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摘要:石油炼化装置工艺对于现代社会的发展以及正常生活必不可少,同时石油炼化装置工艺却也是一项极为复杂、系统化的工程,受制于自身易燃易爆、有毒及高温高压的特征,对石油炼化工艺提出了较高要求,石油炼化泄漏无小事,任何的疏忽与缺失所造成的消极影响都是巨大的,一旦腐蚀、泄漏事故发生在人口密集地区,不但会使企业利益受损,严重时会造成爆炸,对居民生命财产安全造成威胁。因此本文主要对石油炼化装置工艺进行了简要的分析。
关键词:石油炼化;装置;工艺
1石油炼化装置工艺分类
1.1常减压蒸馏
常减压蒸馏包括初馏,常压蒸馏和减压蒸馏。原油在蒸馏前进行脱盐、脱水。脱盐后原油换热到230℃~240℃进初馏塔。侧线自上而下分别采出煤油、柴油及其他油料。常压塔底油经减压炉加热到405℃~410℃送入减压塔。为了减少管路压力,采用塔顶回流方式。
1.2催化裂化
(1)反应一再生系统。新鲜原料油经换热后与回炼油混合,经加热炉加热至200℃~400℃后至提升管反应器下部的喷嘴,原料油经蒸汽雾化并喷入提升管内,在其中与来自再生器的高温催化剂接触,随即汽化并进行反应。待生化剂上吸附的油气和颗粒之间的空气被水蒸气置换而返回上部,进入再生器。(2)分馏系统。由反应器来的反应产物油气从底部进入分馏塔,经底部脱热段后在分馏段被分为几种产品,轻柴油、重柴油、回炼油、油浆。(3)吸收—稳定系统。吸收—稳定系统主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔组成。
1.3催化重整
对石油炼化装置所需要实用的原材料进行预处理,确保安全可靠,性能质量优良,通过合理的处理措施来获取相应的馏分组合模式,就是在不同的温度下,石油经过蒸馏分离出来的不同组合和范围,并且其内部的杂质要控制在规定的含量范围之内,要与重整后的材料标准和要求相符,通过重整操作下的相关反应,对经过蒸馏后的原材料开展重整,这样才能生产加工出符合标准蒸汽压强下的燃料,而且能够确保这种燃料的稳定性和安全性。
1.4加氢精制
炼油过程中会发现石油原料中存在很多杂质,这些杂质的存在会影响到燃料作用的发挥和充分的燃烧以获取能源动力,因此就要进一步提炼原材料,将其中的杂质按照一定的比例要求进行分离和排除,原油的品质就是依靠一种加氢的精制作业程序来实现的,这种精制操作能够有效地分离和排除原材料之中存在的多种杂质,包括硫和氮等物质,以及其中包括的一些金属类元素物质,而且在实际工作中,人们会通过加氢来实现燃油品质和燃烧率性能的提升,提高能源的合理利用率。
1.5焦化
在高温条件下让焦化的油料开始出现裂变和缩合等多种反应,要注意油料在焦炭塔之中驻留一定的时间,这样才能确保各项反应能够更为充分和全面,这样才能生成和获取所需要的焦炭以及油气等重要原料。
2石油炼化装置管道工艺技术
2.1管道材料及等级分界概述
对于石油炼化装置管道工艺设计而言,选择科学合理的管道材料至关重要。尤其是P&ID标准下,则应该根据石油炼化装置的压力、温度标准,从而确定合理的管道材料等级。据实际而言,石油炼化装置管道工艺设计中的材料等级选择,主要可以遵循以下几点原则:
1)装置材质要求不同而压力等级相同的管道设计情形,
应该根据压力参数确定管道材料标准,如垫片与法兰的压力标准较低,则可以选择较低等级的管道材料。
2)装置材质要求相同而压力等级不同的管道设计情形,应该按照较高标准的压力参数,从而均采用较高等级的管道材料。
3)装置材质要求及压力等级皆不同的管道设计情形,则应该分类采取不同等级的材质,如垫片及法兰应采用A种高压等级的材质,而阀门及螺栓则应采用B种高压等级的材质。
