化工設(shè)備課件-化工設(shè)備概述

1、目目 錄錄1 12 23 3一、化工設(shè)備的應(yīng)用一、化工設(shè)備的應(yīng)用 典型煉油、化工生產(chǎn)裝置所需的化工設(shè)備典型煉油、化工生產(chǎn)裝置所需的化工設(shè)備 序號序號 生產(chǎn)裝置名稱生產(chǎn)裝置名稱 所需的主要設(shè)備所需的主要設(shè)備 1 1 常減壓常減壓 加熱爐、分餾塔、換熱器加熱爐、分餾塔、換熱器 空氣冷卻器、空氣冷卻器、 各種油泵各種油泵 2 2 催化裂化催化裂化 加熱爐、反應(yīng)器、沉降器、加熱爐、反應(yīng)器、沉降器、 再生器、旋風分離器、分餾塔、再生器、旋風分離器、分餾塔、 空氣冷卻器、離心式鼓風機、空氣冷卻器、離心式鼓風機、 各種油泵、各類容器各種油泵、各類容器序號序號 生產(chǎn)裝置名稱生產(chǎn)裝置名稱 所需的主要設(shè)備所需的主

2、要設(shè)備 3 3 催化重整催化重整 加熱爐、分餾塔、反應(yīng)器、加熱爐、分餾塔、反應(yīng)器、 抽提塔、各種換熱器、各種油泵抽提塔、各種換熱器、各種油泵 4 4 溶劑脫瀝青溶劑脫瀝青 加熱爐、抽提塔、蒸發(fā)器、加熱爐、抽提塔、蒸發(fā)器、 丙烷壓縮機、各種油泵丙烷壓縮機、各種油泵 5 5 潤滑油脫蠟潤滑油脫蠟 加熱爐、各類塔器、轉(zhuǎn)鼓式真加熱爐、各類塔器、轉(zhuǎn)鼓式真 空過濾機、套管結(jié)晶器、離心式空過濾機、套管結(jié)晶器、離心式 空氣壓縮機、各種泵空氣壓縮機、各種泵 6 6 合成氨合成氨 加熱爐、反應(yīng)器、分餾塔、加熱爐、反應(yīng)器、分餾塔、 壓縮機、換熱設(shè)備、各種泵壓縮機、換熱設(shè)備、各種泵 7 7 丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯丁烯

3、氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯 反應(yīng)器、各種塔器、蒸發(fā)器、反應(yīng)器、各種塔器、蒸發(fā)器、 空氣壓縮機、混合器、廢熱鍋空氣壓縮機、混合器、廢熱鍋 爐、各種泵爐、各種泵 8 8 乙烯催化水合生產(chǎn)乙醇乙烯催化水合生產(chǎn)乙醇 加熱爐、反應(yīng)器、壓縮機、加熱爐、反應(yīng)器、壓縮機、 分餾塔、洗滌塔、各種泵分餾塔、洗滌塔、各種泵 化工設(shè)備的應(yīng)用化工設(shè)備的應(yīng)用 化工設(shè)備不僅用于化工和煉油生產(chǎn)中，而且在輕化工設(shè)備不僅用于化工和煉油生產(chǎn)中，而且在輕工、醫(yī)藥、食品、冶金、能源、交通等工業(yè)部門也有著工、醫(yī)藥、食品、冶金、能源、交通等工業(yè)部門也有著廣泛的應(yīng)用。廣泛的應(yīng)用。 二、化工設(shè)備的特點二、化工設(shè)備的特點 功能原理多樣化功能原理多樣化

