加氢工艺技术问答 第一节 加热炉部分
1.焦化加热炉有何特点?
我装置焦化加热炉的特点主要有:
(1) 双管程,双面辐射,以降低炉膛和炉管表面的最高热强度,减缓结焦。 (2) 低炉管流速。
(3) 采用多点注汽技术,以形成管内理想的流型,减缓结焦,同是能降低注汽量, 能耗。
(4) 扁平焰,低NOx气体燃烧器。具有重要的环保意义。 (5) 安全自保系统,以保障加热炉的安全运行。 2.简述油品在加热炉中的加热过程。
(1) 油品进入加热炉加热到临界反应温度的下限约为420℃,此时低温阶段,油品的化 反应速度高于缩合反应速度,粘度较低,胶质、沥青质未发生大的变化,基本不结焦。 (2) 临界反应温度下限加热到临界反应温度的上限470℃,此阶段裂化反应速度的增低 于缩合反应速度的增长,渣油中形成一种似液又似固的中间相小球体,它对炉管有较强的附着性。能在母液中逐渐成长、融合,并最终固化为焦炭,同时这个阶段油品的气化率低、流速低,成为炉管结焦速度最大的阶段。炉管结焦的速度可表达为:结焦速度=结垢生成速度—结垢脱落速度。因此阶段应处于炉管表面热强度较低的位置,且应增大该阶段的汽化率。
(3) 临界反应温度的上限升至出口温度500℃,此阶段油品汽化率高、流速高,焦垢脱 落速度较快,同时焦垢生成速度受母液中胶质、沥青质浓度的影响而减缓,因此此段炉管的结焦速度较低。
3.我装置焦化炉三点注汽量设计各位多少?有何作用? 单管程注汽量上中下分别为:100kg/h,300kg/h,200kg/h。
裂化反应阶段注汽的作用可降低裂化产物的分压,促使重组分进一步裂化。 在缩合反应阶段用于提高冷油流速,以利于焦垢的脱离,减缓结焦。
在油膜温度升高点局部热强度较高的部位注气,可提高介质流速,降低油膜厚度,在生焦和脱焦达到平衡。
多点注汽的目的在于使管内形成理想的流型,降低油膜厚度,提高流速,减缓结焦。同时
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与单点汽相比,达到同样的效果,多点注汽能降低节汽注入量,降低能耗。 4.判断炉管结焦的依据主要有哪些? (1)炉管温度是否过高。
(2)炉管出入口压降过大则有可能结焦。 (3)炉管表面是否有亮点。
5.焦化加热连锁自保内容主要由哪些? (1) 瓦斯压力低。
(2) 烟气出对流室温度高。 (3) 烟气进空气余热器温度高。 (4) 空气入预热器压力低。 (5) 进料流量低。
(6) 烟气出预热器压力高。 (7) 手动紧急停炉。
6.炉管结焦的原因主要有哪些? (1)火焰直扑炉管,造成局部过热。 (2)注气量大幅降低造成流速大幅下降。 (3)原料性质变得,残炭升高。 (4)辐射分支偏流。 (5)焦炭塔严重冲塔。
7.焦化对流出口温度控制多少?有何意义?
对流出口温度应不高于395℃,主要是为了防止油品在高于临界反应温度(炉管边界层温度低于炉管中心温度约30℃度左右)后而在流速较低的情况下在对流管内发生结焦。 8.急弯弯管秘回弯头弯管有和区别?
急弯弯管与回弯头相比,减少了漏点,减沙了散热损失,压降减小。但无法进行机械清焦,无法检查炉管内的结焦或清焦情况。
9.加热炉按护型分可分为几类?焦化炉为哪一类? 分为圆筒炉、斜顶炉、立式炉四类 焦化炉为卧管立式炉。 10.卧管立式炉有何优点?
炉管水平放置,传热比较均匀,辐射管的平均热强度较大。阻力损失小,降低了烟囱向度,
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不需要另建烟囱。
11.加热炉通常由哪些部件构成?
辐射室,对流室,烟囱、烟道、构架、炉墙、炉顶、炉管、管件、管板、燃烧器等。 12.什么叫对流传热、辐射传热?
