化工设备概述课件
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容积、材料强度、应用场合和介质危害程度等影响因素，将压力容器 分为：第一、第二、第三类压力容器。
件、条形等 。
● 螺栓、螺母常用材料 ＊ 螺栓、螺母用材料的要求
材料机械强度要高，材料要具有良好的塑性、韧性以 及良好的机械加工性能；对高温和高强度螺栓用钢，还 必须具有良好的抗松弛性、良好的耐热性以及较低的缺 口敏感性；同时，螺栓与螺母需要配套使用，通常螺栓 用材料的强度和硬度应略高于螺母用材料。
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。
二、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
三、化工设备的基本要求
＊ 工艺性能要求 工艺性能要求通常包括：反应设备的反应速度、换
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、
热设备的传热量、塔设备的传质效率、储存设备的储存 量等。 ＊ 安全性能要求
化工设备必须具有足够的强度和刚度，良好的韧性、 耐腐蚀性和可靠的密封性。 ＊ 使用和经济性能要求
在满足工艺要求和安全可靠运行的前提下，要尽量 作到适用和经济合理。
四、化工设备的类型
＊ 加热设备 ＊ 换热设备 ＊ 传质设备 ＊ 反应设备 ＊ 塔设备
中国《压力容器安全技术监察规程》中的分类方法。
1）.按压力容器承压等级分类
(1)、内压容器：容器器壁内部的压力高于容器外表面所承受 的压力。 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 (2)、外压容器：容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。
＊ 螺栓、螺母常用材料
见附表
三、压力容器用钢的选用原则
设备的使用和操作条件； 材料的力学性能； 材料的焊接和冷热加工性能； 设备的使用功能和制造工艺； 国家或行业的相关标准； 材料的来源与价格。
第三节 压力容器及其分类
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。
● 钢管
钢管在化工设备中应用也是很多的，如容器壳 体上各种接管，管壳式换热器上的换热管、加热炉 的炉管等。这些都要求使用无缝钢管，另外大直径 的无缝钢管还可直接用来制作容器的壳体。
● 锻件
压力容器的某些零部件，如锻焊结构的容器的 筒节、压力容器法兰、换热器的管板、锻制平封头、 锻制紧缩口等，都要求用锻件来制造。常用锻件的 毛坯用筒形、环形、饼形、碗形、长颈法兰专用锻
液位计
管口
人孔
封头
支座
筒体
图1-1 卧式容器的结构简图
1.1.2 化工容器的分类 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，化工容器又称压力容器。
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，本课程着重介绍
图1-3 合成塔 图1-4 吸收塔
换热压力容器
图1-5 列管式换热器
图1-6 大型集成换热器
图1-7 蒸发器
图1-8 废（余）热锅炉
分离压力容器
图1-9 双介质过滤器
图1-10wenku.baidu.com旋膜式除氧器
储存压力容器
图1-11 液氨储罐 图1-13 球形储罐
图1-12 高位储罐
3）.按安全综合分类 按照《压力容器安全技术监察规程》，综合考虑了设计压力、几何
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
8 乙烯催化水合生产乙醇 加热炉、反应器、压缩机、
＊ 储存设备
第二节 化工设备常用材料
一、压力容器用钢的基本要求
较高的强度，良好的塑性、韧性，良好的焊接 性和耐腐蚀性。
二、常用钢材介绍
● 钢板
＊ 碳素结构钢钢板 在压力容器中可供选用的牌号有Q235-A·F、 Q235-A、Q235-B、Q235-C
＊ 压力容器用碳素钢和低合金钢钢板 这类材料属于一般压力容器专用钢板，常见的有
化工设备概述
目录
1
化工设备的应用、类型及基本要求
2
化工设备常用材料
3
压力容器的类型及规范介绍
常用的典型化工设备有五类。
这是反应器
这是换热器
这是塔器
这是容器
加热炉
第一节 化工设备的应用、类型及基本要求
一、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
容器的内压力小于一个大气压(0.1MPa)时称为真空容器
2）.按压力容器的工艺用途分类
（1）反应压力容器（R）：主要用于完成介质的物理、化学反应的压 力容器。 代表设备：反应器、分解塔、合成塔
（2）换热压力容器（E）：主要用于介质热量交换的压力容器。 代表设备：换热器、余热或废热锅炉、冷凝器、蒸发器等。
（3）分离压力容器（S）：主要用于介质的流体压力平衡缓冲和气体 净化分离的压力容器。
代表设备：分离器、过滤器、缓冲器、干燥器等。 （4）储存压力容器（C，球罐B）：主要用于储存或盛装气体、液体、
液化气体等介质的压力容器。 代表设备：液化石油气储罐、液氨储罐、球罐、槽车等
反应压力容器
图1-2 高压反应器
20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、 18MnMoNbR、 13MnNiMoNbR、15CrMoR等 ＊ 低温压力容器用低合金钢钢板
常见的有 16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、 09MnNiDR、07MnNiCrMoVDR等 ＊ 不锈钢钢板
