情境一认识化工设备.pptx
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情境一 认识化工设备
知识目标：
了解化工设备的类型及在化工生产中的应用 掌握化工设备常用钢材的性能及应用 了解压力容器相关标准规范
能力目标：
能够比较熟悉地应该有关标准规范 能够根据工艺要求对不同用途的设备合理的选材
素质目标：
养成自学的学习习惯，严谨细致的工作作风树立 工程概念
第一节 化工设备的应用、类型及基本要求
加热炉（换热器）、反应器、高（低）压分 离器、分馏塔（分离器）。引出典型的化工 设备。
案例二：合成氨厂一天然气（甲烷）、氮气或富氧空气为原料， 利用甲烷燃烧以及甲烷转化反应生成氢和一氧化碳，作为合成氨 原料气的工艺流程：
需解决的问题： 认识典型设备的应用情况，了解设备基本功能和作用 分析问题： 1、主要使用的设备各有何作用，工作介质的主流程？ 2、各设备所属容器类别，应该如何划定，依据是什么？
能力目标：
能够正确区分常见的压力容器，指出其所属类别 能够根据工程的需要，熟练查阅相关国家标准
方法能力：
养成自学的学习习惯，严谨细致的工作作风树立工 程概念
化工容器的结构组成
化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、开
孔以及各种工艺接管和附件等。
液位计
管口
人孔
思考：什么 是封头压力容器
支座
筒体
卧式容器的结构简图
压力容器的定义
是指压力和容积达到一定的数值，容器所处的工作温度使其 内部介质呈气态的密闭容器。按中国《压力容器安全技术监察
规程》的规定，同时具备下列条件的容器称为压力容器。
＊ 工作压力大于等于0.1MPa（不含液柱静压力）； ＊ 直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于等于0.15m， 且容积大于等于0.025m3； ＊ 介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸 点的液体。
压力容器的定义
不同类型的化工容器虽然服务对象不同、操作条件各异、结 构形式多样，但大多是能承受一定压力且容积达到一定数值的 密闭容器，本课程着重介绍中国《固定式压力容器安全技术监 察规程》中的分类方法。
思考：为何要对压力容器进行分类
为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设计、制造、 管理等方面的要求，需对压力容器进行分类。
8 乙烯催化水合生产乙醇 加热炉、反应器、压缩机、
分馏塔、洗涤塔、各种泵
● 化工设备的应用
化工设备不仅用于化工和炼油生产中，而且在轻工、医 药、食品、冶金、能源、交通等工业部门也有着广泛的应 用。
● 化工设备的特点
＊ 功能原理多样化 ＊ 外壳多为压力容器 ＊ 化工—机械—电气一体化 ＊ 设备结构大型化
更进一步：在技术管理 和监督监察上区别对待，
便于监督和管理。
压力容器的分类
1.按压力等级分类
内压： 低压容器（L） 0.1MPa ≤ P<1.6MPa 中压容器（M） 1.6MPa ≤ P<10.0MPa 高压容器（H） 10.0MPa ≤ P<100MPa 超高压容器（U） P≥100MPa
外压： 容器外部压力大于内部压力时 容器的内压力<一个大气压(0.1MPa)时称为真空容器
经济方面要求
化工设备除了要满足安全可靠性之外，还需满足经济方面 要求。 （1）、尽量降低设备成本：通过节约材料、优化加工制造 工艺等。 （2）、操作维修方便：考虑设备在使用过程中便于拆装、 检修、清洗等操作。
第二节 压力容器分类及质保体系
知识目标：
熟悉压力容器的分类方法 掌握常见的压力容器规范 了解压力容器的质量保证体系
化工设备的应用
● 典型炼油、化工生产装置所需的化工设备
序号 生产装置名称 所需的主要设备
1 常减压
加热炉、分馏塔、换热器
空气冷却器、 各种油泵
2 催化裂化
加热炉、反应器、沉降器、
再生器、旋风分离器、分馏塔、
空气冷却器、离心式鼓风机、
各种油泵、各类容器
序号 生产装置名称
所需的主要设备
3 催化重整
加热炉、分馏塔、反应器、
抽提塔、各种换热器、各种油泵
4 溶剂脱沥青
加热炉、抽提塔、蒸发器、
丙烷压缩机、各种油泵
5 润滑油脱蜡
加热炉、各类塔器、转鼓式真空过滤机、
套管结晶器、离心式空气压缩机、各种泵
6 合成氨
加热炉、反应器、分馏塔、压缩机、
换热设备、各种泵