对流传热指液体或气体质点互相变动位置的方法将热量从空间的一部分传到另一部分。
辐射传热是指一种通过电磁波传递能量的过程。 13.什么叫对流室、辐射室?
对流室是以对流传热为主要方式的加热炉炉室,对流炉管所受的热主要来自于烟气对流供给。
辐射室是以辐射传热为主的炉室,即炉膛。炉管表面受热主要来自于火焰,高温气体,火墙发出的辐射热。主要有炉管,燃烧器,看火门,防爆门、热电偶等 14.加热炉常用哪几种管径长度? 管径:60、89、102、114、127、219
长度:2000、2500、3000、4000、4500、6000、8000、9000、10000、12000、14000、15000、16000、18000。 15.什么叫翅片管?
为了提高对流侧烟气传热系数,在对流管的外壁焊接一定数量的翅片,这种炉管统称翅片管。
16.说出焦化加热炉的炉管规格和材质及根数
对流管114.338.65,36根;辐射管114.338.65,48根。材质均为Cr9Mo。 17.燃烧器可分为几种?焦化炉燃烧器为哪一种?
按燃料的不同可分为:液体燃烧器、气体燃烧器和油气联合燃烧器。我装置焦化炉燃烧器为气体燃烧器。
18.调风器的作用是什么?
改善炉内空气动场结构,强化空气和燃烧的混合过程,进一步加强燃烧。 19.阻火器阻火原理是什么?
阻火器有多导金属网状物和外体组成,金属网热传导快,一旦火焰通过金属网,热量会很快散失,降低温度,达到灭火目的。 20.什么叫吹灰器?
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吹灰器是利用喷射蒸汽或空气去清除炉管表面灰尘的器具。 21.烟囱的作用是什么?有几部分组成?
烟囱的作用有两个:一是将烟气排入高空,减少地面污染。二是形成抽力将空气吸入加热炉供燃料燃烧。
22、我车间焦化炉有几个烟道挡板?有什么作用?
我车间焦化炉共有三个烟道挡板,一个主烟道挡板和两个副烟道挡板。
主烟道挡板的作用是当烟气回收系统投用时全关,一旦引烟机入口压力高于允许压力,则找开泄压保护加热炉安全。
副烟道挡板的的作用是调节炉膛负压,调节炉膛两侧温度、压力的均衡。 23、什么叫“三门一板?” 三门指:风门、油门、汽门。 一板指:烟道挡板
24、什么叫自然通风加热炉?
利用烟囱的自然抽力吸入燃料空气,并将烟气排出的加热炉。 25、什么叫强制通风加热炉?
利用风机将空气送入炉内供燃料燃烧的加热炉,称强制通风加热炉。 26、什么叫引风机?有几种形式?
将抽风机动用的通风机(排气压力不高于1500mm水柱)称为引风机。 有离心式和轴流式样两种。 27、空心预热器的作用及分类?
利用烟气余热加热空气提高炉子效率,提高燃烧效果,强化传热。 可分为:管式、板式和回转式。 28、防爆门的作用有哪些?
在炉膛发生爆炸时防爆门推开泄压减轻炉子的损失。 29、什么叫燃点?
可燃物开始燃烧时的最低温度叫该可燃物的燃点。 30、燃烧的三要素是什么? 可燃物、助然剂和温度 31、什么叫发热值?
单位重量的燃料燃烧所发出的热量。
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32、什么叫高发热值?
燃料完全燃烧生成的水呈液态时所发出的热量叫高发热值。 33、什么叫低发热值?
燃料完全燃烧生成的水呈气态时所发出的热量叫高发热值。 工程上常用低发热值进行计算。 34、什么是过剩空气系数?
燃料燃烧时实际空气量与理论空气量的比值叫过剩空气系数。
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35、什么叫理论空气量?
燃烧过程中,正好把燃料中的碳氢硫完全燃烧生成二氧化碳、水和二氧化硫所需的空气量。燃烧1㎏重质燃料油所需空气14㎏或11标立空气。 36、过剩空气系数的意义
过剩空气系数是一项锅炉热效率的重要指标。
a过小,空气供应不足,燃烧不充分。浪费燃料,炉子效率低。
a过大,如炉空气量过多,降低了炉膛温度,烟气带走的热量增多,效率较低。 37、入炉空气量对操作的影响?
