Выпускаемая продукция
- очищенные фракции;
- бензин-отгон; используется как компонент товарных бензинов или сырье установок каталитического риформинга; имеет низкое (50-55) октановое число;
- сероводород; направляется как сырье на установки производства серной кислоты или серы [3].
2 Аппаратурное оформление установки гидроочистки бензинов 24-300/1
К основному оборудованию процесса гидроочистки дистиллятных фракций относятся: трубчатые печи, реакторы, стабилизационные колонны, абсорбционные и отпарные колонны, теплообменные аппараты и сепараторы.
Рассмотрим основное оборудование процесса гидроочистки бензина установки 24-300.
2.1 Отпарная колонна К-101
Предназначена для отпарки нестабильного гидрогенизата от паров углеводородных, сернистых и других соединений. Для реализации этой цели на 14 и 20 тарелки подается нестабильный гидрогенизат жидкой фазой, на 30 тарелку рефлюкс с сепаратора С-103. Газовый поток подается под нижнюю тарелку рибойлером Т-101, который забирает часть стабильного гидрогенизата с низа колонны. В противотоке контактирующих газовой и жидкой фаз осуществляется процесс отпарки газов из нестабильного бензина.
С верха колонны выводятся пары углеводородных, сернистых и других соединений и направляются на последующее охлаждение и отделение жидкой фазы, а затем выводятся с установки [1].
С низа колонны выводится стабильный гидрогенизат, который далее после охлаждения выводится с установки.
Колонна К-101 высотой 26910мм состоит из корпуса и опоры. Корпус колонного аппарата состоит из цилиндрической сварной обечайки внутренним диаметром 1600мм и двух эллиптических днищ. Опора юбочная цилиндрическая. Рабочее давление в колонне составляет 0,9 МПа, температура верха колонны порядка 1450С, низа – 2000С.
Внутри колонна снабжена 30 решётчатыми тарелками, на которых происходит взаимодействие двух фаз и осуществляется процесс отпарки [1].
Газ и жидкость взаимодействуют в перекрестном токе: жидкость движется по тарелке и далее на расположенную ниже тарелку, а газ – вверх по оси колонны.
Корпус колонны, внутренние устройства и опорная обечайка выполнены из биметалла 09Г2С+12Х18Н10Т [1].
2.2 Реактор Р-101
Предназначен для проведения реакции деструктивной гидрогенизации, при которой в присутствии ВСГ на катализаторе происходит разложение сернистых, азотистых и углеводородных соединений.
Для реакции используется насыпной катализатор марки ГО-30/7. Допускается использование катализаторов АКМ, АНМ, ГО-70, S-12. Катализатор в процессе эксплуатации закоксовывается, что вызывает необходимость в его регенерации. Закоксовавшийся катализатор продувают и прокаливают [3].
Реактор имеет обечайку диаметром 2720мм, верхнее и нижнее эллиптическое днище. Высота реактора составляет 5440мм. Давление реакции – 5 МПа, давление регенерации 1 МПа. Температура реакции 4200С, регенерации 5000С [1].
Изнутри реактор футерован жаропрочным торкрет-бетоном, защищающим металл корпуса от высоких температур.
Реактор Р-101 выполнен из низколегированной стали 12ХМ.
2.3 Трубчатая печь П-101
Предназначена для нагрева газосырьевой смеси, идущей в реактор Р-101, где осуществляется реакция на катализаторе. На установке гидроочистки бензина 24-300/1 установлена односкатная шатровая печь теплопроизводительностью 4 млн. ккал/час. В конвекционной части размещены 30 горизонтальных труб змеевика диаметром 159 мм. В радиационной части расположено 17 труб на потолочном и 12 труб на подовом экране. А также имеется 9 труб на дополнительном экране. Змеевик выполнен из материала Х5М. Трубы крепят к внутренней поверхности печи подвесками [1].
Внутренняя поверхность печи имеет футеровку, предотвращающую перегрев стальных конструкций печи и обеспечивающую герметичность, и как следствие высокий КПД.
Газосырьевая среда заходит сначала в конвекционную часть змеевика печи, затем предварительно нагреваясь, в радиантную. В конвекионной части печи газосырьевая среда нагревается главным образом за счет конвекции от уходящих дымовых газов, в радиантной части за счет излучения от горения горелок. Газы, образующиеся в результате сгорания топлива, проходят перевал, конвекционную часть и выходят через дымоход и печную трубу в атмосферу с температурой порядка 3000С [1].
Температура на выходе составляет порядка 3050С, температура на входе – 1850С.
В печи установлены горелки типа ГП-1.
Печи данного типа морально устарели, но до сих пор применяются на многих установках.
Общий вид печи П-101 представлен в приложении Б.
2.4 Теплообменное оборудование
Теплообменное оборудование представляют теплообменные аппараты типа ТУ, ТП, рибойлеры, а также холодильники-конденсаторы и аппараты воздушного охлаждения.
