الصين مصنع مفاعل النفط الثقيل

الصين مصنع مفاعل النفط الثقيل

الإجابة على السؤال الجوهري:ما الذي يقدمه مفاعل الزيت الثقيل من شركة Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd للمصافي؟تقوم شركة Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) بتصنيع مفاعلات ترقية الزيت الثقيل التي تحول بقايا الفراغ والخام الثقيل إلى منتجات أخف وقابلة للبيع، بما في ذلك مفاعلات التكسير الهيدروجيني والمعالجة الهيدروجينية ذات القاعدة الثابتة، وأجهزة المعالجة الهيدروجينية المتبقية وبراميل فحم الكوك. يتم إجراء التكسير الهيدروجيني عند 10 إلى 20 ميجا باسكال مع ضغط جزئي للهيدروجين يصل إلى 18 ميجا باسكال عند 350 إلى 450 درجة مئوية، وتم بناء المفاعلات كأوعية ذات جدران ساخنة مع كسوة 347SS أو 316L فوق الفولاذ المولي بالكروم SA-387، مع سمك جدار يصل إلى 200 مم وتصميم ضد هجوم وزحف الهيدروجين عالي الحرارة.

1. طرق تحويل النفط الثقيل

هناك أربعة مسارات تحول الجزء السفلي من البرميل إلى قيمة، ويحدد كل منها مفاعلًا مختلفًا:

• التكسير الهيدروجيني:يتم تفاعل زيت الغاز الثقيل والبقايا مع الهيدروجين عبر محفز ثنائي الوظيفة عند 10 إلى 20 ميجا باسكال و350 إلى 450 درجة مئوية، مما يؤدي إلى تكسير الجزيئات الكبيرة إلى نافثا ونفاثات وديزل مع تحويل شبه كامل. المفاعل عبارة عن طبقة ثابتة متعددة الطبقات مع إخماد بين الطبقات للتحكم في التفاعل الطارد للحرارة بقوة، وقد تم بناؤه كوعاء ذو ​​جدار ساخن مع كسوة داخلية لأن القشرة بأكملها توضع في الهيدروجين عند درجة حرارة عالية. يوفر التكسير الهيدروجيني قائمة المنتجات الأعلى قيمة ولكنه يتطلب أشد الضغوط والمواد.
• المعالجة المائية المتبقية:تتم إزالة الكبريت من مخلفات الفراغ، وإزالة المعادن، وإزالة الكربون عند 5 إلى 15 ميجا باسكال و350 إلى 420 درجة مئوية لتغذية جهاز تكسير تحفيزي مائع أو خلاط زيت الوقود. نظرًا لأن المادة المتبقية تحمل معادن وكربون كونرادسون، يتم إلغاء تنشيط المحفز من أعلى إلى أسفل، لذلك يستخدم المفاعل تحميل محفز متدرج ومواد حماية، ويجب أن تقاوم القشرة نفس هجوم الهيدروجين مثل التكسير الهيدروجيني على الرغم من الضغط المنخفض. يتم تحديد الإنتاجية وطول التشغيل عن طريق إزالة المعادن، وليس عن طريق الحركية وحدها.
• Visbreaking وترقية خفيفة:يتم تسخين المادة المتبقية إلى 420 إلى 450 درجة مئوية عند ضغط جوي قريب ويتم الاحتفاظ بها لفترة وجيزة لتكسير الجزء الأثقل دون تكوين فحم الكوك، مما يؤدي إلى تحسين السيولة وتقليل إنتاج زيت الوقود. المفاعل عبارة عن أسطوانة نقع بسيطة أو ملف بالإضافة إلى فلاش، وهو أكثر اعتدالًا بكثير من التكسير الهيدروجيني، مع الفولاذ الكربوني أو البناء منخفض السبائك ولا يتطلب الهيدروجين. إنه المسار الأقل رأس مال ولكنه أيضًا أقل تحويل، ويتم استخدامه عندما تكون هناك حاجة إلى ترقية متواضعة فقط.
• فحم الكوك المتأخر والسوائل:يتم تسخين المادة المتبقية إلى درجة حرارة 480 إلى 510 درجة مئوية في غياب الهيدروجين، وبالتالي يتشقق الجزء الثقيل ويتحول إلى بخار وفحم الكوك، مما يترك طبقة فحم الكوك في الأسطوانة التي يتم فك فحمها في دورة. إن أسطوانة فحم الكوك عبارة عن وعاء ضغط من الفولاذ الكربوني مزود ببطانة مقاومة للحرارة ودورة حرارية كل 12 إلى 24 ساعة، وهي مصممة للضغط المتكرر الناتج عن التسخين وتبريد الماء. إنه طريق الملاذ الأخير لأثقل الأعلاف ولكنه يستعيد منها معظم المنتجات الخفيفة.

