ประเทศจีน เครื่องปฏิกิริยาน้ํามันหนัก ผู้ผลิต

ผู้ผลิตเครื่องปฏิกรณ์น้ำมันหนักของจีน

ตอบคำถามหลัก:เครื่องปฏิกรณ์น้ำมันหนักจาก Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. ให้ประโยชน์อะไรแก่โรงกลั่น?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) ผลิตเครื่องปฏิกรณ์ปรับปรุงน้ำมันหนักที่เปลี่ยนน้ำมันกากสุญญากาศและน้ำมันดิบหนักให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่เบาและขายได้ รวมถึงเครื่องปฏิกรณ์ไฮโดรแคร็กแบบเตียงคงที่และไฮโดรทรีต เครื่องปรับสภาพน้ำมันกากและถังโค้ก การไฮโดรแคร็กทำงานที่ 10 ถึง 20 MPa โดยมีความดันย่อยของไฮโดรเจนสูงถึง 18 MPa ที่อุณหภูมิ 350 ถึง 450°C และเครื่องปฏิกรณ์ถูกสร้างขึ้นเป็นภาชนะผนังร้อนพร้อมการหุ้ม 347SS หรือ 316L บนเหล็กกล้าโครมโมลี SA-387 โดยมีความหนาผนังสูงสุด 200 มม. และออกแบบเพื่อต้านทานการโจมตีของไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงและการคืบตัว

1. เส้นทางการแปลงน้ำมันหนัก

สี่เส้นทางเปลี่ยนส่วนล่างของถังให้มีมูลค่า และแต่ละเส้นทางกำหนดเครื่องปฏิกรณ์ที่แตกต่างกัน:

• ไฮโดรแคร็ก:น้ำมันกากหนักและน้ำมันกากทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนบนตัวเร่งปฏิกิริยาแบบสองหน้าที่ที่ 10 ถึง 20 MPa และ 350 ถึง 450°C โดยแตกโมเลกุลขนาดใหญ่ให้เป็นแนฟทา น้ำมันเครื่องบิน และดีเซล โดยมีการแปลงเกือบสมบูรณ์ เครื่องปฏิกรณ์เป็นแบบเตียงคงที่หลายชั้นพร้อมการดับระหว่างชั้นเพื่อควบคุมปฏิกิริยาคายความร้อนสูง สร้างขึ้นเป็นภาชนะผนังร้อนพร้อมการหุ้มภายในเนื่องจากเปลือกทั้งหมดอยู่ในไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูง การไฮโดรแคร็กให้ผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงสุด แต่ต้องการแรงดันและวัสดุที่รุนแรงที่สุด
• การไฮโดรทรีตน้ำมันกาก:น้ำมันกากสุญญากาศจะถูกกำจัดซัลเฟอร์ กำจัดโลหะ และกำจัดคาร์บอนที่ 5 ถึง 15 MPa และ 350 ถึง 420°C เพื่อป้อนเข้าเครื่องแยกตัวเร่งปฏิกิริยาแบบของไหลหรือเครื่องผสมน้ำมันเชื้อเพลิง เนื่องจากน้ำมันกากมีโลหะและคาร์บอนคอนราดสัน ตัวเร่งปฏิกิริยาจะเสื่อมสภาพจากบนลงล่าง ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์จึงใช้การบรรจุตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไล่ระดับและวัสดุป้องกัน และเปลือกต้องทนทานต่อการโจมตีของไฮโดรเจนเช่นเดียวกับการไฮโดรแคร็ก แม้ว่าจะมีความดันต่ำกว่าก็ตาม อัตราการไหลและระยะเวลาการทำงานถูกกำหนดโดยการกำจัดโลหะ ไม่ใช่แค่จลนศาสตร์เท่านั้น
• วิสเบรกกิ้งและการปรับปรุงเล็กน้อย:น้ำมันกากจะถูกให้ความร้อนที่ 420 ถึง 450°C ที่ความดันใกล้บรรยากาศและเก็บไว้ชั่วครู่เพื่อแตกส่วนที่หนักที่สุดโดยไม่เกิดโค้ก ปรับปรุงความลื่นไหลและลดผลผลิตน้ำมันเชื้อเพลิง เครื่องปฏิกรณ์เป็นถังแช่ธรรมดาหรือคอยล์พร้อมการแยกส่วน ซึ่งอ่อนกว่าการไฮโดรแคร็กมาก โดยใช้วัสดุเหล็กคาร์บอนหรือโลหะผสมต่ำ และไม่ต้องใช้ไฮโดรเจน เป็นเส้นทางที่มีต้นทุนต่ำที่สุด แต่ก็มีการแปลงน้อยที่สุด ใช้เมื่อต้องการการปรับปรุงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
• การโค้กแบบหน่วงเวลาและแบบของไหล:น้ำมันกากจะถูกให้ความร้อนที่ 480 ถึง 510°C โดยไม่มีไฮโดรเจน เพื่อให้ส่วนที่หนักแตกตัวเป็นไอและโค้ก ทำให้เกิดชั้นโค้กในถังซึ่งจะถูกกำจัดโค้กเป็นรอบๆ ถังโค้กเป็นภาชนะรับแรงดันเหล็กคาร์บอนพร้อมบุผนังทนไฟและมีการหมุนเวียนความร้อนทุกๆ 12 ถึง 24 ชั่วโมง ออกแบบมาเพื่อรับแรงเค้นซ้ำๆ จากการให้ความร้อนและการดับด้วยน้ำ เป็นเส้นทางสุดท้ายสำหรับวัตถุดิบที่หนักที่สุด แต่สามารถกู้คืนผลิตภัณฑ์แสงได้มากที่สุดจากวัตถุดิบเหล่านั้น

2. การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์น้ำมันหนักสำหรับบริการไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงเป็นบริการที่ยากที่สุดในการกลั่น การตอบสนองการออกแบบสี่ประการมีผลบังคับใช้:

• ความต้านทานการโจมตีของไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูง:สูงกว่าประมาณ 200°C และไม่กี่ MPa ไฮโดรเจนจะแพร่กระจายเข้าไปในเหล็กคาร์บอนและทำปฏิกิริยากับคาร์ไบด์เพื่อสร้างมีเทน ทำให้เกิดฟองอากาศและการแตกร้าวภายใน ความต้านทานจะมาจากเหล็กกล้าโครมโมลี (SA-387) และการหุ้มด้วยการเชื่อม 347SS หรือ 316L บนพื้นผิวที่เปียก โดยความหนาของการหุ้มและปริมาณโครเมียมของโลหะฐานจะถูกเลือกจากเส้นโค้งของเนลสันสำหรับอุณหภูมิการทำงานและความดันย่อยของไฮโดรเจน ภาชนะที่ระบุต่ำกว่าเส้นโค้งจะล้มเหลวในการใช้งานโดยไม่คำนึงถึงระดับแรงดัน
• ความแข็งแรงระยะยาวและการคืบตัว:ที่อุณหภูมิ 350 ถึง 450°C โลหะฐานจะคืบตัว ดังนั้นความหนาผนังสูงสุด 200 มม. จะถูกคำนวณไม่เพียงแค่สำหรับแรงดัน แต่สำหรับความเค้นที่ยอมรับได้ที่อุณหภูมิในช่วงอายุ 20 ปี โดยมีหัวฉีดและฝาปิดเสริมความแข็งแรงเพื่อต้านทานการคืบตัวเฉพาะที่ การออกแบบใช้การวิเคราะห์ Div 2 ที่น้ำหนักและความหนาสำคัญ และใบรับรองวัสดุจะรายงานคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงในระยะยาว ไม่ใช่แค่ความต้านทานแรงดึงที่อุณหภูมิแวดล้อม
• ความสมบูรณ์ของการหุ้มและการเคลือบ:การหุ้มสแตนเลสภายในต้องทนต่อการหมุนเวียนความร้อน การสัมผัสไฮโดรเจน และการเสียดสีของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยไม่แตกร้าวหรือเจือจาง จะถูกใช้โดยการเชื่อมแบบอัตโนมัติ ตรวจสอบด้วยอัลตราโซนิกเพื่อการยึดเกาะและการเจือจาง และการเจือจางจะถูกรักษาให้อยู่ในระดับต่ำพอที่เคมีพื้นผิวจะตรงตามข้อกำหนดการกัดกร่อน ข้อบกพร่องใดๆ ที่ทะลุผ่านการหุ้มจะเปิดเผยฐานโครมโมลีต่อไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เปียก ซึ่งเป็นการผสมผสานที่อันตรายที่สุดในหน่วย
• การหมุนเวียนความร้อนและวัสดุทนไฟ:ถังโค้กและเครื่องปรับสภาพบางส่วนจะพบกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ทำให้หัวฉีดและตัวยึดผนังล้า การออกแบบรองรับการขยายตัวจากความร้อน รองรับวัสดุทนไฟผ่านการหมุนเวียนหลายร้อยครั้ง และรักษาเปลือกให้อยู่ต่ำกว่าช่วงการคืบตัวที่ปลายด้านร้อน อายุการใช้งานของการหมุนเวียนตั้งแต่รอยต่อถึงรอยต่อ ไม่ใช่แค่การเติมครั้งแรก เป็นการวัดอายุการใช้งานของถังโค้ก และระบบยึดผนังจะได้รับการรับรองสำหรับโปรไฟล์การให้ความร้อนและการดับด้วยน้ำจริง

ตารางเปรียบเทียบเครื่องปฏิกรณ์ปรับปรุงน้ำมันหนัก

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ถาม: การโจมตีของไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงคืออะไร และป้องกันได้อย่างไร?