4、外殼多為壓力容器外殼多為壓力容器 化工化工機械機械電氣一體化電氣一體化 設(shè)備結(jié)構(gòu)大型化設(shè)備結(jié)構(gòu)大型化三、化工設(shè)備的基本要求三、化工設(shè)備的基本要求 工藝性能要求工藝性能要求 工藝性能要求通常包括：工藝性能要求通常包括：反應(yīng)設(shè)備的反應(yīng)速度、反應(yīng)設(shè)備的反應(yīng)速度、換熱設(shè)備的傳熱量、塔設(shè)備的傳質(zhì)效率、儲存設(shè)備的儲換熱設(shè)備的傳熱量、塔設(shè)備的傳質(zhì)效率、儲存設(shè)備的儲存量等。存量等。 安全性能要求安全性能要求 化工設(shè)備必須具有足夠的強度和剛度，良好的韌性、化工設(shè)備必須具有足夠的強度和剛度，良好的韌性、耐腐蝕性和可靠的密封性。耐腐蝕性和可靠的密封性。 使用和經(jīng)濟性能要求使用和經(jīng)濟性能要求 在滿足工藝要求和安全可靠

5、運行的前提下，要盡在滿足工藝要求和安全可靠運行的前提下，要盡量作到適用和經(jīng)濟合理。量作到適用和經(jīng)濟合理。四、化工設(shè)備的類型四、化工設(shè)備的類型 加熱設(shè)備加熱設(shè)備 換熱設(shè)備換熱設(shè)備 傳質(zhì)設(shè)備傳質(zhì)設(shè)備 反應(yīng)設(shè)備反應(yīng)設(shè)備 塔設(shè)備塔設(shè)備 儲存設(shè)備儲存設(shè)備 一、壓力容器用鋼的基本要求一、壓力容器用鋼的基本要求 較高的強度，良好的塑性、韌性，良好的焊接較高的強度，良好的塑性、韌性，良好的焊接性和耐腐蝕性。性和耐腐蝕性。二、常用鋼材介紹二、常用鋼材介紹 鋼板鋼板 碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼板碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼板 在壓力容器中可供選用的牌號有在壓力容器中可供選用的牌號有Q235-AF、Q235-A、Q235-B、Q235-C 壓力

6、容器用碳素鋼和低合金鋼鋼板壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鋼板 這類材料屬于一般壓力容器專用鋼板這類材料屬于一般壓力容器專用鋼板，常見的有常見的有 20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、 18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR等 低溫壓力容器用低合金鋼鋼板低溫壓力容器用低合金鋼鋼板 常見的有常見的有 16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、07MnNiCrMoVDR等等 不銹鋼鋼板不銹鋼鋼板 常見的有常見的有 0Cr13、0Cr18Ni9 、0Cr18Ni10Ti 、 0Cr17Ni12Mo2Ti 、0Cr19Ni13Mo3等等 鋼管鋼管

7、鋼管在化工設(shè)備中應(yīng)用也是很多的，如鋼管在化工設(shè)備中應(yīng)用也是很多的，如容器殼容器殼體上各種接管，管殼式換熱器上的換熱管、加熱爐體上各種接管，管殼式換熱器上的換熱管、加熱爐的爐管的爐管等。這些都要求使用無縫鋼管，另外大直徑等。這些都要求使用無縫鋼管，另外大直徑的無縫鋼管還可直接用來制作容器的殼體。的無縫鋼管還可直接用來制作容器的殼體。 鍛件鍛件 壓力容器的某些零部件，如鍛焊結(jié)構(gòu)的容器的壓力容器的某些零部件，如鍛焊結(jié)構(gòu)的容器的筒節(jié)、壓力容器法蘭、換熱器的管板、鍛制平封頭、筒節(jié)、壓力容器法蘭、換熱器的管板、鍛制平封頭、鍛制緊縮口等，都要求用鍛件來制造。常用鍛件的鍛制緊縮口等，都要求用鍛件來制造。常用鍛