2. هندسة مفاعلات النفط الثقيل لخدمة الهيدروجين

يعتبر الهيدروجين عند درجة حرارة عالية أصعب خدمة في التكرير. تنطبق أربعة استجابات للتصميم:

• مقاومة هجوم الهيدروجين في درجات الحرارة العالية:فوق حوالي 200 درجة مئوية وبضعة ميغا باسكال، ينتشر الهيدروجين إلى الفولاذ الكربوني ويتفاعل مع الكربيدات لتكوين الميثان، مما يسبب ظهور بثور وشقوق. يتم توفير المقاومة عن طريق فولاذ الكروم المولي (SA-387) وعن طريق كسوة تراكب اللحام 347SS أو 316L على السطح المبلل، مع سماكة الكسوة ومحتوى الكروم المعدني الأساسي الذي تم اختياره من منحنى نيلسون لدرجة حرارة التشغيل والضغط الجزئي للهيدروجين. سوف تفشل السفينة المحددة أسفل المنحنى في الخدمة بغض النظر عن تصنيف الضغط.
• الزحف والقوة على المدى الطويل:عند درجة حرارة 350 إلى 450 درجة مئوية، يزحف المعدن الأساسي، لذلك يتم حساب سمك الجدار حتى 200 مم ليس فقط للضغط ولكن أيضًا للضغط المسموح به عند درجة الحرارة على مدار عمر 20 عامًا، مع تعزيز الفوهات والرؤوس ضد الزحف المحلي. يستخدم التصميم تحليل Div 2 حيث يكون الوزن والسماكة مهمين، وتشير شهادة المادة إلى خصائص درجات الحرارة المرتفعة على المدى الطويل، وليس فقط قوة الشد المحيطة.
• سلامة الكسوة والتراكب:يجب أن تتحمل الطبقة الداخلية المقاومة للصدأ الدورات الحرارية والتعرض للهيدروجين وتآكل المحفز دون تشقق أو تخفيف. يتم تطبيقه عن طريق تراكب اللحام الأوتوماتيكي، ويتم فحصه عن طريق اختبار الموجات فوق الصوتية للربط والتخفيف، ويتم الاحتفاظ بالتخفيف منخفضًا بدرجة كافية بحيث تلبي كيمياء السطح متطلبات التآكل. أي خلل في سمك التراكب يعرض قاعدة الكروم المولي لكبريتيد الهيدروجين الرطب، وهو المزيج الأكثر ضررًا في الوحدة.
• الدراجات الحرارية والحراريات:تشهد براميل فحم الكوك وبعض المعالجات المائية تقلبات في درجات الحرارة مما يؤدي إلى إرهاق الفوهات ومثبتات البطانة. يوفر التصميم نموًا حراريًا، ويدعم المادة المقاومة للحرارة خلال مئات الدورات، ويحافظ على القشرة تحت نطاق الزحف عند الطرف الساخن. إن عمر دورة التماس إلى التماس، وليس فقط التعبئة الأولى، هو مقياس لأسطوانة فحم الكوك، ونظام ربط البطانة مؤهل للتسخين الفعلي وملف تبريد الماء.