Подогреватель - рибойлер Т-101 отпарной колонны представляет собой вертикальный теплообменный аппарат с паровым пространством [1].
Предназначен для создания паровой фазы внизу отпарной колонны. Газопаровая смесь после печи П-101 с температурой около 3500С направляется в трубный пучок подогреветеля, где отдает свое тепло стабильному гидрогенизату с низа колонны и охлаждается. Температура стабильного гидрогенизата при этом достигает 2300С. Рабочее давление в трубном пучке составляет 4,5 МПа, в межтрубном пространстве 0,8 МПа.
Состоит из кожуха, крышки кожуха, трубного пучка с трубой решеткой и перегородками, а так же опор, приваренных к кожуху. Кожух и внутренние устройства выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т [4].
Другая теплообменная аппаратура, не включая аппараты воздушного охлаждения, представляют собой горизонтальные кожухотрубчатые теплообменные аппараты типа ТП и ТУ (Приложение Г).
3 Монтаж и ремонт колонного, теплообменного аппаратов и насосного оборудования
3.1 Ремонт и монтаж теплообменных аппаратов
Ремонт теплообменных аппаратов включает: подготовительные работы, разборку, выявление и устранение дефектов, чистку труб и корпуса, частичную замену труб, смену уплотнений разборных coединений, peмонт футеровки и защитных покрытий деталей с частичной заменой, сборку и испытания аппарата на прочность и плотность.
При подготовке теплообменника к ремонту следует: избыточное давление снизить до атмосферного, удалить из аппарата продукт и установить заглушки на всех коммуникациях, продуть аппарат азотом или водяным паром с последующей промывкой водой и продувкой воздухом до получения удовлетворительных анализов на содержание ядовитых и взрывоопасных веществ.
Наиболее трудоемкие операции при ремонте теплообменников: монтаж и демонтаж резьбовых соединений, очистка труб и корпуса; извлечение трубных пучков, замена труб и установка трубных пучков; испытания.
Для снижения трудоемкости работ по монтажу и демонтажу резьбовых соединений применяют гайковерты с пневматическим и гидравлическим приводом. Для извлечения трубных пучков из теплообменников с плавающей головкой можно использовать лебедки и домкраты, а также приспособления для захвата трубного пучка (лебедка или полиспаст) в сочетании с грузоподъемными механизмами (автомобильный кран, таль с передвижным монорельсом или тележка) [5].
Замена труб в трубной решетке включает удаление дефектных труб, правку вмятин в трубах, подготовку новых труб (резку в размер и зачистку концов под развальцовку или сварку), соединение труб в пучки и крепление их в решетках.
Ремонт теплообменных аппаратов завершают гидравлическими испытаниями, причем сначала испытывают межтрубное пространство, а затем трубное. Пробное давление обычно указано в паспорте аппарата. При отсутствии в паспорте этого параметра корпус аппарата (межтрубное пространство) испытывают как coсуд или аппарат, а трубное пространство при удвоенном рабочем давлении.
Теплообменные аппараты поставляют, как правило, в полностью собранном виде после испытаний на прочность и плотность.
Монтаж проводят либо на открытых площадках, либо на между этажных перекрытиях технологических цехов. В качестве грузоподъемных механизмов преимущественно используют самоходные стреловые краны, в некоторых случаях трубоукладчики, мачты и порталы, а также простейшие грузоподъемные механизмы (полиспасты, тали), прикрепленные к металлоконструкциям.
В зависимости от условий монтажа (высота и расположение фундаментов, размеры монтажной площадки), размеров и массы аппаратов возможны различные схемы подъема одним краном на открытой площадке
После подъема аппарат поворачивают на растяжках в проектное положение вокруг вертикальной оси и устанавливают на опоры. После подъема аппарата над фундаментом кран перемещают до теплообменных аппаратов на открытой площадке установки аппарата в проектное положение.
При недостаточной гpyзоподъемности одного крана устанавливают спаренные краны. Для контроля равномернного распределения нагрузки на краны часто применяют балансирные траверсы.
В технологических цехах теплообменные аппараты монтируют в соответствии с совмещенным графиком строительно-монтажных работ в период возведения здания, фундаментов до сооружения располагаемых выше перекрытий. Такая технология значительно ускоряет производство строительно-монтажных работ.
При несоблюдении указанной последовательности работ приходится монтировать аппараты под перекрытиями [5].
Для компенсации температурных деформаций корпуса горизонтальных теплообменников одну из опор (как правило, у подвижной трубной решетки аппарата) выполняют подвижной.
3.2 Ремонт и монтаж колонных аппаратов
Основным видом износа колонной массообменной аппаратуры является забивка колонны отложениями и коррозия ее элементов. Содержание операций и их число при разборке колонны зависят от ее диаметра. Царговые колонны разбирают полностью. У цельносварных колонн демонтируют только внутренние устройства.