8、件的毛坯用筒形、環(huán)形、餅形、碗形、長頸法蘭專用鍛毛坯用筒形、環(huán)形、餅形、碗形、長頸法蘭專用鍛件、條形等件、條形等 。 螺栓、螺母常用材料螺栓、螺母常用材料 螺栓、螺母用材料的要求螺栓、螺母用材料的要求 材料機械強度要高，材料要具有良好的塑性、韌性材料機械強度要高，材料要具有良好的塑性、韌性以及良好的機械加工性能；對高溫和高強度螺栓用鋼，以及良好的機械加工性能；對高溫和高強度螺栓用鋼，還必須具有良好的抗松弛性、良好的耐熱性以及較低的還必須具有良好的抗松弛性、良好的耐熱性以及較低的缺口敏感性；同時，螺栓與螺母需要配套使用，通常螺缺口敏感性；同時，螺栓與螺母需要配套使用，通常螺栓用材料的強度和硬度應(yīng)

9、略高于螺母用材料。栓用材料的強度和硬度應(yīng)略高于螺母用材料。 螺栓、螺母常用材料螺栓、螺母常用材料 見附表見附表 三、壓力容器用鋼的選用原則三、壓力容器用鋼的選用原則l設(shè)備的使用和操作條件；設(shè)備的使用和操作條件；l材料的力學(xué)性能；材料的力學(xué)性能；l材料的焊接和冷熱加工性能；材料的焊接和冷熱加工性能；l設(shè)備的使用功能和制造工藝；設(shè)備的使用功能和制造工藝；l國家或行業(yè)的相關(guān)標準；國家或行業(yè)的相關(guān)標準；l材料的來源與價格材料的來源與價格。一、壓力容器的類型一、壓力容器的類型 壓力容器的定義壓力容器的定義 是指是指壓力和容積壓力和容積達到一定的數(shù)值，容器所處的工作達到一定的數(shù)值，容器所處的工作溫度使其內(nèi)

10、部介質(zhì)呈氣態(tài)的密閉容器。按中國溫度使其內(nèi)部介質(zhì)呈氣態(tài)的密閉容器。按中國壓力容壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定，同時具備下列條件的容的規(guī)定，同時具備下列條件的容器稱為壓力容器器稱為壓力容器。 工作壓力大于等于工作壓力大于等于0.1MPa0.1MPa（不含液柱靜壓力）；（不含液柱靜壓力）； 直徑（非圓形截面指斷面最大尺寸）大于等于直徑（非圓形截面指斷面最大尺寸）大于等于0.15m0.15m，且容積大于等于，且容積大于等于0.025m0.025m3 3； 介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標準沸點的液體準沸點的液體。 壓力容器的分類

11、壓力容器的分類 按按工藝用途工藝用途分類分類 反應(yīng)容器、換熱容器、分離（傳質(zhì)）容器、反應(yīng)容器、換熱容器、分離（傳質(zhì)）容器、 儲存容器儲存容器 按按承壓方式承壓方式分類分類 內(nèi)壓容器、外壓容器內(nèi)壓容器、外壓容器 按按設(shè)計壓力設(shè)計壓力高低分類高低分類 l低壓容器低壓容器 0.1 MPa0.1 MPap p1.6 MPa1.6 MPa。l中壓容器中壓容器 1.6 MPa1.6 MPap p10.0 MPa10.0 MPa。l高壓容器高壓容器 10.0 MPa10.0 MPap p100 MPa100 MPa。l超高壓容器超高壓容器 p p100 MPa100 MPa。 按容器的按容器的工作溫度工作溫

12、度分類分類 l 低溫容器低溫容器 設(shè)計溫度設(shè)計溫度-20-20。l 常溫容器常溫容器 設(shè)計溫度設(shè)計溫度-20-20200200。l中溫容器中溫容器 設(shè)計溫度設(shè)計溫度-200-200450450。l高溫容器高溫容器 設(shè)計溫度設(shè)計溫度-450-450 按按安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的要求安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的要求分類分類 第一類壓力容器第一類壓力容器 所有的低壓容器（已劃分為第二類和第三類者除所有的低壓容器（已劃分為第二類和第三類者除外）都是第一類壓力容器。外）都是第一類壓力容器。第二類壓力容器第二類壓力容器 具有下列情況之一的為第二類壓力容器。具有下列情況之一的為第二類壓力容器。l中壓容器（已劃分為第三類者除

