China Schwerölreaktorhersteller

Hersteller von Schwerölreaktoren in China

Beantwortung der Kernfrage:Was bietet ein Schwerölreaktor von Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd den Raffinerien?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Email) stellt Schwerölaufbereitungsreaktoren her, die Vakuumrückstände und schweres Rohöl in leichtere, verkaufsfähige Produkte umwandeln, darunter Festbett-Hydrocrack- und Hydrotreating-Reaktoren, Rückstands-Hydrotreater und Verkokungstrommeln. Das Hydrocracken läuft bei 10 bis 20 MPa mit einem Wasserstoffpartialdruck von bis zu 18 MPa bei 350 bis 450 °C. Die Reaktoren sind als Heißwandbehälter mit 347SS- oder 316L-Umhüllung über SA-387-Chrom-Molybdän-Stahl mit einer Wandstärke von bis zu 200 mm und einer Konstruktion gegen Angriff und Kriechen von Wasserstoff bei hohen Temperaturen gebaut.

1. Wege zur Schwerölumwandlung

Vier Routen verwandeln den Boden des Fasses in Wert, und jede definiert einen anderen Reaktor:

• Hydrocracken:Schweres Gasöl und Rückstände werden mit Wasserstoff über einem bifunktionellen Katalysator bei 10 bis 20 MPa und 350 bis 450 °C umgesetzt, wobei große Moleküle unter nahezu vollständiger Umwandlung in Naphtha, Jet und Diesel aufgespalten werden. Der Reaktor ist ein Mehrbett-Festbett mit Quench zwischen den Betten, um die stark exotherme Reaktion zu kontrollieren. Er ist als Heißwandgefäß mit Innenverkleidung gebaut, da die gesamte Hülle in Wasserstoff bei hoher Temperatur sitzt. Hydrocracken liefert das hochwertigste Produkt, erfordert jedoch den höchsten Druck und die höchsten Materialien.
• Hydrotreating von Rückständen:Vakuumrückstände werden bei 5 bis 15 MPa und 350 bis 420 °C entschwefelt, entmetallisiert und entkarbonisiert, um sie einem katalytischen Wirbelschichtcracker oder einem Heizölmischer zuzuführen. Da Rückstände Metalle und Conradson-Kohlenstoff enthalten, wird der Katalysator von oben nach unten deaktiviert, sodass der Reaktor eine abgestufte Katalysatorbeladung und Schutzmaterial verwendet und die Hülle dem gleichen Wasserstoffangriff wie beim Hydrocracken widerstehen muss, allerdings bei niedrigerem Druck. Durchsatz und Lauflänge werden durch die Metallentfernung bestimmt, nicht allein durch die Kinetik.
• Visbreaking und milde Verbesserung:Der Rückstand wird bei nahezu atmosphärischem Druck auf 420 bis 450 °C erhitzt und kurz gehalten, um die schwerste Fraktion ohne Koksbildung zu spalten, was die Fließfähigkeit verbessert und die Heizölausbeute verringert. Der Reaktor ist eine einfache Einweichtrommel oder eine Spule plus Flash, weitaus schonender als Hydrocracken, aus Kohlenstoffstahl oder einer niedriglegierten Konstruktion und ohne Wasserstoffbedarf. Es handelt sich um die Route mit dem niedrigsten Kapitalaufwand, aber auch der geringsten Umwandlung, die dort eingesetzt wird, wo nur eine bescheidene Aufrüstung erforderlich ist.
• Verzögerte und flüssige Verkokung:Der Rückstand wird in Abwesenheit von Wasserstoff auf 480 bis 510 °C erhitzt, sodass die schwere Fraktion zu Dampf und Koks zerfällt und ein Koksbett in der Trommel zurückbleibt, das in einem Zyklus entkokt wird. Die Verkokungstrommel ist ein Druckbehälter aus Kohlenstoffstahl mit feuerfester Auskleidung und Temperaturwechsel alle 12 bis 24 Stunden, ausgelegt für wiederholte Belastungen durch Erhitzen und Abschrecken mit Wasser. Dies ist der letzte Ausweg für die schwersten Futtermittel, aus denen jedoch das leichteste Produkt gewonnen wird.

2. Entwicklung von Schwerölreaktoren für den Wasserstoffbetrieb

Wasserstoff bei hoher Temperatur ist die schwierigste Aufgabe bei der Raffinierung. Es gelten vier Designantworten:

