甲烷化设备结构课件.pptx
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- 甲烷 设备 结构 课件
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1、 (3 3)、换热器类:)、换热器类:1 1号号2 2号换热器(号换热器(181E101181E101、181E102181E102)、)、1 1号号2 2号废锅(一号号废锅(一号181E103181E103、二号、二号181E105181E105)、蒸汽过热器()、蒸汽过热器(181E104181E104)、循环气换热)、循环气换热器(器(181E106181E106)、)、1 1号号2 2号锅炉水预热器(号锅炉水预热器(181E107181E107、181E111181E111)、)、1 1号号2 2号号3 3号脱盐水换热器号脱盐水换热器(181E108(181E108、181E11018
2、1E110、181E112)181E112)、补充甲烷化换热器(补充甲烷化换热器(181E109181E109)、产品冷却器()、产品冷却器(181E113181E113)、)、工艺凝液汽提塔冷却器(工艺凝液汽提塔冷却器(181E114181E114)、工艺凝液换热器)、工艺凝液换热器(181E115181E115)、排污冷却器()、排污冷却器(181E116)181E116)、开工蒸汽加热器、开工蒸汽加热器(181E117181E117)、开工电加)、开工电加 热器(热器(181E118181E118)。)。(4 4)、塔类:工艺凝液汽提塔()、塔类:工艺凝液汽提塔(181T101181T1
3、01)。)。主反应器的作用:主反应器的作用:(二)、主要静设备的作用及结构原理(二)、主要静设备的作用及结构原理 主反应器是将净化来的合格新鲜原料气与合成循环气或是部分反应气混合达到入口温度压力要求(320、3.04MPa)且在催化剂自身温度容许的情况下反应生成甲烷的容器。主反应器的结构:主反应器的结构:甲烷化主反应器均为立式反应器,属于甲烷化主反应器均为立式反应器,属于高温高压设备,容高温高压设备,容器器类别类别/级别:级别:/A2/A2。在在结构上采用了结构上采用了耐火衬里结构耐火衬里结构。最外层是设备。最外层是设备筒体材料为筒体材料为Q345R(Q345R(正火正火),中间层为轻质高铝,
4、中间层为轻质高铝浇注层,最内层为刚玉浇注层。外面没有保浇注层,最内层为刚玉浇注层。外面没有保温材料只刷变温漆。温材料只刷变温漆。主反应器的结构:主反应器的结构:整体剖视图主反应器的结构:主反应器的结构:为防止进入反应器的的高压气流束使催化剂被吹动影响催化剂的布局和厚度致使同一床层反应速率不一,设计安装一气体分布结构,以达到减小气体对反应器床层的冲击力。(如下图所示)主反应器的结构:主反应器的结构:入口气体分布结构主反应器的结构:主反应器的结构:由于反应器内部装有催化剂,为了更好的装填保护好催化剂,达到更好的反应效果,且对气流产生的较小阻力,在催化剂层的上下部装了大小不同的耐火瓷球。主反应器的结
5、构:主反应器的结构:最下层是9.6m3直径25mm的耐火球由气体出口收集器与反应器出口隔开、在催化剂下部装有150mm 厚直径10mm的耐火球,在催化剂层上部装有100mm厚直径25mm的一层耐火球,在最上部装有150mm厚直径50mm的一层耐火球。上部瓷球的作用,有气体分布器的作用,也有吸收杂质如水份、同样有气体分布器的作用。主反应器的结构:主反应器的结构:主反应器出口收集器辅助反应器的作用:辅助反应器的作用:辅助反应器是将主反应器反应过后经废锅余热回收中间换热器逐步换热达到温度压力要求(1号辅助反应器280、2.78MPa,2号辅助反应器250、2.54MPa)的工艺气再次串联反应以产出合
6、格的产品气。辅助反应器的作用:辅助反应器的作用:2号辅助甲烷化反应器是将系统最后的产品气中反应不完全的原料气进一步反应使得产品气达到预定的要求。该反应器相对主反应器和1号辅助反应器温度压力较低。辅助反应器的结构:辅助反应器的结构:辅助甲烷化反应器辅助甲烷化反应器为为立式反应器,属于立式反应器,属于高温高压设备,高温高压设备,容器类别容器类别/级别:级别:/A2/A2。结构不同于主反应器,没有耐火衬里层,结构不同于主反应器,没有耐火衬里层,主要受压主要受压元件材料为元件材料为12Cr2Mo1R.12Cr2Mo1R.保温材保温材料选用硅酸铝。料选用硅酸铝。辅助甲烷化反应器外观辅助甲烷化反应器内部结
7、构及装填示意图2号辅助甲烷化反应器是将系统最后的产品气中反应不完全的原料气进一步反应使得产品气达到预定的要求。如闸阀、截止阀、球阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀截断类:主要用于截断或接通介质流。请在此添加段落内容蝶阀结构简单、体积小、重量轻,只由少数几个零件组成。精馏过程的主要设备有:精馏塔、再沸器、脱硫槽(181V102)从结构原理上讲,与辅助反应器相似。另一部分被送入塔内作为回流液。换热器按用途分为以下几种而且只需旋转90即可快速启闭,操作简单。阀体内有两个阀座和密封面,流通能力大,不平衡力小,但泄漏量大,切断效果差,是使用较多的一种阀体类型最下层是9.对于高速流动的介质,闸板在局部开启状况下可以
