 汽油抗爆性的表示单位。在数值上,等于在规定条件下与试样抗爆性相同的标准燃料(异辛烷、正庚烷混合物)中所含异辛烷(2、2、4-三甲基戊烷)的体积百分数。例如,某汽油的抗爆性,在专用辛烷值试验机中测定时,与74%异辛烷和26%正庚烷组成的标准燃料的抗爆性相同,则该汽油的辛烷值等于74。目前测定辛烷值的方法有许多种,可分实验室法和道路法两大类。
37.针入度 润滑脂和沥青的稠度指标。在规定温度和荷重下,针入度计的标准圆锥体在5秒钟内垂直沉入试样的深度,称为针入度,以1/10毫米为单位,针入度越大,表示越软。
38.延度 沥青的一项质量指标。旧称伸长度,沥青试样在25℃下以每分钟5厘米的速度在仪器中延伸至拉断。这时的长度称为延度,以厘米为单位,延度越长、沥青的质量越好。47.软化点
沥青的质量指标之一。按环球法测定,将沥青加热软化,在钢球荷重下变形并坠至下乘板时的温度,称为软化点,以℃表示。
110.爆炸极限 在常温常压下,油品或可燃物蒸气在空气中形成爆炸性混合物时的最低含量称爆炸下限,其最高含量称爆炸上限。在爆炸上限和爆炸下限之间的含量,都能引起爆炸,称爆炸极限或爆炸范围。在可燃物的生产、储存、运输中均应注意爆炸极限,以保证安全。
111.露点腐蚀 含有水蒸汽的气体混合物,冷却到露点或露点以下,凝结出水滴附于金属表面,同时气体中有害物质如HCl、H2S、SO2或SO3等溶于水滴中,引起腐蚀。蒸馏塔顶系统的冷凝部位、加热炉的空气预热器、烟道,以及较长时间停运的设备器壁上,均易发生这类腐蚀。
第四篇:炼油生产知识
炼油系列生产
第一节 炼油生产基础知识 1. 主要装置简介 炼油厂生产类型简介
炼油厂生过程是指将原油加工成各种炼油产品的过程,主要产品为各种燃料油,根据加工炼油主要目的产品的同不同,可将炼油厂分为燃料型、燃料—化工型、燃料—润滑油型炼油厂。根据生产目的的不同,炼油厂的装置结构及装置的加工方案也有所不同。
燃料型炼油厂以燃料油为主,主要产品为汽油、柴油、煤油等燃料油。
燃料——化工型炼油厂以生产燃料油及化工原料为主,除燃料油外,乙烯裂解原料、芳烃、丙烯等化工原料占总产品量的比例较大。一般来说,燃料——化工型炼油厂都与化工生产装置邻近布置,便于原料的输送及加工。
燃料——润滑油型炼油厂除生产燃料油外,还生产润滑油,一般润滑油与石蜡联合生产。我国产量较多的大庆原油是较好的生产润滑油及石蜡的原油。炼油厂原油情况简介
中国现代化的炼油工业是新中国成立后才开始建立的。1958年,在兰州建成了第一座现代化的炼油厂。经过几十年的发展,我国的原油生产能力、原油加工能力都有较非常块的发展。目前,我国总的原油产量超过1亿吨,但随着国民经济发展对石油产品的需求增加及炼油工业的快速发展,每年需从国外进口大量原油,原油种类及品种、性质日益多样化。
在国内原油中,产量最大的为大庆原油,占全国原油总产量的三分之一,其它产量较大的油田为胜利、辽河、华北、中原及克拉玛依等油田,胜利和中原油田原油为含硫油,其它都属于低硫原油。我国主要油田原油的共同特点是密度大、含蜡高、轻馏分含量较少。
近年来,国外进口原油的产量及比例日益加大,主要来源为中东原油、非州原油、俄罗斯原油及部分东南亚的原油。国外进口原油多为含硫或高硫原油。关于原油种类
不同油田生产的原油性质差异是比较大的,原油性质的差异,对于炼油厂的加工方案及产品结构有比较大的影响,因此,评定原油的种类及性质是炼油工业重要内容之一。一般原油分类有以下几种方法 根据原油中轻油的含量多少,可将原油分为轻质原油及重质原油,一般国内的原油都属重质原油。
根据原油中硫含量的大小,可将原油分为低硫原油、含硫原油及高硫原油;一般来说,国产原油如大庆原油都属于低硫原油,胜利油田的原油属于含硫原油,部分进口的中东油属于高硫原油。一般来说,硫含量越高,原油加工过程中带来的腐蚀因素增加,加工难度也增加。根据原油中有机烃组分种类的组成不同,可将原油分为石蜡基、环烷基及中间基。根据原油的轻、重组分种类的不同,还可以细分为石蜡-中间基等九类。原油中组分的不同,对石油产品的性质也会产生很大的影响。
装置简介,一次加工装置;二次加工装置;产品精制装置; 炼油装置简介: 炼油装置是将原油及中间产品、半成品加工为石油产品的工艺装置的统称,炼油厂根据加工原油种类的不同,目的产品的不同,确定不同的加工方案,根据加工方案对各种不同的装置进行组合,实现产品加工的目的。
如前所述,根据原油种类不同,以及产品方案的不同,不同的炼油厂的装置种类及数量是不同的。但一般来说,大多数炼油厂都具有常见的炼油加工装置,并且各个炼油装置的主要工艺过
程及产品都是类似的,有时,根据原料的特殊性及产品方案的不同,也会有一些特殊的变化,将在具体的介绍中说明。大体来说,炼油厂的加工装置大概可分为一次加工装置、二次加工装置及产品精制装置。原油的预处理
原油的预处理原油进入生产装置后的脱盐、脱水过程,通过电脱盐装置实现,一般电脱盐装置布置在常(减)压装置内,做为常(减)压蒸馏装置一部分,脱盐后的原油即可进入蒸馏装置加工。
常(减)压蒸馏装置
蒸馏装置是炼油厂重要的加工装置之一,几乎所有的炼油厂的原油都要通过常减压蒸馏装置进行一次加工,常减压蒸馏装置主要通过蒸馏过程加工原油,加热后的原油在蒸馏塔内实现各组分的分离。
原油进入常减压装置后,首先通过与装置内的高温油品换热,升高到一定温度后进入加热炉,再加热到一定温度后,进入蒸馏塔进行分离。
有的装置不含减压塔,常压塔底油直接进入二次加工装置加工,称为常压装置。
分离出来的产品即为一次加工产品,主要有气体、石脑油、柴油、蜡油及渣油等,有的炼油厂根据加工方案的不同,可能还会有煤油、溶剂油等产品;燃料——润滑油型的炼油厂,在减压塔部分生产一部分润滑油原料。其中石油脑或柴油根据质量不同,可直接做为产品调合组分或经过精制后做为产品。催化裂化装置
催化裂化装置是炼油厂重要的二次加工装置之一,绝大多数的炼油厂都具有催化裂化装置。催化裂化装置以常减压蒸馏装置的一次加工重油产品或某些二次加工装置的重组分产品为原料,通过在高温下与催化剂的接触作用,裂化为轻质油品组分。催化裂化装置是燃料油型炼油厂生产汽、柴油的重要装置。