• Widerstandsfähigkeit gegen Wasserstoffangriffe bei hohen Temperaturen:Oberhalb von etwa 200 °C und einigen MPa diffundiert Wasserstoff in Kohlenstoffstahl und reagiert mit Karbiden zu Methan, was zu Blasen und Rissen führt. Der Widerstand wird durch Chrom-Molybdän-Stahl (SA-387) und eine Schweißauflagebeschichtung aus 347SS oder 316L auf der benetzten Oberfläche gewährleistet, wobei die Beschichtungsdicke und der Chromgehalt des Grundmetalls aus der Nelson-Kurve für die Betriebstemperatur und den Wasserstoffpartialdruck ausgewählt werden. Ein unterhalb der Kurve angegebener Behälter versagt im Betrieb, unabhängig von der Druckstufe.
• Kriech- und Langzeitfestigkeit:Bei 350 bis 450 °C kriecht das Grundmetall, sodass Wandstärken bis zu 200 mm nicht nur für den Druck, sondern auch für die zulässige Temperaturspannung über eine Lebensdauer von 20 Jahren berechnet werden, wobei die Düsen und Köpfe gegen lokales Kriechen verstärkt sind. Das Design verwendet eine Div-2-Analyse, bei der Gewicht und Dicke eine Rolle spielen, und das Materialzertifikat gibt die langfristigen Eigenschaften bei erhöhter Temperatur an, nicht nur die Zugfestigkeit bei Umgebungstemperatur.
• Integrität und Überlagerung der Verkleidung:Die innere Edelstahlauflage muss thermische Zyklen, Wasserstoffeinwirkung und Katalysatorabrieb ohne Rissbildung oder Verdünnung überstehen. Es wird durch automatische Schweißnahtauftragung aufgetragen, durch Ultraschallprüfung auf Bindung und Verdünnung untersucht und die Verdünnung wird niedrig genug gehalten, dass die Oberflächenchemie den Korrosionsanforderungen entspricht. Jeder Defekt in der Schichtdicke setzt die Chrom-Molybdän-Basis nassem Schwefelwasserstoff aus, der schädlichsten Kombination im Gerät.
• Temperaturwechsel und Feuerfestmaterial:Bei Verkokungstrommeln und einigen Hydrotreatern kommt es zu Temperaturschwankungen, die zu einer Ermüdung der Düsen und Auskleidungsanker führen. Das Design sorgt für thermisches Wachstum, unterstützt das Feuerfestmaterial über Hunderte von Zyklen und hält die Hülle am heißen Ende unterhalb des Kriechbereichs. Das Maß einer Verkokungstrommel ist die Zykluslebensdauer von Naht zu Naht, nicht nur die erste Füllung, und das Auskleidungsbefestigungssystem ist für das tatsächliche Heiz- und Wasserabschreckprofil geeignet.

Vergleichsmatrix für Schwerölaufbereitungsreaktoren

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist ein Hochtemperatur-Wasserstoffangriff und wie wird er verhindert?

A: Oberhalb von etwa 200 °C und einigen MPa diffundiert atomarer Wasserstoff in Kohlenstoffstahl und reagiert mit Eisencarbiden unter Bildung von Methan im Inneren des Metalls, was zu inneren Blasen und Rissen führt, die schließlich die Wand durchbrechen. Dies wird verhindert, indem Chrom-Molybdän-Stahl wie SA-387 verwendet wird und auf der benetzten Oberfläche eine rostfreie Schweißauflage aus 347SS oder 316L angebracht wird, wobei sowohl der Grundchromgehalt als auch die Auflage aus der Nelson-Kurve für die tatsächliche Temperatur und den Wasserstoffpartialdruck ausgewählt werden. Ein unterhalb dieser Kurve angegebener Behälter versagt im Betrieb, unabhängig davon, wie hoch sein Nenndruck ist. Daher ist die Beständigkeit gegen Wasserstoffangriffe vorgesehen und wird nicht später überprüft.

F: Warum werden Schwerölreaktoren als heißwandige Behälter gebaut?

A: Beim Hydrocracken und Hydrotreating von Rückständen befindet sich die gesamte Hülle bei 350 bis 450 °C in Wasserstoff, daher muss die Druckgrenze selbst dem Wasserstoffangriff und der Prozesskorrosion widerstehen. Ein Heißwandbehälter verwendet eine Chrom-Molybdän-Basis für Festigkeit und eine dünne innere Edelstahlauflage für Korrosionsbeständigkeit, wodurch die Kosten weit unter denen eines Volllegierungsschmiedeteils liegen und gleichzeitig den Anforderungen gerecht werden. Die Alternative, ein Kaltwandgefäß mit einem dicken feuerfesten Material und einem kühleren Mantel, wird dort verwendet, wo es die Aufgabe zulässt. Sobald sich der Mantel jedoch in der Wasserstoffhülle befindet, ist der Ansatz mit einer Heißwandverkleidung erforderlich.

F: Wie unterscheidet sich eine Verkokungstrommel von einem Hydrocracking-Reaktor?

A: Eine Verkokungstrommel arbeitet bei nahezu atmosphärischem Druck und 480 bis 510 °C ohne Wasserstoff und wandelt die schwersten Rückstände in Dampf und festen Koks um, der sich im Inneren ansammelt und in einem 12- bis 24-Stunden-Zyklus entfernt wird. Bei der Trommel handelt es sich um einen Behälter aus Kohlenstoffstahl mit einer feuerfesten Auskleidung, der wiederholt erhitzt, gedämpft und mit Wasser abgeschreckt wird. Daher ist die Konstruktionsmaßnahme eher eine thermische Zykluslebensdauer von Naht zu Naht als ein kontinuierlicher Wasserstoffbetrieb. Im Gegensatz dazu läuft ein Hydrocrackreaktor kontinuierlich mit 10 bis 20 MPa in Wasserstoff und ist als dicker, heißwandiger Behälter gebaut. Die beiden haben fast nichts gemeinsam außer dem Wort Reaktor.

F: Was sollte ein Käufer für einen Schweröl-Wasserstoffreaktor überprüfen?

A: Vier Schecks. Code und Kurve: Bestätigen Sie ASME VIII Div 2 oder die Projektspezifikation und stellen Sie sicher, dass das Material innerhalb der Nelson-Kurve für Betriebstemperatur und Wasserstoffpartialdruck liegt. Verkleidung: Ultraschallprüfung der Auflage auf Haftung und Verdünnung mit dokumentiertem Schwellenwert erforderlich. Kriechbasis: Erfordert die zulässige Spannung bei erhöhter Temperatur über die 20-jährige Lebensdauer, nicht nur Zugfestigkeitsdaten bei Umgebungstemperatur. Prüfung: Der hydrostatische Test bei 1,3-fachem Auslegungsdruck sowie die Aufzeichnungen über die Wärmebehandlung nach dem Schweißen, die Schweißverfahrensqualifikationen für Chrom-Molybdän und Overlay sowie die NDE aller Nähte müssen vor der Abnahme in den gelieferten Unterlagen enthalten sein.