8、引起闸门的振动,而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面,而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。种类:吸收塔分为板式塔(逐级接触式)和填料塔(微分接触式)。固定管板式换热器内部结构示意图对于高速流动的介质,闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动,而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面,而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。流体反方向流动时,由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座,从而切断流动。(3)、换热器类:1号2号换热器(181E101、181E102)、1号2号废锅(一号181E103、二号181E105)、蒸汽过热器(181E104)、循环气换热器(181E106)、1号2号锅炉水预热器(181E107、181
9、E111)、1号2号3号脱盐水换热器(181E108、181E110、181E112)、78MPa,2号辅助反应器250、2.阀体内有两个阀座和密封面,流通能力大,不平衡力小,但泄漏量大,切断效果差,是使用较多的一种阀体类型辅助反应器的结构:辅助反应器的结构:2号辅助甲烷化反应器相对主反应器和1号辅助反应器温度压力较低。除了外形大小与管道位置与1号辅助反应器不同外,内部结构以及耐火球催化剂装填层次原理基本相同。容器类别容器类别/级别:级别:/A2/A2。主要受压元件材料为:主要受压元件材料为:14Cr1Mo1R14Cr1Mo1R。保温材料:保温材料:硅酸铝。硅酸铝。脱硫槽的作用:脱硫槽的作用:
10、脱硫槽(181V102)将原料气初步分离加热后,注入少量锅炉给水(约0.1mol)来帮助脱硫,该分离罐可以防止液体夹带进入净化催化剂中。合成气加热后,被送到脱硫罐中,脱硫罐能够在上游系统硫泄漏时起到保护作用,否则其将成为CRG催化剂的毒物。脱硫槽(181V102)从结构原理上讲,与辅助反应器相似。脱硫槽的结构原理:脱硫槽的结构原理:脱硫槽是进行原料气脱硫反应的容器,内部在不同层次的瓷球中间装有脱硫剂 2020(ZnO)。内部结构与辅助反应器几乎相同。入口有气体分布结构,脱硫剂由不同大小的瓷球层保护,容器出口有气体收集器。如下图所示脱硫槽剖面示意图换热器分类:换热器分类:根据工艺过程或热量回收用
11、途的不同,换热设备可以是加热器,冷却器,蒸发器,再沸器,余热锅炉,等,因此设备的种类,型式很多。换热器分类:换热器分类:换热器按用途分为以下几种 1.加热器把流体加热到必要的温度但加热流体没有发生相 的变化。2.预热器预先加热流体为后序操作提供标准的工艺参数。3.过热器用于把流体工艺气或蒸汽加热到过热状态。4.蒸发器用于加热流体达到沸点以上温度使其流体蒸发一般有相的变化。换热器分类:换热器分类:5.再沸器用于使装置中冷凝了的液体再度加热使其蒸发。6.深冷器用于把流体冷却到0以下的低温状态。7.冷却器用于把流体冷却到工艺要求的温度。8.冷凝器用于冷却凝结性气体使其流体凝结液化。9.全凝器使凝结性
12、气体全部冷凝为液体。换热器分类:换热器分类:换热器按照内部结构分类 一、分为列管式换热器和非列管式换热器。二、列管式换热器根据结构特点的不同可分为固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式。三、非列管式换热器分为沉浸式、套管式、喷淋式、板式、螺旋板式和热管式。换热器分类:换热器分类:以上分类就甲烷化所涉及到的换热器,主要都属于列管式管壳式换热器换热器。按换热方式又可分为:气气换热器(如进料换热器、循环气换热器、蒸汽过热器等);气液换热器(如废锅、锅炉水换热器、脱盐水换热器、产品冷却器及压缩机中间换热器等);液液换热器(如排污冷却器、三甘醇贫富液换热器等)。换热器结构原理:换热器结构原理:管壳式换热
13、器的三种分类 1 1、固定换热器管板式换热器、固定换热器管板式换热器 固定管板式换热器是结构最为简单的管壳式换固定管板式换热器是结构最为简单的管壳式换热器,它的传热管束两端管板是直接与壳体连热器,它的传热管束两端管板是直接与壳体连成一体的,壳体上安装有应力补偿圈,能够在成一体的,壳体上安装有应力补偿圈,能够在固定管板式换热器内部温差较大时减小热应力。固定管板式换热器内部温差较大时减小热应力。固定管板式换热器的热应力补偿较小,不能适固定管板式换热器的热应力补偿较小,不能适应温差较大的工作。应温差较大的工作。冷凝器用于冷却凝结性气体使其流体凝结液化。对于高速流动的介质,闸板在局部开启状况下可以引起