常见的有 0Cr13、0Cr18Ni9 、0Cr18Ni10Ti 、 0Cr17Ni12Mo2Ti 、0Cr19Ni13Mo3等
件、条形等 。
● 螺栓、螺母常用材料 ＊ 螺栓、螺母用材料的要求
材料机械强度要高，材料要具有良好的塑性、韧性以 及良好的机械加工性能；对高温和高强度螺栓用钢，还 必须具有良好的抗松弛性、良好的耐热性以及较低的缺 口敏感性；同时，螺栓与螺母需要配套使用，通常螺栓 用材料的强度和硬度应略高于螺母用材料。
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。
二、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
三、化工设备的基本要求
＊ 工艺性能要求 工艺性能要求通常包括：反应设备的反应速度、换
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、
热设备的传热量、塔设备的传质效率、储存设备的储存 量等。 ＊ 安全性能要求
化工设备必须具有足够的强度和刚度，良好的韧性、 耐腐蚀性和可靠的密封性。 ＊ 使用和经济性能要求
在满足工艺要求和安全可靠运行的前提下，要尽量 作到适用和经济合理。
四、化工设备的类型
＊ 加热设备 ＊ 换热设备 ＊ 传质设备 ＊ 反应设备 ＊ 塔设备
中国《压力容器安全技术监察规程》中的分类方法。
1）.按压力容器承压等级分类
(1)、内压容器：容器器壁内部的压力高于容器外表面所承受 的压力。 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 (2)、外压容器：容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。
＊ 螺栓、螺母常用材料
见附表
三、压力容器用钢的选用原则
设备的使用和操作条件； 材料的力学性能； 材料的焊接和冷热加工性能； 设备的使用功能和制造工艺； 国家或行业的相关标准； 材料的来源与价格。
第三节 压力容器及其分类
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。
● 钢管
钢管在化工设备中应用也是很多的，如容器壳 体上各种接管，管壳式换热器上的换热管、加热炉 的炉管等。这些都要求使用无缝钢管，另外大直径 的无缝钢管还可直接用来制作容器的壳体。
● 锻件
压力容器的某些零部件，如锻焊结构的容器的 筒节、压力容器法兰、换热器的管板、锻制平封头、 锻制紧缩口等，都要求用锻件来制造。常用锻件的 毛坯用筒形、环形、饼形、碗形、长颈法兰专用锻
液位计
管口
人孔
封头
支座
筒体
图1-1 卧式容器的结构简图
1.1.2 化工容器的分类 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，化工容器又称压力容器。
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，本课程着重介绍
图1-3 合成塔 图1-4 吸收塔
换热压力容器
图1-5 列管式换热器
图1-6 大型集成换热器
图1-7 蒸发器
图1-8 废（余）热锅炉
分离压力容器
图1-9 双介质过滤器
图1-10wenku.baidu.com旋膜式除氧器
储存压力容器
图1-11 液氨储罐 图1-13 球形储罐
图1-12 高位储罐
3）.按安全综合分类 按照《压力容器安全技术监察规程》，综合考虑了设计压力、几何
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
8 乙烯催化水合生产乙醇 加热炉、反应器、压缩机、
＊ 储存设备
第二节 化工设备常用材料
一、压力容器用钢的基本要求
较高的强度，良好的塑性、韧性，良好的焊接 性和耐腐蚀性。
二、常用钢材介绍
● 钢板
＊ 碳素结构钢钢板 在压力容器中可供选用的牌号有Q235-A·F、 Q235-A、Q235-B、Q235-C
＊ 压力容器用碳素钢和低合金钢钢板 这类材料属于一般压力容器专用钢板，常见的有
化工设备概述
目录
1
化工设备的应用、类型及基本要求
2
化工设备常用材料
3
压力容器的类型及规范介绍
常用的典型化工设备有五类。
这是反应器
这是换热器
这是塔器
这是容器
加热炉
第一节 化工设备的应用、类型及基本要求
一、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
容器的内压力小于一个大气压(0.1MPa)时称为真空容器
2）.按压力容器的工艺用途分类
（1）反应压力容器（R）：主要用于完成介质的物理、化学反应的压 力容器。 代表设备：反应器、分解塔、合成塔
（2）换热压力容器（E）：主要用于介质热量交换的压力容器。 代表设备：换热器、余热或废热锅炉、冷凝器、蒸发器等。
（3）分离压力容器（S）：主要用于介质的流体压力平衡缓冲和气体 净化分离的压力容器。
代表设备：分离器、过滤器、缓冲器、干燥器等。 （4）储存压力容器（C，球罐B）：主要用于储存或盛装气体、液体、
液化气体等介质的压力容器。 代表设备：液化石油气储罐、液氨储罐、球罐、槽车等
反应压力容器
图1-2 高压反应器
20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、 18MnMoNbR、 13MnNiMoNbR、15CrMoR等 ＊ 低温压力容器用低合金钢钢板
常见的有 16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、 09MnNiDR、07MnNiCrMoVDR等 ＊ 不锈钢钢板
常见的有 0Cr13、0Cr18Ni9 、0Cr18Ni10Ti 、 0Cr17Ni12Mo2Ti 、0Cr19Ni13Mo3等