裂化装置设备及类似设备的问题及检验PPT精品文档68页

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凸台
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图5 热壁加氢反应器
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加氢反应器产生的缺陷及部位
缺陷种类 回火脆化
氢腐蚀裂纹 氢致裂纹 蠕变裂纹
奥氏体不锈钢焊 接部位氢脆裂纹 奥氏体不锈钢堆
焊层的剥离 应力集中裂纹 奥氏体不锈钢连 多2硫020酸/7裂/应1 纹力腐蚀
产生缺陷温度和现象
热壁加氢反应器主要是由2．25Cr-1Mo钢材和锻件制成的设计壁厚大致 在在80～240mm范围内（锻焊结构（ 180～240mm ）、板焊结构（ 80～ 120mm ），内壁带极堆焊两层奥氏体不锈钢堆焊层（347盖面、309过渡层， 表面不加工，防腐蚀）或单层，设计压力为8～20MPa，设计温度大致在 370～410℃ （目前国内开始大量2．25Cr-1Mo加钒和3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B 等材料制造热壁加氢反应器，设计温度可以达到450℃），工作介质主要 是H2、油、H2S等。
由于结构的不连续性和温度应力 产生的集中应力
反应器停工后堆焊上的FeS与湿 空气中产的生氧应和力水腐反蚀应裂生纹成H2SXO6
由于热壁加氢反应器主体材料面临介质腐蚀、应力腐蚀、氢腐蚀、氢 脆、回火脆化和蠕变脆化等一系列问题，国内热壁加氢反应器已使用了 6～20年，其危险性在逐年递增。
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加氢反应器发展简况⑵
有人把加氢反应器的发展分为4个阶段
1、第一代从1963年日本制钢所正式生产第一台加氢反应器为标志， 早期是Cr－Mo钢钢板（少量用锻件）内壁加不锈钢复合板焊接完成，70年 前后用内壁堆焊不锈钢的板焊或锻焊结构所代替。皮下再热裂纹。 70年 代后期我国开始引进加氢裂化装置。
2、第二代是改良期，由于材料脆化造成的事故，开始研究回火脆化 问题，并控制J系数≤ 300、250、180、150(%)。
3、第三代是成熟期，制造技术逐渐成熟, J系数≤ 130。这个时期国 内开始制造锻焊结构加氢反应器，1983年由洛阳院、一重厂、抚顺石油三 厂、北钢院、合肥通用所五家组成的联合攻关组研制2．25Cr-1Mo钢反应 器材料和制造工艺，1986年制成模拟环锻件，1989年为抚顺石油三厂生产 出我国第一台锻焊结构的加氢反应器－筒体壁厚150mm，内径1800，内壁 单层堆焊，单重220吨。设计温度450 ℃设计压力20.6MPa。
6 各种氢损伤检测方法、缺陷处理方法和安全性分析。
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加氢裂化装置原理流程及特点
加氢裂化是将大分子的重质油转化为广泛使用的小分子的轻
质油的一种加工手段。可加工直馏柴油、催化裂化循环油、
焦化馏出油，也可用脱沥青重残油生产汽油、航煤和低凝固
点柴油。加氢裂化装置是炼油厂最重要的的生产装置之一，
2、飞温现象：催化剂再生、流床、放热反应、 反应速度、失控、冷氢、氮气。
3、高温氢－硫化氢的腐蚀（腐蚀形态为硫化氢 对钢的化学腐蚀，在富氢环境中90%～98%的有机硫将 转化为硫化氢，在氢的促进下加速对钢材的腐蚀，停 车时在冷凝水的作用下可出现湿硫化氢应力腐蚀开裂 和低温氢腐蚀。
4、设计时通过选材解决－铬钼钢材料作基材，
本专题研究重点
1 了解加氢裂化装置的原理、工艺流程及特点，以及类似高温、高压、 临氢环境中易发生的材料损伤类型。
2 了 解 2.25Cr-lMo 钢 ， 以 及 其 它 铬 钼 钢 材 料 （ 1.25Cr-0.5Mo 、 15CrMoR、3Cr-lMo-1/4V-Ti-B 以及加钒钢）的特性，适用范围和选材依 据。
器、高温高压临氢管道、高温阀门等。参见图1、图2、图3、
2图0204/7。/1
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2020/7/1 图1 加氢裂化装置流程简图（带循环尾油）
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图2 大连热壁加氢反应器
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图3 高温高压临氢管线
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图4 热高分
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加氢裂化装置原理流程及特点
1、加氢裂化装置是在高温、高压条件下操作，介 质为烃类、氢气和硫化氢，运行条件较为苛刻。
奥氏体不锈钢复合、堆焊作内衬（热处理温度和奥式
2体020/不7/1 锈钢敏化区）。
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加氢反应器发展简况⑴
热壁加氢反应器是炼油、化工行业关键设备。通常在高温、高压、临氢 条件(所谓高温、高压、临氢条件是指温度＞250℃，氢分压＞1.4MPa）工 作，使用条件十分恶劣。
我国是在70年代末80年代初开始由国外引进热壁加氢反应器的，目前 的制造能力已达到千吨级（齐鲁石化公司）。煤化工使用的热壁加氢反应 器甚至可以达到2000吨（厚336mm）。据不完全统计国内在用热壁加氢反 应器已达上百台。
4、第四代是更新期，对服役20多年的设备进行更新，同时又满足煤
化工和新的石油加工工艺以及装置大型化的要求，不断开发新钢种，如
2.25Cr-1Mo-V,3Cr-1Mo-V-Ti-B, 3Cr-1Mo-V-Nb-Ca, 3Cr-1Mo-1/4V, 2Cr-
1Mo-1/4V 等，以加V为主进行更新。
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3 了解加氢裂化反应器的结构特点，以及类似大型高压、厚壁特殊压 力容器制造要求和检验方法。
4 探讨加氢裂化反应器和类似大型、高压、厚壁、重要压力容器制造 质量监督检验要点。
5 探讨加氢裂化反应器和类似大型、高压、厚壁、重要压力容器定期 检验方案编制、包括内容、程序的确定、检验项目和方法的选择，各种检 测方法的应用目的和技术特点
在高温、高压、临氢状态下操作。
加氢裂化装置的工艺流程主要有三种类型方法：
⑴ 一次通过法：所产尾油不参加循环。
⑵ 部分循环法：所产尾油一部分参加循环，一部分排出
装置。
⑶ 全部循环法：所产尾油全部参加循环，不排尾油。
加氢裂化装置主要设备有加氢精制反应器、加氢裂化反
应器、加热炉、高压热交换器、高压空冷器、高、低压分离
缺陷存在部位
长期在350～593℃下使用，不纯 2.25Cr-1Mo钢母材、焊
物在晶界偏析，产生脆化，材料
缝金属
脆性转变温度向高温侧迁移。
长期在250℃以上温度使用，介 质与钢产生表面和内部脱碳 高温操作后急冷
＞400℃蠕变区域
高温操作氢扩散入钢内，停工后 冷却速度快易开裂
高温操作后急冷使母材与堆焊层 界面分离