ตอบ: สูงกว่าประมาณ 200°C และไม่กี่ MPa ไฮโดรเจนอะตอมจะแพร่กระจายเข้าไปในเหล็กคาร์บอนและทำปฏิกิริยากับคาร์ไบด์เหล็กเพื่อสร้างมีเทนภายในโลหะ ทำให้เกิดฟองอากาศและการแตกร้าวภายใน ซึ่งในที่สุดจะทำให้ผนังแตก การป้องกันทำได้โดยใช้เหล็กกล้าโครมโมลี เช่น SA-387 และโดยการใช้การเชื่อมแบบ 347SS หรือ 316L บนพื้นผิวที่เปียก โดยทั้งปริมาณโครเมียมฐานและการหุ้มจะถูกเลือกจากเส้นโค้งของเนลสันสำหรับอุณหภูมิที่แท้จริงและความดันย่อยของไฮโดรเจน ภาชนะที่ระบุต่ำกว่าเส้นโค้งนั้นจะล้มเหลวในการใช้งานไม่ว่าระดับแรงดันจะสูงเพียงใด ดังนั้นความต้านทานการโจมตีของไฮโดรเจนจึงถูกออกแบบไว้ ไม่ใช่การตรวจสอบภายหลัง

ถาม: เหตุใดเครื่องปฏิกรณ์น้ำมันหนักจึงถูกสร้างขึ้นเป็นภาชนะผนังร้อนหุ้ม?

ตอบ: ในการไฮโดรแคร็กและการไฮโดรทรีตน้ำมันกาก เปลือกทั้งหมดจะอยู่ในไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 350 ถึง 450°C ดังนั้นขอบเขตแรงดันเองจึงต้องทนทานต่อการโจมตีของไฮโดรเจนและการกัดกร่อนของกระบวนการ ภาชนะผนังร้อนใช้ฐานโครมโมลีเพื่อความแข็งแรงและการหุ้มสแตนเลสภายในบางๆ เพื่อความต้านทานการกัดกร่อน ทำให้ต้นทุนต่ำกว่าการตีขึ้นรูปโลหะผสมแข็งมาก ในขณะที่ยังคงตรงตามการใช้งาน ทางเลือกอื่นคือภาชนะผนังเย็นพร้อมวัสดุทนไฟหนาและเปลือกที่เย็นกว่า ซึ่งใช้ในกรณีที่การใช้งานอนุญาต แต่เมื่อเปลือกอยู่ในสภาพแวดล้อมของไฮโดรเจนแล้ว วิธีการผนังร้อนหุ้มจึงเป็นสิ่งจำเป็น

ถาม: ถังโค้กแตกต่างจากเครื่องปฏิกรณ์ไฮโดรแคร็กอย่างไร?

ตอบ: ถังโค้กทำงานที่ความดันใกล้บรรยากาศและอุณหภูมิ 480 ถึง 510°C โดยไม่มีไฮโดรเจน แปลงน้ำมันกากที่หนักที่สุดให้เป็นไอและโค้กแข็งที่สะสมอยู่ภายในและจะถูกกำจัดออกเป็นรอบๆ ทุก 12 ถึง 24 ชั่วโมง ถังเป็นภาชนะเหล็กคาร์บอนพร้อมบุผนังทนไฟซึ่งจะถูกให้ความร้อน อบไอน้ำ และดับด้วยน้ำซ้ำๆ ดังนั้นการวัดการออกแบบคืออายุการใช้งานของการหมุนเวียนความร้อนตั้งแต่รอยต่อถึงรอยต่อ แทนที่จะเป็นการบริการไฮโดรเจนที่คงที่ ในทางตรงกันข้าม เครื่องปฏิกรณ์ไฮโดรแคร็กทำงานอย่างต่อเนื่องที่ 10 ถึง 20 MPa ในไฮโดรเจน สร้างขึ้นเป็นภาชนะผนังร้อนหุ้มหนา ทั้งสองแทบไม่มีอะไรเหมือนกันนอกจากคำว่าเครื่องปฏิกรณ์

ถาม: ผู้ซื้อควรตรวจสอบอะไรสำหรับเครื่องปฏิกรณ์บริการไฮโดรเจนน้ำมันหนัก?

ตอบ: การตรวจสอบสี่ประการ รหัสและเส้นโค้ง: ยืนยัน ASME VIII Div 2 หรือข้อกำหนดโครงการ และวัสดุอยู่ในเส้นโค้งของเนลสันสำหรับอุณหภูมิการทำงานและความดันย่อยของไฮโดรเจน การหุ้ม: กำหนดให้มีการตรวจสอบด้วยอัลตราโซนิกของการเคลือบเพื่อการยึดเกาะและการเจือจาง โดยมีเกณฑ์ที่บันทึกไว้ พื้นฐานการคืบตัว: กำหนดความเค้นที่ยอมรับได้ที่อุณหภูมิสูงในช่วงอายุการออกแบบ 20 ปี ไม่ใช่แค่ข้อมูลความต้านทานแรงดึงที่อุณหภูมิแวดล้อม การทดสอบ: การทดสอบแรงดันน้ำที่ 1.3 เท่าของแรงดันออกแบบ บวกกับบันทึกการอบอ่อนหลังการเชื่อม คุณสมบัติของขั้นตอนการเชื่อมสำหรับโครมโมลีและการหุ้ม และ NDE ของรอยต่อทั้งหมด จะต้องอยู่ในไฟล์ที่ส่งมอบก่อนการยอมรับ