催化裂化装置一般分为反应——再生部分、分馏部分及吸收稳定部分,反应部分是将重质油品组分通过高温及催化剂作用裂化为轻质油气混合物的过程,并实现催化剂的再生与高温能量的回收。分馏部分是将高温油气组分为分离为气体、汽油、柴油及重质油浆的分离过程,吸收稳定部分将气体及粗汽油进一步分离精制生产干气、液化气、稳定汽油的过程。催化裂化装置主要原料来自于常减压装置,根据加工方案不同,可加工常减压装置的常压渣油、蜡油及减压渣油。有的炼油厂也加工其他二次加工装置的重质油品,如延迟焦化及其它热加工装置装置的重油产品、脱沥青装置的脱沥青油,润滑油——石蜡装置的抽出油、蜡下油等。
根据加工原料不同,可分为蜡油催化裂化装置与重油催化裂化装置,蜡油催化裂化装置原料质量好、产品分布好、加工成本低,而重油催化装置由于原料质量差,加工难度大,产品分布较差,加工成本及各项消耗也高于蜡油催化裂化装置。
催化裂化装置的产品一般可分为干气、液化气、汽油、柴油、油浆以及焦碳。根据加工方案也有出重柴油的。
近年来,随着催化裂化工艺技术的发展,出现了许多新型的催化裂化工艺技术,其产品质量及产品分布均有较大的变化。特别是近年来,出现了以生产乙烯、丙烯等化工原料目的催化裂化工艺技术,其产品类别虽然同常规的催化裂化装置相似,但分布变化较大,轻质气体组分增加,而柴油、油浆等产品量下降。加氢裂化装置
加氢裂化装置也是炼油厂重要的二次加工装置之一,加氢裂化装置是以常压蜡油或相近组分油品为原料,在高压与氢气的存在下,通过催化剂作用实现加氢精制与裂化过程的生产装置。
加氢裂化装置工艺过程:首先原料及氢气通过换热及加热炉的加热,达到一定的温度,进入精制反应器,进行精制后再进入裂化反应器发生裂化反应,反应产物经过冷却进入分离过程,分离出气体及各种产品。
加氢裂化装置根据加工方案的不同,其产品分布及相关工艺差别比较大,一般燃料型的加氢裂化装置,以生产喷气燃料及柴油为主,以化工型的加氢裂化装置,其产品以重整原料及乙烯裂解原料为主。另外,还有生产润滑油料为目的生产装置。催化重整装置
催化重整装置也是炼油厂常见的二次加工装置之一;催化重整装置是以石脑油或相近组分为原料,生产高辛烷值汽油或芳烃类化工原料的生产装置,同时,其副产物氢气也是炼油厂重要的氢气来源。
一般催化重整装置先要经过预处过程,以切取合适的组分及除去有害杂质。
预处理后的油品进入重整单元,在催化剂的作用下进行重整反应,反应后的油品经过分离,生成重整油可做为高标号汽油的调合组分,副产品氢气是炼油厂的重要氢气来源,做为化工型的重整装置,以生产芳烃类化工产品为主,在分离后还有进一步的抽提过程,分离出芳烃组分,经过进一步分离芳烃组分,生产苯、甲苯、二甲苯等化工产品,有的装置还配备了歧化、异构化等装置,将低价值的芳烃产品转化为高价值的芳烃产品,这类装置的芳烃产品可细分为邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯等,以进一步提高高价值产品产量,增加销售收入。延迟焦化装置
延迟焦化装置是重质油品的加工手段之一,近年来随着渣油深加工的深入发展,延迟焦化装置的能力在逐渐提高,延迟焦化装置工艺技术水平也在不断提高。延迟焦化装置主要以重质减压渣油或其它重质油品为原料,对原料的适应性强,几乎可加工任何其它装置难以加工的重质油品。特别是在加工高含硫、性质差的劣质油品方面,有得天独厚的优势。
延迟焦化装置的基本生产过程为将原料油通过换热、加热炉加热到一定温度后,进入焦碳塔进行热裂化反应,并生成石油焦,反应后的油气经分馏塔分离出气体、汽油、柴油、焦化蜡油。
部分延迟焦化装置为提高气体中高价值组分回收率,设立了吸收稳定系统,分离出液化气组分。
延迟焦化装置的产品除石油焦外,其它产品均不能作为成品出厂,汽油、柴油需要进行精制,蜡油需要进入其它二次加工装置转化为轻质油品出厂。其它热处理装置:包括热裂化、减粘裂化等,都属于渣油热加工装置。在国内应用比较少。溶剂脱沥青装置
溶剂脱沥青装置主要用于从减压渣油制取高粘度润滑油料和催化裂化原料油。一般溶剂以丙烷或丁烷作溶剂,以抽提过程将渣油中较轻的组分与较重的胶质及沥青质分离开来。
轻组分称为脱沥青油,可生产润滑油基础油,或催化裂化原料,做为催化裂化原料与渣油相比,由于分离出的难裂化、易生焦的重组分,可使催化原料大大改善。
重组分称为脱油沥青,经过进一步加工生产石油沥青产品,可用于道路建设和建筑工程上。加氢精制装置
加氢精制装置是通过在高压下原料油与氢气混合,在一定的温度下,在催化剂作用下,达到脱除原料中杂质、改善油品性质的过程。加氢精制装置根据加工的原料不同,其工艺特点也有所不同,国内较为常见的加氢精制装置有柴油加氢精制、汽油加氢精制、蜡油加氢精制等,近年来出现了渣油加氢精制装置。加氢精制的作用主要是脱除原料中的硫、氮、金属组分,并使一定的烯烃或芳烃饱和,使产品达到质量标准要求,对于蜡油及渣油的精制,主要是改善催化裂化等二次加工原料的性质,从而降低催化裂化装置操作难度,改善产品分布。
由于加氢精制过程中,会产生少量的比原料油轻的组分,如气体组分,在精制反应器后,还设有分离装置,以分离各种产品组分。
一般来说,汽油加氢装置,会产生少量气体组分;
柴油加氢装置,除柴油外,会产生少量的汽油和气体组分; 蜡油加氢及渣油加氢也会产生少量的轻质油品组分。制氢装置
制氢装置是炼油厂除重整氢气之外最主要的氢气来源,尤其在加工含硫原料的炼油厂,需要加氢处理的能力提高单独依靠重整副产氢气已不能满足要求,因此需要制氢装置补充氢气。制氢装置一般以气体等轻烃为原料,通过蒸汽转化、氢气净化等过程生产高纯度氢气。
催化重整装置
催化重整装置也是炼油厂常见的二次加工装置之一;催化重整装置是以石脑油或相近组分为原料,生产高辛烷值汽油或芳烃类化工原料的生产装置,同时,其副产物氢气也是炼油厂重要的氢气来源。
一般催化重整装置先要经过预处过程,以切取合适的组分及除去有害杂质。
预处理后的油品进入重整单元,在催化剂的作用下进行重整反应,反应后的油品经过分离,生成重整油可做为高标号汽油的调合组分,副产品氢气是炼油厂的重要氢气来源,做为化工型的重整装置,以生产芳烃类化工产品为主,在分离后还有进一步的抽提过程,分离出芳烃组分,经过进一步分离芳烃组分,生产苯、甲苯、二甲苯等化工产品,有的装置还配备了歧化、异构化等装置,将低价值的芳烃产品转化为高价值的芳烃产品,这类装置的芳烃产品可细分为邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯等,以进一步提高高价值产品产量,增加销售收入。延迟焦化装置