2.2阀门与管道的布置探析
阀门与管道的布置是石油炼化装置管道工艺设计的重点内容。从管道工艺设计方面来看,阀门与管道的布置主要有以下两个方面:
1)蒸汽吹扫管线的设计,采取这种布置方式主要的优势即在于其不僅能够有效将某一存在泄漏现象的分支管的阀门自动切断,同时也不会对其他的分支管及蒸汽总管造成任何影响。
2)采样点的设计,这一设计能够有效解决装置生锈及异物堵塞采样阀,而实现这样目的的设计方法则是将采样点设置在水平管的中高部。
2.3塔的管线设计
塔管线设计时,要根据介质的相态以及塔的工艺原理合理设计管线。一般情况下,分馏塔到气提塔之间设置有调节阀组,为了保证调节阀之前的液柱高度足够,调节阀组应靠近气提塔一侧进行安装;分馏塔塔顶压力采用热旁路方式控制时,将调节阀设置在回流罐上部位置,且回流罐位置应高于冷却器位置,热旁路要尽量的短,具有良好的保温效果,从而避免线路出现积液的问题;系统内气液两相管道设计的时候,为了减少管道内部的压降,尽可能避免管道发生较大幅度的振动,调节阀应尽可能靠近接收介质容器。
2.4泵的管线设计
泵入口管线设计时要重点关注泵入口管支架设置、管道柔性以及气堵等问题。如果泵进口分布在一侧,入口管以及阀门应设置在泵侧前方位置,入口管支架应设计为可以调节的形式;进泵管线位置设计不合理,可能会导致管线使用过程中出现气阻问题,进而影响到泵的正常运行,因此设计过程中要重点关注这一问题;泵属于回旋机械,管道的推力作用在管嘴上,转轴可能会出现定位偏转的问题,管道设计过程中,工作人员要确保泵嘴受力始终在允许的范围之内,要重点关注塔底进料泵的高压管线的热补偿问题;液体从泵嘴进入时,如果出现偏流或者旋涡问题,可能会破坏液体叶轮机内的平衡流动,改变液体的扬程,导致泵内出现气阻的问题,因此直管段的设置十分有必要,但泵的形式对于泵入口直管段安装有较大的影响。如果系统采用的是侧向吸入的泵,直管段的长度应该设计为三倍管径,如果采用的是双吸离心式泵,需要对称布置双吸口,避免泵吸入之前离心泵出现气蚀的不良现象。吸入口管线与泵轴垂直时,弯头可以等价看做是直管,吸入管与泵轴处置时,直管段的长度应设计为7倍管径值。
2.5冷换设备管线设计探析
石油炼化冷换设备的管道工艺设计,应该着重关注以下几点问题:
1)净距的设计。所谓净距设计即是有效控制换热器的进
出管线与同设备的封头盖法兰的距离的设计事项。通常情况下应该将净距控制在300mm左右。
2)热应力的控制设计。在石油炼化装置管道工艺设计中,为了防止换热器的管嘴因压力过大而造成设备损坏现象,通常应该进行热应力的控制设计,即通过对重沸器的返回线的各段管线长度进行合理的设计,从而避免换热器管嘴应热应力膨胀而移位。
2.6防静电及高、低温处理
一年中天气的演变,石油炼化管道也会经受冷暖等多种复杂环境,在温度过高的环境中运输石油,可输送高温油流,而在温度过低的环境中,由于管道遇冷后收缩,极易造成螺丝松动或者是脱落。在进行管道安装施工时,应严格按照施工规范和设计要求,管道在高温下工作超过 2 h,应对管道进行热态紧固,或者是低温环境下,工作超过 2 h,应对管道进行冷态紧固,确保石油炼化管道在复杂的温度环境中也能正常运行。
3结语
当前石油炼化装置工艺相对干早期工艺设备,在设计、制作以及应用方面均有重大突破,但同时也存在着不完善之处,在当前条件下只有明确未来的发展趋势,才能朝着既定的方向进行深入研究,寻求更的大突破。
参考文献:
[1]陈尤冷.石油炼化装置工艺探讨[J].中国石油和炼化标准与质量,2012,32(01):129
[2]康宁.浅析石油炼化装置中工艺管道的设计[J].炼化管理,2015(30):192.