7 丁烯氧化脱氢生产丁二烯 反应器、各种塔器、蒸发器、空气压缩机、
混合器、废热锅炉、各种泵
容器的基本要求
化工容器的基本结构
由于化工设备的适用场合不同，设备内部的结构也不同， 但它们都有一外壳，这一外壳称为容器，故化工设备又称 为化工容器。
化工容器的特点：经常在高温、高压场合下工作，内部 的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。
因此对化工设备要求也比较的严格——属特种设备。
ห้องสมุดไป่ตู้
化工容器的结构组成
2.按用途分类 反应压力容器（R） 换热压力容器（E） 分离压力容器（S） 盛装压力容器（C，球罐B） 如果同时具备几项作用，按主要作用来划分。
3 .按容器壁温
1、常温容器 壁温-20℃~ 200℃
2、高温容器 指壁温达到材料蠕变温度下工作的容器。
化工设备的类型
＊ 加热设备 ＊ 换热设备 ＊ 反应设备 ＊ 塔设备
＊ 传质设备 ＊ 储存设备
储存压力容器
液氨储罐 球形储罐
高位储罐
反应压力容器
高压反应器 吸收塔
合成塔
换热压力容器
列管式换热器
大型集成换热器
蒸发器
废（余）热锅炉
分离压力容器
双介质过滤器
旋膜式除氧器
案例一：重质油加氢裂化工艺进程：原料油、循 环油、氢气混合质加热进入后反应器，发生化学 反应；产物由反应器外部排出，再经换热，冷却 后关入高压分离器由高压分离后产物经减压送入 高压分离器，由高压分离后产物压后再送入低压 分离器，最后加热后送分镏塔。 指出其中的化工设备有：
化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装
置、开孔以及各种工艺接管和附件等。
液位计
管口
人孔
封头
支座
筒体
卧式容器的结构简图
化工生产对化工设备的基本要求
设备为工艺服务，同时又属于特种设备，因此 工艺性要求（满足生产工艺，有一定效率） 安全方面的要求： （1）、强度：指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力。 （2）、刚度：指设备及其零部件抵抗外力作用变形的能力。 （3）、稳定性：指设备及其零部件在外力作用下维持原有 的能力。 （4）、耐蚀性：指设备抗腐蚀的能力。 （5）、密封性：指设备阻止介质泄漏的能力。
知识目标：
了解化工设备的类型及在化工生产中的应用 掌握化工设备常用钢材的性能及应用 了解压力容器相关标准规范
能力目标：
能够比较熟悉地应该有关标准规范 能够根据工艺要求对不同用途的设备合理的选材
素质目标：
养成自学的学习习惯，严谨细致的工作作风树立 工程概念
第一节 化工设备的应用、类型及基本要求
加热炉（换热器）、反应器、高（低）压分 离器、分馏塔（分离器）。引出典型的化工 设备。
案例二：合成氨厂一天然气（甲烷）、氮气或富氧空气为原料， 利用甲烷燃烧以及甲烷转化反应生成氢和一氧化碳，作为合成氨 原料气的工艺流程：
需解决的问题： 认识典型设备的应用情况，了解设备基本功能和作用 分析问题： 1、主要使用的设备各有何作用，工作介质的主流程？ 2、各设备所属容器类别，应该如何划定，依据是什么？
能力目标：
能够正确区分常见的压力容器，指出其所属类别 能够根据工程的需要，熟练查阅相关国家标准
方法能力：
养成自学的学习习惯，严谨细致的工作作风树立工 程概念
化工容器的结构组成
化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、开
孔以及各种工艺接管和附件等。
液位计
管口
人孔
思考：什么 是封头压力容器
支座
筒体
卧式容器的结构简图
压力容器的定义
是指压力和容积达到一定的数值，容器所处的工作温度使其 内部介质呈气态的密闭容器。按中国《压力容器安全技术监察
规程》的规定，同时具备下列条件的容器称为压力容器。
＊ 工作压力大于等于0.1MPa（不含液柱静压力）； ＊ 直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于等于0.15m， 且容积大于等于0.025m3； ＊ 介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸 点的液体。
压力容器的定义
不同类型的化工容器虽然服务对象不同、操作条件各异、结 构形式多样，但大多是能承受一定压力且容积达到一定数值的 密闭容器，本课程着重介绍中国《固定式压力容器安全技术监 察规程》中的分类方法。