延迟焦化装置是重质油品的加工手段之一,近年来随着渣油深加工的深入发展,延迟焦化装置的能力在逐渐提高,延迟焦化装置工艺技术水平也在不断提高。延迟焦化装置主要以重质减压渣油或其它重质油品为原料,对原料的适应性强,几乎可加工任何其它装置难以加工的重质油品。特别是在加工高含硫、性质差的劣质油品方面,有得天独厚的优势。
延迟焦化装置的基本生产过程为将原料油通过换热、加热炉加热到一定温度后,进入焦碳塔进行热裂化反应,并生成石油焦,反应后的油气经分馏塔分离出气体、汽油、柴油、焦化蜡油。
部分延迟焦化装置为提高气体中高价值组分回收率,设立了吸收稳定系统,分离出液化气组分。
延迟焦化装置的产品除石油焦外,其它产品均不能作为成品出厂,汽油、柴油需要进行精制,蜡油需要进入其它二次加工装置转化为轻质油品出厂。其它热处理装置:包括热裂化、减粘裂化等,都属于渣油热加工装置。在国内应用比较少。溶剂脱沥青装置 溶剂脱沥青装置主要用于从减压渣油制取高粘度润滑油料和催化裂化原料油。一般溶剂以丙烷或丁烷作溶剂,以抽提过程将渣油中较轻的组分与较重的胶质及沥青质分离开来。
轻组分称为脱沥青油,可生产润滑油基础油,或催化裂化原料,做为催化裂化原料与渣油相比,由于分离出的难裂化、易生焦的重组分,可使催化原料大大改善。
重组分称为脱油沥青,经过进一步加工生产石油沥青产品,可用于道路建设和建筑工程上。加氢精制装置
加氢精制装置是通过在高压下原料油与氢气混合,在一定的温度下,在催化剂作用下,达到脱除原料中杂质、改善油品性质的过程。加氢精制装置根据加工的原料不同,其工艺特点也有所不同,国内较为常见的加氢精制装置有柴油加氢精制、汽油加氢精制、蜡油加氢精制等,近年来出现了渣油加氢精制装置。加氢精制的作用主要是脱除原料中的硫、氮、金属组分,并使一定的烯烃或芳烃饱和,使产品达到质量标准要求,对于蜡油及渣油的精制,主要是改善催化裂化等二次加工原料的性质,从而降低催化裂化装置操作难度,改善产品分布。
由于加氢精制过程中,会产生少量的比原料油轻的组分,如气体组分,在精制反应器后,还设有分离装置,以分离各种产品组分。
一般来说,汽油加氢装置,会产生少量气体组分;
柴油加氢装置,除柴油外,会产生少量的汽油和气体组分; 蜡油加氢及渣油加氢也会产生少量的轻质油品组分。制氢装置
制氢装置是炼油厂除重整氢气之外最主要的氢气来源,尤其在加工含硫原料的炼油厂,需要加氢处理的能力提高单独依靠重整副产氢气已不能满足要求,因此需要制氢装置补充氢气。制氢装置一般以气体等轻烃为原料,通过蒸汽转化、氢气净化等过程生产高纯度氢气。
炼厂气加工装置
炼厂气加工装置主要是炼厂气(包含各种装置产生的气体组分及液化气组分),包括炼厂气的精制、进一步分离过程,下面简要介绍常见的炼厂气的加工装置。1)炼厂气精制
炼厂气的精制包括干气脱硫、液化气脱硫及脱硫醇; 2)气体分馏
气体分馏是以催化裂化液化气为原料,通过分馏手段分离其它中丙烯、丙烷、碳四各种组分的生产过程。
不同类型炼油厂的产品种类;
如前所述,不同类型的炼油厂的产品种类是有一定区别的,下面将按分类介绍炼油厂各种产品。炼油厂产品的用途及性能;
1)燃料油:汽油、柴油、喷气燃料、液化气、重质燃料油,2. 燃料油使用最广泛的为发动机燃料,如汽油、柴油及煤油,液化气可做为车用燃料与民用燃料,主要产品用途及性能
重质燃料油一般用于工业生产中,做为加热炉或锅炉燃料使用。
汽油:汽油占炼油厂总产品的比例较大,在各种类型的炼油厂中,汽油产品均会占有一定的比例。
汽油按用途分为车用汽油与航空汽油。各种汽油的牌号以辛烷值来划分。一般来说,90号的汽油就是指辛烷值不低于90的汽油产品。汽油性质指标主要为抗爆性,辛烷值就时衡量汽油抗爆性的指标。另外,汽油还有蒸发性、安定性、腐蚀性、低温性等各种指标; 在新的汽油标准中,根据新的环保要求,对汽油中组成也进行了限定,如汽油中的烯烃含量、汽油中氧含量、硫含量、苯含量、芳烃含量等。
柴油:柴油是另一种重要的发动机用燃料油,目前市场实际需求量及炼油厂的产品量已超过汽油,成为使用量最大的车用燃料油品种。
柴油主要用于装有柴油发动机的农用机械、重型车辆、铁路机车、船舶舰艇、工程和矿山机械等。
柴油的品种标号以凝点划分,如-35号柴油就是指凝点不高于-35度的柴油产品。柴油的主要质量指标有十六烷值、凝点、蒸发性和粘度等。
十六烷值是衡量柴油自燃性能的指标,柴油的十六烷值高,则易于启动,燃烧完全,气缸中沉积物少,排气无黑烟,如十六烷值低,则会影响发动机性能。
流动性指柴油的凝点及冷滤点,由于气温和地区的不同,对不同的标号的柴油有一定使用要求。另外,随环保要求的提高,柴油发动机尾气排放标准提高对柴油质量也提出了要求,如柴油中的硫含量等。
喷气燃料(航空煤油)
喷汽燃料主要用于喷气式发动机,随着航空事业的发展,喷气燃料的产量及品种都有所发展。目前喷气燃料主要从直馏产品或二次加工装置中产生。喷气燃料的主要性能指标为粘度、蒸发性、化学组成、烟点、安定性及低温性能等。
另外,喷气燃料对洁净度的要求比较高,在生产、贮运过程中都对洁净度有非常严格的措施。液化气:
液化气是指炼油厂生产过程中产生的C3及C4组分,这部分组分在常压下为气体,但在一定压力下液化为液体,因此称为液化气。
液化气主要来源于催化裂化装置,另外、延迟焦化装置、催化重整装置、加氢裂化装置等也 可产生一定量的液化气产品。
液化气主要用于民用燃料,目前也有用于车用燃料,但用量较为有限。
另外,液化气产品还可用于进一步深加工,进一分离出其中的丙烯、丙烷等高价值组分,碳四中组分也可做为化工原料。
目前也有利用液化气组分通过叠合或烷基化等过程生产汽油产品的工艺。重质燃料油 燃料油一般作为工业燃料使用,在炼油厂多以渣油组分或相近组分经调合而成。
2)化工原料:芳烃类,乙烯裂解原料类;丙烯;碳四;乙烯;
化工原料类产品主要在燃料——化工型炼油厂的产品中所占例较大,特别是在下游带有大型乙烯装置的炼油厂中,化工原料的比例较大。
化工原料类产品主要为轻质油品,直接做为商品出售或者进入化工装置做为原料,在炼油——化工联合的炼油厂中比较常见。芳烃类
芳烃类化工原料最主要的为苯,其他为甲苯、乙苯、二甲苯及二甲苯的各种异构体(邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯及混合二甲苯)等。芳烃类化原料是生产苯乙烯、ABS、苯胺、苯酚等基本化工、化纤产品的重要原料组成之一。随着有机化工、化纤工业的发展,芳烃类化工原料的需求也在不断增长。
芳烃类化工原料主要来源于炼油厂的催化重整装置以及乙烯装置的裂解汽油抽提装置。乙烯裂解原料类