14、闸门的振动,而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面,而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。该反应器相对主反应器和1号辅助反应器温度压力较低。蝶阀结构简单、体积小、重量轻,只由少数几个零件组成。U型管换热器的结构简单、应用方便,但很难拆卸和清洗。分离、混合或分配介质;过热器用于把流体工艺气或蒸汽加热到过热状态。一、分为列管式换热器和非列管式换热器。流体反方向流动时,由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座,从而切断流动。全凝器使凝结性气体全部冷凝为液体。三、非列管式换热器分为沉浸式、套管式、喷淋式、板式、螺旋板式和热管式。U型管换热器的换热器传热管束是呈U形弯曲换热器,管束的两端固定在同一块管板的上下部位,再
15、由管箱内的隔板将其分为进口和出口两个部分,而完全消除了热应力对管束的影响。如闸阀、截止阀、球阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀气液换热器(如废锅、锅炉水换热器、脱盐水换热器、产品冷却器及压缩机中间换热器等);回流液的目的是补充塔板上的轻组分,使塔板上的液体组成保持稳定,保证精馏操作连续稳定地进行。2号辅助甲烷化反应器相对主反应器和1号辅助反应器温度压力较低。二、列管式换热器根据结构特点的不同可分为固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式。2号辅助甲烷化反应器是将系统最后的产品气中反应不完全的原料气进一步反应使得产品气达到预定的要求。换热器按用途分为以下几种全凝器使凝结性气体全部冷凝为液体。固定管板式换热器
16、固定管板式换热器封头列管排布图固定管板式换热器内部结构示意图固定管板式换热器常见结构换热器结构原理:换热器结构原理:废热锅炉是甲烷化装置的重要设备,用于 1 号、2 号主甲烷化反应器反应后工艺介质的快速冷却,同时产生 5.29MPaG 中压蒸汽。废热锅炉均为火管式,进口管箱衬耐火材料,热端管板和换热管进口有保护措施。汽包为 1号、2号废热锅炉共用汽包,采用自然循环。换热器结构原理:换热器结构原理:2、浮头式换热器 浮头式换热器是管壳式换热器中使用最广泛的一种,它的应力消除原理是将传热管束一段的管板放开,任由其在一定的空间内自由浮动而消除热应力。浮头式换热器的传热管束可以从壳体中抽出,清洗和维修
17、都较为方便,但是由于结构复杂,因此浮头式换热器的价格较高。2号辅助甲烷化反应器相对主反应器和1号辅助反应器温度压力较低。换热器按照内部结构分类最外层是设备筒体材料为Q345R(正火),中间层为轻质高铝浇注层,最内层为刚玉浇注层。脱硫槽(181V102)将原料气初步分离加热后,注入少量锅炉给水(约0.除了外形大小与管道位置与1号辅助反应器不同外,内部结构以及耐火球催化剂装填层次原理基本相同。三、非列管式换热器分为沉浸式、套管式、喷淋式、板式、螺旋板式和热管式。过热器用于把流体工艺气或蒸汽加热到过热状态。包括各种结构的止回阀。请在此添加段落内容而重组分在提留段中浓缩后,一部分作为塔釜产品(也叫残液
18、),一部分则经再沸器加热后送回塔中,为精馏操作提供一定量连续上升的蒸气气流。再沸器用于使装置中冷凝了的液体再度加热使其蒸发。78MPa,2号辅助反应器250、2.换热器按用途分为以下几种结构不同于主反应器,没有耐火衬里层,主要受压元件材料为12Cr2Mo1R.汽包为 1号、2号废热锅炉共用汽包,采用自然循环。手动截止阀 气动截止阀 电动截止阀请在此添加段落内容辅助反应器是将主反应器反应过后经废锅余热回收中间换热器逐步换热达到温度压力要求(1号辅助反应器280、2.阀体内有两个阀座和密封面,流通能力大,不平衡力小,但泄漏量大,切断效果差,是使用较多的一种阀体类型止回类:用于阻止介质倒流。浮头式换
19、热器实体安装图浮头式换热器实体安装图浮头式换热器换热器分类:换热器分类:管式换热器局部剖视图浮头式换热器实体剖视图浮头式换热器结构图换热器结构原理:换热器结构原理:3、U型管换热器 U型管换热器的换热器传热管束是呈U形弯曲换热器,管束的两端固定在同一块管板的上下部位,再由管箱内的隔板将其分为进口和出口两个部分,而完全消除了热应力对管束的影响。U型管换热器的结构简单、应用方便,但很难拆卸和清洗。U型管换热器实物图U型管式换热器结构原理示意图换热器的特点:换热器的特点:管壳式换热器由一个壳体和包含许多管子的管束所构成,冷、热流体之间通过管壁进行换热的换热器。管壳式换热器作为一种传统的标准换热设备,
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