13、外）。中壓容器（已劃分為第三類者除外）。l易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲存容器。器和儲存容器。l毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器。毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器。l低壓管殼式余熱鍋爐。低壓管殼式余熱鍋爐。l低壓搪玻璃壓力容器低壓搪玻璃壓力容器。 第三類壓力容器第三類壓力容器 具有下列情況之一的為第三類壓力容器。具有下列情況之一的為第三類壓力容器。l高壓容器。高壓容器。l毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器。毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器。l毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且設(shè)計壓力和容積的乘積大于等于毒性程度

14、為極度和高度危害介質(zhì)，且設(shè)計壓力和容積的乘積大于等于0.2 0.2 MPam3MPam3的低壓容器。的低壓容器。l易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且設(shè)計壓力和容積的乘積大于等于易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且設(shè)計壓力和容積的乘積大于等于0.5 0.5 MPam3MPam3的中壓反應(yīng)容器。的中壓反應(yīng)容器。l易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且設(shè)計壓力和容積的乘積大于等于易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且設(shè)計壓力和容積的乘積大于等于10 10 MPam3MPam3的中壓儲存容器。的中壓儲存容器。l高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。l中壓搪玻璃壓力容器。中壓搪玻璃壓力容器。l用標準抗拉強度

15、大于用標準抗拉強度大于540 MPa540 MPa的高強度鋼制造的壓力容器。的高強度鋼制造的壓力容器。l移動式壓力容器。包括介質(zhì)為液化氣體和低溫液體的鐵路罐車，液化氣體運輸移動式壓力容器。包括介質(zhì)為液化氣體和低溫液體的鐵路罐車，液化氣體運輸（半掛）罐式汽車、低溫液體運輸（半掛）罐式汽車、永久氣體運輸（半掛）（半掛）罐式汽車、低溫液體運輸（半掛）罐式汽車、永久氣體運輸（半掛）罐式汽車，介質(zhì)為液化氣體和低溫液體的罐式集裝箱。罐式汽車，介質(zhì)為液化氣體和低溫液體的罐式集裝箱。l容積大于等于容積大于等于50 m350 m3的球形容器；的球形容器；l容積大于容積大于5 m35 m3的低溫液體儲存容器的低溫

16、液體儲存容器。 其他分類方法其他分類方法 按照按照容器的相對壁厚容器的相對壁厚分分 薄壁薄壁容器、容器、厚壁厚壁容器，容器， 按照容器按照容器安裝時的相對位置分安裝時的相對位置分 立式立式容器、容器、臥式臥式容器容器 按照容器的按照容器的幾何形狀幾何形狀分分 圓筒形容圓筒形容器、器、球形球形容器、容器、錐形錐形容器容器 橢圓形橢圓形容器、容器、矩形矩形容器容器二、壓力容器規(guī)范介紹二、壓力容器規(guī)范介紹 中國主要的壓力容器標準和管理規(guī)范中國主要的壓力容器標準和管理規(guī)范 GB1501998鋼制壓力容器鋼制壓力容器 GB1501998GB1501998是中國壓力容器方面一部最重要的國家是中國壓力容器方面一部最重要的國家標準，該標準規(guī)定了鋼制壓力容器在設(shè)計、制造、檢驗標準，該標準規(guī)定了鋼制壓力容器在設(shè)計、制造、檢驗與驗收方面的要求。與驗收方面的要求。 GB1511999管殼式換熱器管殼式換熱器 GB1511999GB1511999是管殼式換熱器的國家標準，是管殼式是管殼式換熱器的國家標準，是管殼式換熱器設(shè)計、制造、檢驗與驗收、安裝、試車和維