乙烯裂解原料类产品没有明确的界定概念,一般指可以做为蒸汽裂解制乙烯装置的裂解原料的统称。一般来说,乙烯裂解原料为直馏轻质油产品或加氢装置的轻质饱和烃产品。
对于炼油厂来说,乙烯原料最主要的来源为直馏石脑油,石蜡油原油的直馏柴油,加氢裂化装置的轻质组分以及加氢裂化尾油,以及部分炼厂饱和轻质烃类。延迟焦化等热加工的汽油加氢精制后也可做为乙烯裂解原料。
乙烯原料的不同对乙烯装置的加工方案及产品分布影响较大,好的乙烯原料乙烯收率高、副产品少,加工成本低。丙烯及乙烯
丙烯是最重要基本化工原料之一,目前大量的丙烯是从乙烯装置做为副产品得到,随着炼油的发展及丙烯需求量的增加,炼油厂的丙烯产品成为丙烯来源的重要补充手段,由于通过炼油生产丙烯具有原料适应性强、加工成本低等优点,近年来,已出现了以生产丙烯为目的炼油装置。
炼油厂的丙烯主要来源于催化裂化装置,催化裂化装置的液化气进入气体分馏装置,进一步分离,得到丙烯产品。
乙烯是最重要的化工原料之一,乙烯生产能力已成为衡量石油化工产业甚至国民经济水平的重要参数之一。
传统意义上的炼油厂并不生产乙烯,但随着炼油技术的发展,目前已有部分炼油厂在开发以重质油组分生产乙烯的工艺,或者从炼厂气中分离乙烯的工艺,做为乙烯原料的补充。碳四组分
碳四组分也是基本的化工原料,目前碳四组分做为化工原料主要来源于乙烯裂解装置,来自于炼厂的比较少。
炼油厂的碳四组分主要用于化工原料为其中的异丁烯等组分,可用于生产MTBE等低碳的醇醚类化工产品。
碳四组分也可用于生产高辛烷值汽组分。润滑油类:润滑油基础油;石蜡;
润滑油基础油是燃料——润滑油型炼油厂特有的产品之一,润滑油基础油一般与石蜡联合生 产,因此一并介绍。
润滑油基础油是生产润滑油的重要原料,润滑油是在润滑油基础油的基础上调合而成。润滑油也是石油类产品中重要的一种,主要用于各种运动部件的机器的润滑,以减少接触的运动部件间的摩擦,润滑油应用相当广泛,几乎所有的带有运动部件的机器都需要润滑油,没有润滑油就无法运行。
润滑油类产品是石油产品中品种、牌号最多的一大类产品,品种复杂,用途广泛。根据用途不同,润滑油主要分析以下几类:
内燃机润滑油:主要用于汽油机油、柴油机油等,是需要量最多的一类润滑油,占总量的一半左右。
齿轮油:在齿轮传动装置上使用的润滑油,特点是在机件间所受压力很高。
液压油及液力传动油:在传动、制动装置及减震器中用来传递能量的液体介质,它同时也起润滑及冷却作用。
工业设备用油:其中包括机械油、汽轮机油、压缩机油、汽缸油及并不起润滑作用的电绝缘油、金属加工油等。
石蜡是柴油馏分至高粘度润滑油馏分的脱出蜡经脱油和精制等加工手段制得。在常温下为固态白色至淡黄色产品。
石蜡类产品广泛应用于轻工、化工、日用化学、食品和医疗等许多领域,也用于机械、冶金、电子和国防等高科技领域。
我国大庆原油、南充、南阳等原油品含蜡量高,是优质的石蜡生产资源。石蜡类产品主要分为石蜡、微晶蜡、凡士林(石油脂)、特种蜡等几大类。
沥青类:道路沥青;建筑沥青;
石油沥青是一类重要的石油产品,大量应用于道路建设及建筑工程,也广泛用于水利工程、电器工业、橡胶工业、防腐工业和油漆工业等。
石油沥青主要来源于减压渣油经浅度氧化或溶剂脱沥青装置脱出的沥青经加工后制成。目前沥青类产品主要为四大类:道路沥青;建筑沥青;专用沥青;乳化沥青。
其它;石油焦;硫磺;
石油焦:石油焦是黑色或暗灰争的坚硬固体石油产品,带有金属光泽,是由微小的结晶形成的粒状、柱状或针状的炭体物。
石油焦为延迟焦化装置的产品,石油焦主要用于炼钢工业、炼铝工业、制造碳化物或燃料。为使石油焦适应使用要求,有时需对石油焦在高温下进行煅烧,成为熟焦。
对原料及操作条件进行特殊的调整,可生产针状焦,针状焦主要用于炼钢用高功率及超高功率的石墨电极使用。
另外,通过使用特殊的原料,调整操作条件,延迟焦化还可生产特种石油焦,用于核工业及国防工业。
硫磺:硫磺为炼油厂的副产品,为环保装置——硫磺回收装置回收炼油厂酸性气中的硫后生产的产品。一般为黄色或淡黄色的固体产品。熔点为112——119℃,易燃易爆,是生产硫酸、炸药、制药等重要原料。3. 有关炼油生产名词解释 1)常用技术指标
轻油收率:轻油收率是指炼油厂所有轻质油品产品总量占原料总加工量的百分比;关系式:轻油收率=轻质油产品总量/原料总加工量×100%。
轻质油品指汽油产品组分以及相当于汽油的产品组分(如石脑油等)、柴油组分以及相当于柴油的产品组分。
原料总加工量为原油总加工量及外购的半成品原料的总和。轻油收率是衡量炼油厂原油转化为轻质油品的能力的一个指标。轻油收率越高,产生轻油等高附加值产品的能力越强。综合商品率;
综合商品率是指炼油厂商品油品占原料总加工量的百分比; 表达式:商品总量/原料总加工量×100%; 商品总量指炼油厂所有外售商品产品的总和。
综合商品率是指将原料转化为商品的能力。一般来说,提高综合商品率就可提高商品总量,从而提高销售收入。综合自用率;
综合自用率是指炼油厂自用产品占原料总加工量的百分比; 表达式:自用产品/原料总加工量×100%;
自用产品是指炼油厂产品中,根据生产需要而消耗的部分产品;如燃料等。一般来说,自用率越高,可出售的商品量就越低,综合商品率就越低。
加工损失率;加工损失是指原油加工过程中的损失量与原料加工总量的百分比。表达式:加工损失量/原料总加工量×100%;
加工损失率越高,说明加工过程中损失的油品越大,最终生产的商品量就越小。加工损失率是衡量炼油厂加工水平的一个指标。综合损失率;
综合损失率是原油在进厂之后,在贮运、加工过程中所产生的总损失量,包括贮运损失与加工损失。
表达式:综合损失率=加工损失率+贮运损失率;
柴汽比;柴汽比是指炼油厂产品中柴油商品与汽油商品的比值。表达式:柴汽比=商品柴油/商品汽油;
由于目前市场柴油需求量大于汽油,生产柴油的效益也要好于汽油,因此,柴汽比是衡量炼油厂生产适销高价值产品能力的指标之一; 综合能耗:
综合能耗是衡量炼油厂生产过程中对各种能源消耗情况的指标之一,一般以各种能源类别统一折合成标准油来计算,加工单位质量的原油消耗的各种能源折合标准油量为综合能耗。单位是千克标油/吨; 综合能耗(=能源1消耗量×折算系数+能源2消耗量×折算系数+…)/总原料加工量(吨); 综合能耗是反应炼油加工过程中各种能源消耗的指标,也是反映炼油加工成本的指标之一,一般综合能耗越低,加工成本越低。
