加氢装置的主要设备

1.加氢反应器

加氢反应器多为固定床反应器，加氢反应属于气-液-固三相涓流床反应，加氢反应器分冷壁反应器和热壁反应器两种：冷壁反应器内有隔热衬里，反应器材质等级较低；热壁反应器没有隔热衬里，而是采用双层堆焊衬里，材质多为2×1/4Cr-1Mo。加氢反应器内的催化剂需分层装填，中间使用急冷氢，因此加氢反应器的结构复杂，反应器入口设有扩散器，内有进料分配盘、集垢篮筐、催化剂支承盘、冷氢管、冷氢箱、再分配盘、出口集油器等内构件。

加氢反应器的操作条件为高温、高压、临氢，操作条件苛刻，是加氢装置最重要的设备之一。

2.高压换热器

反应器出料温度较高，具有很高热焓，应尽可能回收这部分热量，因此加氢装置都设有高压换热器，用于反应器出料与原料油及循环氢换热。现在的高压换热器多为U型管式双壳程换热器，该种换热器可以实现纯逆流换热，提高换热效率，减小高压换热器的面积。管箱多用螺纹锁紧式端盖，其优点是结构紧凑、密封性好、便于拆装。高压换热器的操作条件为高温、高压、临氢，静密封点较多，易出现泄漏，是加氢装置的重要设备。

3.高压空冷

高压空冷的操作条件为高压、临氢，是加氢装置的重要设备，我国华北地区某炼油厂中压加氢裂化装置，高压空冷两次出现泄漏，使装置被迫停工处理，因此，高压空冷的设计、制造及使用也应引起重视。

4.高压分离器

高压分离器的工艺作用是进行气-油-水三相分离，高压分离器的操作条件为高压、临氢，操作温度不高，在水和硫化氢存在的条件下，物料的腐蚀性增强，在使用时应引起足够重视。另外，加氢装置高压分离器的液位非常重要，如控制不好将产生严重后果，液位过高，液体易带进循环氢压缩机，损坏压缩机，液位过低，易发生高压窜低压事故，大量循环氢迅速进入低压分离器，此时，如果低压分离器的安全阀打不开或泄放量不够，将发生严重事故。因此，从安全角度讲高压分离器是很重要的设备。

5.反应加热炉

加氢反应加热炉的操作条件为高温、高压、临氢，而且有明火，操作条件非常苛刻，是加氢装置的重要设备。加氢反应加热炉炉管材质一般为高Cr、Ni的合金钢，如TP347。加氢反应加热炉的炉型多为纯辐射室双面辐射加热炉，这样设计的目的是为了增加辐射管的热强度，减小炉管的长度和弯头数，以减少炉管用量，降低系统压降。为回收烟气余热，提高加热炉热效率，加氢反应加热炉一般设余热锅炉系统。

6.新氢压缩机

新氢压缩机的作用就是将原料氢气增压送入反应系统，这种压缩机一般进出口的压差较大，流量相对较小，多采用往复式压缩机。

往复式压缩机的每级压缩比一般为2-3.5，根据氢气气源压力及反应系统压力，一般采用2～3级压缩。

往复式压缩机的多数部件为往复运动部件，气流流动有脉冲性，因此往复式压缩机不能长周期运行，多设有备机。

往复式压缩机一般用电动机驱动，通过刚性联轴器连接，电动机的功率较大、转速较低，多采用同步电机。

7.循环氢压缩机

循环氢压缩机的作用是为加氢反应提供循环氢。循环氢压缩机是加氢装置的“心脏”。如果循环氢压缩机停运，加氢装置只能紧急泄压停工。

循环氢压缩机在系统中是循环做功，其出人口压差一般不大，流量相对较大，一般使用离心式压缩机。由于循环氢的分子量较小，单级叶轮的能量头较小，所以循环氢压缩机一般转速较高(8000-10000r／min)，级数较多(6～8级)。

循环氢压缩机除轴承和轴端密封外，几乎无相对摩擦部件，而且压缩机的密封多采用干气式密封和浮环密封，再加上完善的仪表监测、诊断系统，所以，循环氢压缩机一般能长周期运行，无需使用备机。

循环氢压缩机多采用汽轮机驱动，这是因为蒸汽汽轮机的转速较高，而且其转速具有可调节性。

8.自动反冲洗过滤器

加氢原料中含有机械杂质，如不除去，就会沉积在反应器顶部，使反应器压差过大而被迫停工，缩短装置运行周期。因此，加氢原料需要进行过滤，现在多采用自动反冲洗过滤器。

自动反冲洗过滤器内设约翰逊过滤网，过滤网可以过滤掉≥25／1m的固体杂质颗粒，当过滤器进出口压差大于设定值(0.1～0.18MPa)时，启动反冲洗机构，进行反冲洗，冲洗掉过滤器上的杂质。

9. 加氢装置的催化剂
催化剂是加氢装置的关键设备之一，用于催化反应，促进氢气与原料油之间的反应发生。催化剂常使用镍基或钼基催化剂，具有较高的催化活性和选择性。催化剂通常以颗粒状形式存在，填充在加氢反应器中，并经过定期的再生和更换维护。

10. 氢气净化设备
氢气净化设备用于去除加氢过程中产生的杂质，如硫化物、氮化物和氧化物等，以保证加氢反应的顺利进行。净化设备通常包括吸附塔、精馏塔、洗涤塔等组成，通过吸附、精馏和洗涤等工艺步骤，将杂质从氢气中分离出来，提高氢气的纯度和质量。

11. 氢气压力调节设备
氢气压力调节设备用于调节加氢装置中氢气的压力，使其符合反应器和其他设备的工作要求。氢气压力调节设备通常包括气体调压阀、气体储罐和压力传感器等组成，通过调节阀门的开度和气体储罐的容量，实现对氢气压力的控制和调节。

12. 氢气循环系统
氢气循环系统用于将反应器中产生的氢气进行回收和再利用，以提高氢气的利用效率。循环系统通常包括循环氢压缩机、冷却器、过滤器和循环管道等组成，通过循环压缩和冷却处理，将氢气循环回到反应器中进行下一轮加氢反应。

13. 润滑油系统
润滑油系统用于给加氢装置的机械设备提供润滑和冷却，以保证设备的正常运行和寿命。润滑油系统通常包括润滑油储罐、冷却器、滤清器和泵等组成，通过循环供油和冷却，保持设备的润滑状态，减少磨损和摩擦，保证设备的稳定性和可靠性。
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