مصفوفة مقارنة مفاعل ترقية النفط الثقيل

الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)

س: ما هو الهجوم الهيدروجيني ذو درجة الحرارة العالية وكيف يتم الوقاية منه؟

ج: فوق 200 درجة مئوية تقريبًا وبضعة ميجا باسكال، ينتشر الهيدروجين الذري إلى الفولاذ الكربوني ويتفاعل مع كربيدات الحديد لتكوين غاز الميثان داخل المعدن، مما يتسبب في ظهور بثور وشقوق داخلية تؤدي في النهاية إلى تمزق الجدار. يتم منعه باستخدام فولاذ الكروم والموليبدينوم مثل SA-387 ومن خلال تطبيق تراكب اللحام غير القابل للصدأ 347SS أو 316L على السطح المبلل، مع اختيار كل من محتوى الكروم الأساسي والتراكب من منحنى نيلسون لدرجة الحرارة الفعلية والضغط الجزئي للهيدروجين. ستفشل السفينة المحددة أسفل هذا المنحنى في الخدمة بغض النظر عن مدى ارتفاع معدل ضغطها، لذلك تم تصميم مقاومة هجوم الهيدروجين، ولم يتم فحصها بعد ذلك.

س: لماذا يتم بناء مفاعلات النفط الثقيل على شكل أوعية ذات جدران ساخنة؟

ج: في عملية التكسير الهيدروجيني والمعالجة الهيدروجينية للمتبقى، يتم وضع القشرة بأكملها في الهيدروجين عند درجة حرارة 350 إلى 450 درجة مئوية، لذلك يجب أن تقاوم حدود الضغط نفسها هجوم الهيدروجين وتآكل العملية. يستخدم الوعاء ذو ​​الجدار الساخن قاعدة من الكروم المولي للقوة وطبقة داخلية رقيقة من الفولاذ المقاوم للصدأ لمقاومة التآكل، مما يجعل التكلفة أقل بكثير من السبائك الصلبة أثناء تلبية الخدمة. يتم استخدام البديل، وهو وعاء ذو ​​جدار بارد مزود بغلاف سميك مقاوم للحرارة وقشرة أكثر برودة، حيثما يسمح الواجب بذلك، ولكن بمجرد أن تصبح القشرة في غلاف الهيدروجين، يلزم اتباع نهج مغطى بالجدار الساخن.

س: كيف تختلف أسطوانة فحم الكوك عن مفاعل التكسير الهيدروجيني؟

ج: تعمل أسطوانة فحم الكوك عند ضغط جوي قريب من 480 إلى 510 درجة مئوية بدون هيدروجين، مما يحول أثقل البقايا إلى بخار وفحم كوك صلب يتراكم بالداخل ويتم إزالته في دورة تتراوح من 12 إلى 24 ساعة. الأسطوانة عبارة عن وعاء من الفولاذ الكربوني مزود ببطانة مقاومة للحرارة يتم تسخينها وتبخيرها وإخمادها بالماء بشكل متكرر، لذا فإن قياس تصميمها هو عمر الدورة الحرارية من التماس إلى التماس بدلاً من خدمة الهيدروجين الثابتة. وعلى النقيض من ذلك، يعمل مفاعل التكسير الهيدروجيني بشكل مستمر عند 10 إلى 20 ميجا باسكال في الهيدروجين، ويتم بناؤه على شكل وعاء سميك مغطى بجدار ساخن. لا يشترك الاثنان في أي شيء تقريبًا سوى كلمة مفاعل.

س: ما الذي يجب على المشتري التحقق منه بالنسبة لمفاعل خدمة الهيدروجين الذي يعمل بالزيت الثقيل؟

ج: أربعة شيكات. الرمز والمنحنى: تأكد من ASME VIII Div 2 أو مواصفات المشروع وأن المادة تقع داخل منحنى نيلسون لدرجة حرارة التشغيل والضغط الجزئي للهيدروجين. الكسوة: تتطلب فحص بالموجات فوق الصوتية للتراكب من أجل السندات والتخفيف، مع عتبة موثقة. أساس الزحف: يتطلب الضغط المسموح به في درجات الحرارة المرتفعة على مدار عمر التصميم البالغ 20 عامًا، وليس فقط بيانات الشد المحيطة. الاختبار: يجب أن يكون الاختبار الهيدروستاتيكي عند 1.3 مرة من ضغط التصميم بالإضافة إلى سجلات المعالجة الحرارية بعد اللحام، ومؤهلات إجراء اللحام لمولي الكروم والتراكب، وتجربة الاقتراب من الموت لجميع الطبقات، في الملف الذي تم تسليمه قبل القبول.