单因能耗;由于炼油厂装置结构不同,炼油厂的复杂程度不同,不同炼油厂之间的综合能耗差别较大,为使不同型式的炼油厂能耗具有可比性,采用了单因能耗的概念。
单因能耗是将炼油厂各主要装置根据装置的复杂程度、工艺特点等情况制定一个能量因数,整个炼油厂的能量因数是将各装置的实际加工负荷与能量因数加权平均所得。以综合能耗除以炼油厂的能量因数即可得单位因数能耗。单位因数能耗=综合能耗/炼油厂能量因数 单耗:单耗是指某种消耗指标相对于单位质量的原料(或产品量)的耗量,表达式:单耗=某种消耗物品量/原料或产品总量
如电单耗就是某一单元一段时间的耗电量除以同一段时间内的原料加工量或产品量。一般炼油装置以单位加工量为基准。2)有关生产过程名词 催化剂及三剂;催化剂是在炼油厂生产过程中普遍使用的一种物质。催化剂是指在反应过程
可以加快(或减慢)化学反应的一种物质,而本身在化学反应前后不变。
在实际炼油厂生产过程中,催化剂的加入可以降低反应难度,促进反应向期望的方向发展,但由于油品中各种杂质的存在,催化剂在使用过程中由于物理作用及化学作用,活性下降,因此需要定期更换催化剂。一般来说,各种加氢装置的催化剂,需要定期更换,一般时间为4-6年。催化裂化装置催化剂由于活性下降快,加上部分催化剂跑损,需要随时补充新鲜催化剂。因此就有催化剂消耗,折合每吨原料的催化剂消耗称为催化剂单耗。催化剂单耗也是衡量催化裂化装置生产水平的指标之一。三剂:三剂是催化剂、助剂、添加剂等的统称,在炼油厂实际生产过程中,为达到反应目的,以及实现各种生产目的,改善产品质量及产品分布,需要在生产过程中添加各种药剂,统称为三剂。三剂的消耗量也是影响炼油厂各装置生产成本的指标之一。反应:反应是指某种物料或组分在一定的温度压力条件下,或在催化剂作用下发生化学变化的过程,炼油厂的大多数装置都具有反应单元,目的是将原料转化为希望的产品,或产品混合物。
分馏(精馏):分馏是将原料或反应产物的混合物中各组分分离开来的最常用的一种方法,采用的设备称为分馏塔或精馏塔。将一定温度的原料进入分馏塔,利用其中轻、重组分的沸点不同,将原料分割成各种产品。
大多数装置均设有分馏系统,如催化裂化的分馏塔,将反应产物分离出气体、汽油、柴油、油浆等各种产品。
精制:精制是将某种产品或中间产品通过某种手段,去除杂质、提高品质以使其符合生产要求或销售要求的过程。如柴油精制,汽油精制,干气的精制(脱硫)过程,精制去除的杂质一般为硫、氮等杂质。
第二节 炼油基本工艺流程 原油进厂过程及贮运过程; 原油自油田采出后,需要经过一定的运输方式到达炼油厂,一般根据油田到炼油厂距离的远近以及两处的地理情况确定运输方式,一般运输方式分以下几种:
管道运输:通过长距离输油管道,将油品从油田输送到目的地。此种运输方式适合于大量油品的运输,运输成本低,但一次投资高。
轮船运输:通过轮船运输油品。目前国内炼油厂进口原油大多采用此种运输方式,从非州或中东用船运的方式进口原油,一般炼油厂多建在沿海地区,并有大型的码头与油库。
铁路运输:通过火车槽车运输油品。由于铁路运输成本较高,损失较大,一般用于少量的油品运输。火车运输需在首端及末端设相应的装卸站及油罐。原油进厂后,还需要一定的静止沉降过程脱水,才能输往生产装置,同时为保证特殊情况下,平稳向装置输送油品,炼油厂需要较大容量的原油罐存贮能力,一般可容纳的原油应能保证装置正常加工能力7-10天。炼油生产工艺过程介绍;
炼油厂生产过程主要可概括为以下几方面:一是将原油用蒸馏方法分割成不同的组分,称为一次加工;二是将一次加工的产品进行转化,主要是将重质油品转化为轻质油品,称为二次加工,二次加工最常见的装置为加氢裂化、催化裂化、延迟焦化。三是根据产品市场需要,有目的的对轻质油品进行转化生产高附加值产品,或对二次加工产品进行精制,以满足产品出厂要求。如柴油加氢精制装置,气体分馏装置。一次加工过程:一次加工过程单指原油通过常减压装置分离出一次产品的加工过程,原油经分馏
后,分离出石脑油、柴油、蜡油、渣油等组分。
一次加工过程根据加工原油种类的不同以及生产产品目标的不同,有不同的加工方案。根据市场需要,有的炼油厂生产航空煤油(介于汽油与柴油之间的一种组分),有的炼油厂生产溶剂油组分。另外,有部分炼油厂不设减压装置,常压塔底油(常压渣油)直接送入二次加工装置(重油催化裂化)加工,降低了加工成本。
另外,燃料——润滑油型的炼油厂,减压塔系统的生产与常规的炼油厂不同,为生产优质润滑油料,一方面各侧线分离精度高,另一方面减压拔出率要求高。一次加工装置的产品除柴油及石脑油有时可直接做为产品出厂外,其它如蜡油、渣油都需要转化为轻质油品才能获得较好的效益。常见的二次加工装置有加氢裂化装置、催化裂化装置及延迟焦化装置等,各炼油厂根据原料油性质的不同以及加工方案的不同,设置不同的二次加工方案。有时,改善二次加工的原料性质,对蜡油及渣油等进行处理,这样的二次加工装置有蜡油加氢精制装置、渣油加氢处理装置,溶剂脱沥青装置等。
一般来说,加氢裂化装置适用于蜡油加工,加氢裂化装置是在氢气及催化剂存在下、在高压和一定温度下进行的反应,原料油先进行精制后进行裂化,产品质量一般较好,是生产航煤、优质柴油的理想装置,做好化工型装置,也可生产轻石脑油、尾油等乙烯裂解原料,以及重石脑油等重整原料。部分润滑油型装置也利用尾油生产润滑油料。催化裂化装置可加工蜡油与渣油的混合原料油,也可全部加工蜡油,对于质量较好的大庆油的渣油,目前已有全部加工大庆渣油的催化裂化装置,但应用较少。多数催化裂化装置都是加工一定比例混合的渣油及蜡油。
催化裂化的原料适应性较强,除蜡油与渣油外,其它如焦化蜡油,脱沥青油均可加工,并可以根据加工方案调整原料组成。催化裂化装置对于调整全厂的加工方案有较大的作用。催化裂化装置以生产汽柴油为主,液化气产品是化工生产原料丙烯的重要来源之一。催化裂化装置生产的汽油在国内汽油产品中占有相当大的比例。催化柴油一般质量较差,需要进行精制才能调合出厂。
延迟焦化装置的特点是加工重质渣油能力强,一般渣油质量较差的炼油厂多设立延迟焦化装置。延迟焦化装置的汽柴油均需要加氢精制才能出厂。延迟焦化装置的柴油精制后质量较好,十六烷值较高,是较好的柴油调合组分。延迟焦化装置的汽油加氢后辛烷值低,一般不做为汽油的组分,通过改质后做汽油组分或者做为重整原料,或者做为乙烯裂解原料。延迟焦化装置的蜡油需要进一步转化,一般进入加氢裂化或催化裂化装置做为原料。催化重整装置以直馏石脑油为原料,是生产高标号汽油及芳烃类化工原料的重要装置,其副产氢气是炼油厂氢气的重要来源。炼油厂的多数气体、汽油及柴油产品均需要精制才能符合出厂要求,一般炼油厂均有不同的各种产品精制装置。