关键词:石油炼化;装置;工艺
1石油炼化装置工艺分类
1.1常减压蒸馏
常减压蒸馏包括初馏,常压蒸馏和减压蒸馏。原油在蒸馏前进行脱盐、脱水。脱盐后原油换热到230℃~240℃进初馏塔。侧线自上而下分别采出煤油、柴油及其他油料。常压塔底油经减压炉加热到405℃~410℃送入减压塔。为了减少管路压力,采用塔顶回流方式。
1.2催化裂化
(1)反应一再生系统。新鲜原料油经换热后与回炼油混合,经加热炉加热至200℃~400℃后至提升管反应器下部的喷嘴,原料油经蒸汽雾化并喷入提升管内,在其中与来自再生器的高温催化剂接触,随即汽化并进行反应。待生化剂上吸附的油气和颗粒之间的空气被水蒸气置换而返回上部,进入再生器。(2)分馏系统。由反应器来的反应产物油气从底部进入分馏塔,经底部脱热段后在分馏段被分为几种产品,轻柴油、重柴油、回炼油、油浆。(3)吸收—稳定系统。吸收—稳定系统主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔组成。
1.3催化重整
对石油炼化装置所需要实用的原材料进行预处理,确保安全可靠,性能质量优良,通过合理的处理措施来获取相应的馏分组合模式,就是在不同的温度下,石油经过蒸馏分离出来的不同组合和范围,并且其内部的杂质要控制在规定的含量范围之内,要与重整后的材料标准和要求相符,通过重整操作下的相关反应,对经过蒸馏后的原材料开展重整,这样才能生产加工出符合标准蒸汽压强下的燃料,而且能够确保这种燃料的稳定性和安全性。
1.4加氢精制
炼油过程中会发现石油原料中存在很多杂质,这些杂质的存在会影响到燃料作用的发挥和充分的燃烧以获取能源动力,因此就要进一步提炼原材料,将其中的杂质按照一定的比例要求进行分离和排除,原油的品质就是依靠一种加氢的精制作业程序来实现的,这种精制操作能够有效地分离和排除原材料之中存在的多种杂质,包括硫和氮等物质,以及其中包括的一些金属类元素物质,而且在实际工作中,人们会通过加氢来实现燃油品质和燃烧率性能的提升,提高能源的合理利用率。
1.5焦化
在高温条件下让焦化的油料开始出现裂变和缩合等多种反应,要注意油料在焦炭塔之中驻留一定的时间,这样才能确保各项反应能够更为充分和全面,这样才能生成和获取所需要的焦炭以及油气等重要原料。
2石油炼化装置管道工艺技术
2.1管道材料及等级分界概述
对于石油炼化装置管道工艺设计而言,选择科学合理的管道材料至关重要。尤其是P&ID标准下,则应该根据石油炼化装置的压力、温度标准,从而确定合理的管道材料等级。据实际而言,石油炼化装置管道工艺设计中的材料等级选择,主要可以遵循以下几点原则:
1)装置材质要求不同而压力等级相同的管道设计情形,
应该根据压力参数确定管道材料标准,如垫片与法兰的压力标准较低,则可以选择较低等级的管道材料。
2)装置材质要求相同而压力等级不同的管道设计情形,应该按照较高标准的压力参数,从而均采用较高等级的管道材料。
3)装置材质要求及压力等级皆不同的管道设计情形,则应该分类采取不同等级的材质,如垫片及法兰应采用A种高压等级的材质,而阀门及螺栓则应采用B种高压等级的材质。
2.2阀门与管道的布置探析
阀门与管道的布置是石油炼化装置管道工艺设计的重点内容。从管道工艺设计方面来看,阀门与管道的布置主要有以下两个方面:
1)蒸汽吹扫管线的设计,采取这种布置方式主要的优势即在于其不僅能够有效将某一存在泄漏现象的分支管的阀门自动切断,同时也不会对其他的分支管及蒸汽总管造成任何影响。
2)采样点的设计,这一设计能够有效解决装置生锈及异物堵塞采样阀,而实现这样目的的设计方法则是将采样点设置在水平管的中高部。
2.3塔的管线设计
塔管线设计时,要根据介质的相态以及塔的工艺原理合理设计管线。一般情况下,分馏塔到气提塔之间设置有调节阀组,为了保证调节阀之前的液柱高度足够,调节阀组应靠近气提塔一侧进行安装;分馏塔塔顶压力采用热旁路方式控制时,将调节阀设置在回流罐上部位置,且回流罐位置应高于冷却器位置,热旁路要尽量的短,具有良好的保温效果,从而避免线路出现积液的问题;系统内气液两相管道设计的时候,为了减少管道内部的压降,尽可能避免管道发生较大幅度的振动,调节阀应尽可能靠近接收介质容器。
2.4泵的管线设计
泵入口管线设计时要重点关注泵入口管支架设置、管道柔性以及气堵等问题。如果泵进口分布在一侧,入口管以及阀门应设置在泵侧前方位置,入口管支架应设计为可以调节的形式;进泵管线位置设计不合理,可能会导致管线使用过程中出现气阻问题,进而影响到泵的正常运行,因此设计过程中要重点关注这一问题;泵属于回旋机械,管道的推力作用在管嘴上,转轴可能会出现定位偏转的问题,管道设计过程中,工作人员要确保泵嘴受力始终在允许的范围之内,要重点关注塔底进料泵的高压管线的热补偿问题;液体从泵嘴进入时,如果出现偏流或者旋涡问题,可能会破坏液体叶轮机内的平衡流动,改变液体的扬程,导致泵内出现气阻的问题,因此直管段的设置十分有必要,但泵的形式对于泵入口直管段安装有较大的影响。如果系统采用的是侧向吸入的泵,直管段的长度应该设计为三倍管径,如果采用的是双吸离心式泵,需要对称布置双吸口,避免泵吸入之前离心泵出现气蚀的不良现象。吸入口管线与泵轴垂直时,弯头可以等价看做是直管,吸入管与泵轴处置时,直管段的长度应设计为7倍管径值。
2.5冷换设备管线设计探析
石油炼化冷换设备的管道工艺设计,应该着重关注以下几点问题:
1)净距的设计。所谓净距设计即是有效控制换热器的进
出管线与同设备的封头盖法兰的距离的设计事项。通常情况下应该将净距控制在300mm左右。
2)热应力的控制设计。在石油炼化装置管道工艺设计中,为了防止换热器的管嘴因压力过大而造成设备损坏现象,通常应该进行热应力的控制设计,即通过对重沸器的返回线的各段管线长度进行合理的设计,从而避免换热器管嘴应热应力膨胀而移位。
2.6防静电及高、低温处理
一年中天气的演变,石油炼化管道也会经受冷暖等多种复杂环境,在温度过高的环境中运输石油,可输送高温油流,而在温度过低的环境中,由于管道遇冷后收缩,极易造成螺丝松动或者是脱落。在进行管道安装施工时,应严格按照施工规范和设计要求,管道在高温下工作超过 2 h,应对管道进行热态紧固,或者是低温环境下,工作超过 2 h,应对管道进行冷态紧固,确保石油炼化管道在复杂的温度环境中也能正常运行。
3结语
当前石油炼化装置工艺相对干早期工艺设备,在设计、制作以及应用方面均有重大突破,但同时也存在着不完善之处,在当前条件下只有明确未来的发展趋势,才能朝着既定的方向进行深入研究,寻求更的大突破。
参考文献:
[1]陈尤冷.石油炼化装置工艺探讨[J].中国石油和炼化标准与质量,2012,32(01):129
[2]康宁.浅析石油炼化装置中工艺管道的设计[J].炼化管理,2015(30):192.