思考：为何要对压力容器进行分类
为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设计、制造、 管理等方面的要求，需对压力容器进行分类。
8 乙烯催化水合生产乙醇 加热炉、反应器、压缩机、
分馏塔、洗涤塔、各种泵
● 化工设备的应用
化工设备不仅用于化工和炼油生产中，而且在轻工、医 药、食品、冶金、能源、交通等工业部门也有着广泛的应 用。
● 化工设备的特点
＊ 功能原理多样化 ＊ 外壳多为压力容器 ＊ 化工—机械—电气一体化 ＊ 设备结构大型化
更进一步：在技术管理 和监督监察上区别对待，
便于监督和管理。
压力容器的分类
1.按压力等级分类
内压： 低压容器（L） 0.1MPa ≤ P<1.6MPa 中压容器（M） 1.6MPa ≤ P<10.0MPa 高压容器（H） 10.0MPa ≤ P<100MPa 超高压容器（U） P≥100MPa
外压： 容器外部压力大于内部压力时 容器的内压力<一个大气压(0.1MPa)时称为真空容器
经济方面要求
化工设备除了要满足安全可靠性之外，还需满足经济方面 要求。 （1）、尽量降低设备成本：通过节约材料、优化加工制造 工艺等。 （2）、操作维修方便：考虑设备在使用过程中便于拆装、 检修、清洗等操作。
第二节 压力容器分类及质保体系
知识目标：
熟悉压力容器的分类方法 掌握常见的压力容器规范 了解压力容器的质量保证体系
化工设备的应用
● 典型炼油、化工生产装置所需的化工设备
序号 生产装置名称 所需的主要设备
1 常减压
加热炉、分馏塔、换热器
空气冷却器、 各种油泵
2 催化裂化
加热炉、反应器、沉降器、
再生器、旋风分离器、分馏塔、
空气冷却器、离心式鼓风机、
各种油泵、各类容器
序号 生产装置名称
所需的主要设备
3 催化重整
加热炉、分馏塔、反应器、
抽提塔、各种换热器、各种油泵
4 溶剂脱沥青
加热炉、抽提塔、蒸发器、
丙烷压缩机、各种油泵
5 润滑油脱蜡
加热炉、各类塔器、转鼓式真空过滤机、
套管结晶器、离心式空气压缩机、各种泵
6 合成氨
加热炉、反应器、分馏塔、压缩机、
换热设备、各种泵
7 丁烯氧化脱氢生产丁二烯 反应器、各种塔器、蒸发器、空气压缩机、
混合器、废热锅炉、各种泵
容器的基本要求
化工容器的基本结构
由于化工设备的适用场合不同，设备内部的结构也不同， 但它们都有一外壳，这一外壳称为容器，故化工设备又称 为化工容器。
化工容器的特点：经常在高温、高压场合下工作，内部 的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。
因此对化工设备要求也比较的严格——属特种设备。
ห้องสมุดไป่ตู้
化工容器的结构组成
2.按用途分类 反应压力容器（R） 换热压力容器（E） 分离压力容器（S） 盛装压力容器（C，球罐B） 如果同时具备几项作用，按主要作用来划分。
3 .按容器壁温
1、常温容器 壁温-20℃~ 200℃
2、高温容器 指壁温达到材料蠕变温度下工作的容器。
化工设备的类型
＊ 加热设备 ＊ 换热设备 ＊ 反应设备 ＊ 塔设备
＊ 传质设备 ＊ 储存设备
储存压力容器
液氨储罐 球形储罐
高位储罐
反应压力容器
高压反应器 吸收塔
合成塔
换热压力容器
列管式换热器
大型集成换热器
蒸发器
废（余）热锅炉
分离压力容器
双介质过滤器
旋膜式除氧器
案例一：重质油加氢裂化工艺进程：原料油、循 环油、氢气混合质加热进入后反应器，发生化学 反应；产物由反应器外部排出，再经换热，冷却 后关入高压分离器由高压分离后产物经减压送入 高压分离器，由高压分离后产物压后再送入低压 分离器，最后加热后送分镏塔。 指出其中的化工设备有：
化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装
置、开孔以及各种工艺接管和附件等。
液位计
管口
人孔
封头
支座
筒体
卧式容器的结构简图
化工生产对化工设备的基本要求
设备为工艺服务，同时又属于特种设备，因此 工艺性要求（满足生产工艺，有一定效率） 安全方面的要求： （1）、强度：指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力。 （2）、刚度：指设备及其零部件抵抗外力作用变形的能力。 （3）、稳定性：指设备及其零部件在外力作用下维持原有 的能力。 （4）、耐蚀性：指设备抗腐蚀的能力。 （5）、密封性：指设备阻止介质泄漏的能力。