气体的精制处理主要是脱硫过程,炼厂气的来源加氢装置的气体、催化裂化装置、延迟焦化装置的气体,除原料硫含量低的装置外,均需要脱硫后才能进入管网。脱硫大多数采用湿法醇胺溶液脱硫的方式进行脱硫。
液化气也需要脱硫,甚至脱硫醇后出厂或进入下游装置。
液化气的后处理装置后气分、MTBE、烷基化、叠合等,气分是进一步分离液化气组分的装置,可分离出高价值的丙烯及丙烷,碳四组分可通过MTBE、烷基化、叠合等措施生产高品质的汽油。
汽油的精制主要是汽油脱硫醇过程,为生产高标号环保汽油,有的炼油厂设置了异构化、选择性加氢、醚化等装置,以提高汽油质量。
柴油的精制主要通过加氢来完成,主要目的是脱除硫、氮等杂质,降低硫含量,改善氧化安定性。部分装置还具有改善十六烷值的功能。多数催化裂化柴油、延迟焦化柴油均需精制后调合出厂。部分含硫较高的原油的直馏柴油也需要加氢精制后出厂。
第五篇:炼油生产安全
炼油生产安全
中国是世界上最早发现、利用石油资源的国家之一。我国石油产品品种较为齐全,除能满足国内需要外,还可部分出口。我国39类炼油生产装置名称见表1。
表
1我国39类炼油生产装置名称
炼油厂类型:炼油厂是以各类原油为原料,采用物理分离和化学反应的方法得到石油燃料、润滑油、石蜡、沥青、石油焦、液化石油气和石油基本化工原料等产品。按照原油性质,生产出不同类型的产品特性,炼油厂可分为五种类型:①燃料型;②燃料—润滑油型;③燃料—化工型;④燃料-润滑油-化工型;⑤燃料—化肥—化工型。从当前石油加工的趋势看,单纯的生产燃料或燃料—润滑油石油制品的企业已逐步转为以炼油为龙头向深度加工转化,同时还生产化肥、基本化工原料和各类化工产品,以充分利用资源取得最佳效益。
主要炼油生产装置:随着科学技术发展,炼油厂的生产规模越来越大,一般都有十几套或几十套装置组成。炼油生产主要装置介绍如下。
1.常减压蒸馏。它是每个炼油厂必须有的炼油加工的第一道工序,也是最基本的石油炼制过程。它采用蒸馏的方法反复地通过冷凝与汽化将原油分割成不同沸点范围的油品或半
成品,得到各种燃料和润滑油馏分,有的可直接作为产品调和出厂,但大部是为下一道工序提供原料。该装置通常由电脱盐,初馏、常压和减压蒸馏等工序组成。
图1 常减压蒸馏工艺方框流程图
首先将原油换热至90~130℃加入精制水和破乳剂,经混合后进入电脱盐脱水器,在高压交流电场作用下使混悬在原油中的微小液滴逐步扩大成较大液滴,借助重力合并成水层,将水及溶解在水中的盐、杂质等脱除。经脱盐脱水后的原油换热至220~250℃,进入初馏塔,塔顶拔出轻汽油,塔底拔顶原油经换热和常压炉加热到360~370℃进入常压分馏塔,分出汽油、煤油、轻柴油、重柴油馏分,经电化学精制后作成品出厂。常压塔底重油经减压炉加热至380~400℃进入减压分馏塔,在残压为2~8kPa下,分馏出各种减压馏分,作催化或润滑油原料。减压渣油经换热冷却后作燃料油或经换热后作焦化、催化裂化,氧化沥青原料。
2.催化裂化。催化裂化是重质油轻质化的最重要的二次加工生产装置。它以常压重油或减压馏分油掺入减压渣油为原料,与再生催化剂接触在480~500℃的条件下进行裂化、异构化、芳构化等反应,生产出优质汽油、轻柴油、液化石油气及干气(作炼油厂自用燃料)。使用催化剂的主要成分是硅酸铝,现大都为高活性的分子筛催化剂。反应后的催化剂经700℃左右高温烧焦再生后循环使用。催化裂化生产工艺方框流程见图2。
图2 重油催化裂化生产工艺方框流程图
3.加氢裂化。加氢裂化是重质油轻质化的一种工艺方法。以减压馏分油为原料,与氢气混合在温度400℃左右,压力约17MPa和催化剂作用下进行裂化反应,生产出干气、液化石油气、轻石脑油、重石脑油、航空煤油、轻柴油等产品。其生产方案灵活性大,产品质量稳定性好,但由于该装置对设备要求高,工艺条件苛刻,投资高,因而加氢裂化总加工量远不如催化裂化装置。
加氢裂化生产工艺方框流程见图3。
图3 加氢裂化生产工艺方框流程图
4.催化重整。由常减压蒸馏初馏塔、常压塔顶来的直馏轻汽油馏分,经预分馏切出肋℃以前的馏分,将60~180℃轻烃组分与氢气混合后,加热至280~340℃进行预加氢,以去除硫、氮、氧等杂质,再与氢气混合加热至490~510℃进入重整反应器,在铂催化剂的作用下,进行脱氢芳构化反应和其他反应生成含芳烃量较高的高辛烷值汽油(重整汽油),可直接用作汽油的调和组分,也可经芳烃抽提,分离提取苯,甲苯、二甲苯等化工产品。副产品有液化石油气和氢气。氢气可作为加氢精制和氢裂化装置用氢的主要来源。因而加氢精制往往与重整组成联合生产装置催化重整加氢精制。生产工艺方框流程见图4。
5.延迟焦化。以减压渣油为原料,经加热至500℃左右,进入焦炭塔底部,在塔内进行较长时间的深度分解和缩合等反应。反应后的油气自焦炭塔顶逸出,经分馏得到气体、汽油、柴油、蜡油、重质馏分油等产品。焦化反应生成的焦炭则聚集在焦炭塔内,经大量吹入蒸汽和水冷后,用高压水(压力13~15MPa,流量140m3/h)进行水力切割,变为块状石油焦成品。
焦化所产汽油、柴油很不稳定,含胶质高、颜色易变深并且含杂质多,必须进一步精制才能作为成品出厂。焦化重质馏分油作为催化裂化原料。石油焦可广泛用于冶金或作为化工生产的原料。
延迟焦化生产工艺方框流程见图5。
b)图4 催化重整一加氢生产工艺方框流程图
a)催化重整
b)加氢精制
图5 延迟焦化生产工艺方框流程图
6.气体分馏。以脱硫后的液化石油气为原料,用精馏的方法分离制取丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等组分,为石油化工生产提供原料的生产过程。其工艺大都采用五塔流程。精馏塔在1~2.2MPa的压力和稍高于常温条件下操作。气体分馏生产工艺方框流程见图6。
图6 气体分馏生产工艺方框流程图
7.烷基化。从气体分馏送来的异丁烷-丁烯混合碳四为原料,经吸附干燥进入反应系统,在催化剂氢氟酸或硫酸作用下,通过烷基化加成反应,生成高辛烷值烷基化汽油,是生产航空汽油和高标号车用汽油的理想调和组分。烷基化生产(氢氟酸法)生产工艺方框流程见图7。
图7 烷基化(HF法)生产工艺方框流程图
石油产品精制:炼油加工过程中生产的产品大多为半成品,需要进行精制才能作为成品出厂。石油产品所采用的精制方法,可以是一种,也可能是多种方法的组合,见表2。
表
2各类石油产品的精制方法
(1)液化气和轻质油精制。原油蒸馏的直馏轻烃、轻质油品(汽油、煤油、轻柴油)和二次加工生成的轻质油品及液化石油气通过碱洗、脱硫醇、加氢精制等除去硫化氢、烷基酚、环烷酸和部分硫醇等,以得到合格的成品。、(2)润滑油精制。常减压蒸馏生产出的润滑油料必须精制才能得到合格的润滑油产品。目前,广泛采用糠醛、酚或NMP等三种不同的溶剂精制工艺(选其一种),以脱除油料中的多环短链烃类,以及硫、氮、氧的化合物和少量胶质、沥青质等。经溶剂精制的润滑油,还有少量有胶质、溶剂等杂质,需用白土进行吸附精制,使润滑油颜色变好,抗氧化安定性增强。石蜡基和中间基原油蒸馏得到的润滑油原料中都含有蜡,这些蜡的存在会影响润滑油的低温性能。常采用丙酮、苯、甲苯或丁酮、甲苯等混合溶剂脱去油料中的石蜡,以降低润滑油的凝固点,并得到副产品石蜡。润滑油经溶剂脱蜡后,再用加氢精制或白土精制的方法除去油品中所含的溶剂、烯烃、有机酸、胶质等,进一步改善润滑油质量。对于生产高黏度的残渣润滑油料,必须先经溶剂脱沥青(一般用丙烷作溶剂),得到脱沥青油,然后再进行溶剂精制、溶剂脱蜡和加氢精制。
(3)石油蜡精制。由溶剂脱蜡和其他过程生产的石蜡原料一般含油较多并有稠环芳烃、烯烃、硫、氮、氧的化合物等杂质,必须进行精制。目前大多采用溶剂蜡脱油和石蜡加氢精制的方法。
(4)燃料油精制。含硫原油生产的减压渣油通常含硫较高,如果作燃料使用会污染环境并腐蚀锅炉设备,一般经减黏处理使减压渣油转化为低黏度低凝点的燃料油,然后经渣油加氢脱硫工艺生产低硫优质燃料油。
职业危害
炼油厂生产所用物料大都具有易燃、易爆、有毒、有害、易腐蚀的特点。其工艺过程具有高温、高压、自动化程度高、生产连续性强的特点。火灾、爆炸、中毒、灼伤和噪声是炼油过程中的主要危害。尤以火灾爆炸对炼油厂生产安全和人身安全威胁最大。几
种常见石油产品的爆炸极限见表3。
表
3常见石油产品的爆炸极限
1.火灾爆炸。生产装置由于误操作或外界影响(如原料含水过高、阀门失灵等),有时压力超高,会引起分馏塔顶安全阀启跳,使油气携带热油溅落在热油管线或蒸汽管线上引起大火。催化裂化装置的反应器和再生器压力失去平衡,导致催化剂倒流烧焦空气与高温热油互窜,发生设备损坏或爆炸等重大事故。减压蒸馏系统如果密封性能不好,空气进入减压塔内也会引起爆炸燃烧。
炼油装置的热交换器的浮头、连接法兰的垫片损坏或操作压力升高而漏油着火也很常见。各分馏塔的回流罐、中间原料罐、污水罐等,如液面失灵,造成满罐溢出或切水时跑油,亦易引发火灾。加热炉因具有明火,易引燃在其周围泄漏出的油品或烃类气体。加热炉本体常出现炉管破裂、回弯头漏油引起火灾。加热炉熄火、未及时关阀门、大量燃料油或瓦斯喷出积存在炉膛或炉膛吹扫置换不好,再次点火都容易酿成重大火灾或爆炸事故。常减压蒸馏、裂化及焦化等装置的热油泵及管道,输送油品的温度大都高于该油品的自燃点,油泵高速运转常会出现泵密封突然故障漏油,或管线腐蚀、磨损减薄穿孔,或法兰垫片嗤开会立即自燃起火,发生大的火灾事故。
炼油装置的地沟,油泵区的冷却水排放明沟,以及含油污水井,仪表电缆沟等由于聚集着易燃易爆的污油和油气,遇火星或高处泄漏下来的热油也会发生爆炸着火。炼油厂的污水隔油池中不但在污水上层积存着污油,而且油气充满池内空间,如遇明火,会立即爆燃。油品贮罐超温超压,油品装得过满冒顶或油罐脱水失误都会发生跑油事故。油品进罐流速过快产生静电火花或雷击,都能引起油罐火灾事故的发生。
催化重整和加氢精制装置都有大量的氢气,氢气的爆炸下限低,而且爆炸范围宽(4.0%~74.4%),是最容易引起爆炸的气体之一。其高、低压分离设备,如液面过低或安全阀、控制仪表失灵,会造成高压窜低压,引起设备爆炸事故。加热炉使用的燃料气,裂化和重整装置生产的石油气、气体加工装置的产品、溶剂脱蜡、脱沥青所用丙烷、丙酮、苯等溶剂,这些物质分布广、易挥发,如稍有泄漏,就会与空气混合形成爆炸性气体。液化气贮罐出入管线的阀门法兰垫片损坏或焊缝破裂,或贮罐脱水后未及时关阀,都会使大量液化石油气外泄,因液化气的比重比空气大,泄漏后会沿地面迅速蔓延扩散,遇明火将会发生恶性爆炸事故。
2.有毒有害物质。炼油生产过程是在各类设备内部完成的,采用密闭的管道进行输送,通常不会危害人的健康。但在设备状况不好,出现泄漏,或劳动防护措施不完善时,有毒有害化学物质会对人体健康带来危害。
硫化氯,是原油和原油加工过程中产生的有毒气体。无色,带有臭鸡蛋味,低浓度时对眼、呼吸道有刺激作用。当达到200mg/m3时,可引起窒息、中枢神经抑制和麻痹;达到760mg/m3时,可引起肺水肿、支气管炎和肺炎;达到1 000~1 400mg/m3时,嗅觉疲劳,昏迷及呼吸中枢麻痹,往往会出现闪电式的中毒死亡。硫化氢的毒害性,随着近年来加工含硫原油数量的增加和深度加工的发展而加剧,几乎每年都有急性中毒死亡事故发生,其危害程度已居其他有害气体之首。
石油苯是液体有机化合物,催化重整生产过程中可以得到苯、甲苯和二甲苯。润滑油脱蜡用苯作为溶剂。苯具有特殊的无刺激性的芳香气味,属中等毒类。长时间接触一定浓度的苯可引起慢性中毒,出现精神萎靡,食欲不振,对造血系统带来影响。在高浓度苯蒸气环境下作业,通风不良,又无良好的个人防护措施,或发生意外爆炸事故引起苯大量泄漏,易发生急性苯中毒。急性中毒主要影响中枢神经系统,其表现为麻醉作用,并伴有震颤与痉挛。甲苯和二甲苯属低毒类。甲苯对神经系统有麻痹作用,对黏膜有刺激作用。二甲苯对中枢神经和植物神经都有麻痹和刺激作用。
炼油厂使用含镍、钴、锑等金属催化剂,在适当的温度和压力下,会生成有毒化合物。烷基化装置使用的氢氟酸催化剂是剧毒物质。氢氟酸具有强烈的腐蚀性和刺激性,皮肤接触到稀释的氢氟酸溶液或低浓度蒸气会引起灼伤,眼或黏膜会发生严重烧灼。吸入其蒸气后,会引起肺水肿。生产或调和过程中还添加钝化剂、抗氧化剂等助剂亦具有一定毒害性。
一氧化碳是无色无味、窒息性的毒气。炼油过程中,碳和含碳物质在氧气不足情况下燃烧,都能产生一氧化碳。催化裂化装置检修时,装有平衡催化剂的贮罐内充满高浓度的一氧化碳,操作人员误人其内会立即中毒,很快死亡。
炼油生产过程用于物料保护或设备管线内置换油气使用的氮气,如果处理不当或误入通氮容器之中,会使人窒息,甚至发生死亡。
润滑油脱蜡使用的氨冷冻剂对人体的危害主要是对上呼吸道的刺激和腐蚀。氨与人体潮湿部位水分作用生成高浓度氨水,可导致皮肤的碱性灼伤,溅入眼内腐蚀眼球、角膜,严重时可导致失明。
汽油为麻醉性油品。接触沥青也会引起皮炎。
3.灼烫。汽油、炼厂气精制及硬水软化使用的氢氧化钠腐蚀性很强,操作不当,设备泄漏,容易发生碱灼伤。炼油厂热油泄漏或蒸汽喷出,也会造成人身的烫伤事故。
4.噪声。炼油厂噪声普遍存在于各生产环节之中。机械性噪声主要来自机泵、空压机、大功率风机和压缩机的高速运转。流体动力性噪声来自加热炉燃烧喷嘴、喷射器、混合器、调节阀或高压蒸汽泄压放空等流体高速流动或气体液体压力突变而产生噪声。这些噪声往往超过国家规定标准,长期在此条件下工作,会引起工人听力损害、心慌、头昏、心率过快、神经衰弱等疾病。
预防措施
1.火灾爆炸预防。炼油厂的厂区平面布置,各生产装置及装置内的塔容器、加热炉、泵房、机房和输送物料的管线等,都要符合炼油化工防火设计规范。要坚持主体工程与安全设施、劳动保护设备同时设计、同时施工、同时投产。要采用先进可靠的生产工艺和完善的自保联锁控制系统,从工艺、设备、仪表自控等硬件上按本质安全要求进行设计,以保证安全生产和消除职业病危害。对于已经投产的炼油厂,还要不断地完善安全措施,消除各种事故隐患。
要做好职工的安全教育和技术培训工作,增强安全意识,提高安全技术素质。特别是从事关键生产装置和重点生产部位对安全起重要影响的生产岗位,要经过专业培训和考核合格才能上岗,以避免发生重大特大事故。生产及贮运工人要弄清本岗位易燃、易爆物料的性质与危害,掌握清除隐患,排除故障和处理事故的技能。在石油炼制过程中,操作人员应严格执行工艺操作规程。对于由装置送往罐区的油品,其温度必须控制在规定范围之内,避免油温过高进罐后发生突沸或着火事故。
控制火源与防止油品及液化气的泄漏是一项主要措施。炼油厂应对明火进行严格的控制。将生产装置和油品贮罐划分甲类防火区,不准将火种带人防火区内。因生产必须使用明火时,则应办理用火票手续,经对用火部位分析合格,防火措施落实,才可以使用明火。机动车辆禁止驶入生产装置与贮油罐区,因运送生产原料、催化剂、化学品必须进入装置与罐区时,必须经过批准,并在汽车排气管安装尾气阻火器。不准用汽油擦拭衣服和设备,不能用油品擦地板。加热炉的燃料油或燃料气发生中断,造成熄火时,要对炉膛进行吹扫置换,在确认炉膛内没有可燃、爆炸气体的情况下,才可以重新点火升温,恢复生产。点火时要注意炉子回火伤人。储存液化石油气的球罐区是一个特殊的防火防爆区域,一旦发生火灾,除造成财产巨大损失外,还易引发群伤群亡事故。对该罐区的消防设施、监测仪表、设备管道都应严格管理,保持完好。
炼油厂要做好设备的维护和保养。工艺生产装置和主要设备的报警与自保联锁系统的正确使用,是保证安全生产的重要手段。对于危险性较大的生产装置,有条件的应加设ESD紧急停车系统,以保证在故障状态下安全平稳停下来。对设备、仪表要经常检查维护,定期校验,防止联锁自保失灵、误动作而打乱系统操作,引起重大事故发生。积极消除跑、冒、滴、漏,对运行的工艺设备及管道的静密封点要定期检查,发现泄漏及时消除。根据油品性质,正确选择传动设备的密封形式和密封材料,精心安装,认真检查与维护,保证密封效果。特别是对于输送介质的温度高于其自燃点的热油泵,除选用良好的密封材料,定期检查更换外,操作人员要特别注意防止机泵震动、泵抽空和密封损坏而引起漏油自燃起火。备用泵检修时,泵人口阀门必须关严,才能拆泵,以免热油流出引起大火。炼油厂的电气仪表要严格按照防爆等级规定选用防爆型设备,并要加强对防爆型电气设备的检查和维修。要严格控制临时电源的拉接使用,防止因临时电源不符合防爆规定引起火花,导致生产装置、油晶罐区发生着火、爆炸事故。容器、塔、罐上安装的安全阀要定期校验,并加铅封。压力容器及管道要按《锅炉和压力容器安全监察条例》定期进行校验,避免出现焊缝断裂或腐蚀,从而产生跑油、跑液化气的事故。炼油装置气体系统使用的安全阀起压所排放的气体物料应集中到管网,引至安全可靠的地方排放,一般应送到火炬系统。蒸馏塔顶的安全阀超压排放的油品与油气,应在装置内设立安全罐集中回收,防止安全阀超压排放而出现着火、爆炸危险。
炼油厂装置大检修具有时间紧、任务重、交叉作业多、多工种配合和用火面广的特点,因此做好装置大检修的安全工作是确保按时、按质、按量完成检修任务的重要条件。检修现场要精心组织,统一指挥,制定好开停工方案及大检修计划、日程进度及工种配合的网络图。装置内物料必须全部倒空,设备、管线必须彻底吹扫置换达到用火条件。严禁用压缩空气直接吹扫。油品和瓦斯设备吹扫置换完毕经分检合格后,关闭原料、燃料和油品、气体出入装置管线阀门,并加好盲板,做好明显标志。检修用火前要将地面油污清理干净,封闭下水井和地漏。进入塔、罐及容器作业,要办理作业票,必须进行可燃气体、有毒气体和氧含量分析(有机物气体含量应不大于0.2%,氧含量必须大于18%),防止用火爆炸和窒息事故发生。施工用火必须办理用火证,严格审批手续,做好防火工作。凡进入有毒有害介质的设备、下水井作业,要进行毒物含量监测,选配适用的防毒面具、氧气呼吸器等特殊防护用品。检修后的压力容器及贮罐等设备,必须按规定进行试压、试漏和气密试验。开工进油后,要做好螺栓的热紧工作,传动设备要进行调试和单机试运,按程序开车。
炼油厂的消防工作非常重要。蒸汽对扑灭初期火灾是经济而有效的,已得到广泛的应用。生产装置的反应器、塔及泵区等重要部位应设置消防灭火蒸汽管网及消防蒸汽带。配备足够的干粉、泡沫灭火器。易于着火的设备或重要部位,应设水幕或蒸汽幕。消防栓设计要满足需要,保证供水。
2.防雷。工艺设备要有良好的接地设施,油罐区要置于避雷保护区之内。每年雷雨节之前要对避雷器、引出线接地系统进行一次全面检查,防止发生雷击,引起着火爆炸事故。
3.健康防护。炼油生产过程中的健康防护主要是防止有毒有害物质对人体的危害,另外还要注意防灼烧、烫伤和防噪声危害。
对炼油厂设计时,要按照国家规定充分考虑劳动保护设施的配套建设。对已投产的炼油装置要不断完善劳动保护措施,改善劳动条件和作业环境。要有专职的环境监测和职业病防治人员,定期进行生产作业环境和大气监测。做好职工的定期体检和职业病防治工作。定期检查和正确使用防毒面具、氧气呼吸器。按规定佩戴和使用个人劳动防护用品。
防止蒸汽、热油烫伤和酸碱灼伤事故。加强设备管理,消除跑、冒、滴、漏。
对于噪声超过国家标准的厂房、泵房以及施工场所,要选用良好的消声设备,对高速运转设备加装消音器,对放空管线出口加装消声器,厂房应设消音墙等。必要时个人应戴防噪声耳塞。
——摘自《安全科学技术百科全书》