燃料进入量一定,燃料燃烧所需的空气也是一定的,为了使燃料完全燃烧,一般总是让进炉的空气过剩一些,但空气量过大,大量冷空气进入炉内,会降低炉膛温度,影响传热,另一方面,由于氧含量过剩引起炉管氧化脱皮。进炉空气量过小,燃料因氧不足而燃烧不完全,火焰发红,发暗。进炉空气量是由风门和烟道挡板共同调节的。 38、一般推荐的过剩空气系数是多少?
项目 辐射室 燃料油 燃料气 对流室 燃料油 燃料气
39、影响过剩空气系数的因素主要有哪些?
(1)燃料性质 (2)燃烧器的性能
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自然通风 1.25 1.15 1.3 1.2 强制通风 1.15 1.1 1.2 1.15
(3)炉体的密封性
(4)加热炉的测控水平
40、过剩空气系数过大应从那几方面检查?
首先从风门,油门,烟道挡板查找,其次查看看火门,防盗门、对流室门是否关严。 41、加热炉的工艺指标主要有哪些?
(1) 热负荷 (2) 炉膛温度 (3) 炉膛热强度 (4) 炉管表面热强度 (5) 加热炉的热效率 (6) 炉管内介质流速及压力降
42、什么叫加热炉的热负荷?焦化加热炉的热负荷是多少?
炉子每小时传给加热介质的总热量,它表示加热炉的生产能力大小。
我装置焦化加热炉的热负荷是16.638MW。 43、提高炉膛温度有何影响?
如果炉出口温度一定,提高炉膛温度就可提高处理量。但由于炉膛温度的提高会导致辐射管热强度的提高。结焦速度加快,同时入对流的温度也提高,对流管易变形。炉膛温度过高,辐射强度也高,炉管易结焦,影响长周期运行。 44、什么叫炉膛热强度?
指每小时单位体积炉膛所传递的热量。该值越大,完成相同热任务所需的炉子越紧凑。 单位(W/㎡)
45、什么叫炉管表面热强度?
单位时间内通过单位炉管表面积所传递的热量。它的影响因素主要有: (1) 炉管管壁温度 (2) 炉膛传热的均匀性
(3) 管内油品的性质,温度、压力、流速等 (4) 炉管材质
46、什么是加热炉的热效率?计算方法怎样
炉子有效利用的热量与燃料燃烧所放出的热量之比。
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热效率?=有效热负荷÷(燃料量3燃料低发热量)Q有效/BQ低 47、影响加热炉热效率的因素有哪些? (1) 排烟温度的高低 (2) 过剩空气系数的大小 (3) 加热炉炉体漏损,炉墙散热。 (4) 炉管表面积灰
(5) 燃料燃烧过程中的优劣
48、什么叫露点腐蚀?加热炉什么地方易发生?
露点腐蚀就是含有水蒸气的气体混合物,冷却到露点以下,凝结出水滴附于金属表面,加热同时气体中含有如HCI.H2S.SO2等溶于水中呈酸性。严重腐蚀设备的现象。 加热炉的空气预热器及烟道易发生露点腐蚀。 49、如果提高加热炉的热效率? (1) 回收烟气余热
(2) 对流管采用翅片管或钉头管,加大对流传热面积,降低排烟温度 (3) 设置吹灰器,定时吹灰,提高炉管传热效率。 (4) 搞好操作使使炉膛均匀,防止局部过热,防止结焦。 (5) 降低过剩空气系数
(6) 采用高效燃烧器,不但可以降低过乘空气系数,而且能强化燃烧,保证完全燃烧
和提高传热能力。 (7) 减少炉壁散热损失
50、什么叫冷油流速?计算公式怎样?
油品在15°C或常温下,在炉管内的流速(米/秒)。
冷油流速大可以提高传热系数和装置处理量,降低管壁温度防止结焦。但过大则会使炉管压降大。一般为0.5-3米/秒。 V=GT/d15.630.7853D233600m/s D-炉管直径 G-重量流量 V-冷油流速
51、辐射炉管为什么要注汽?
得高管内油品流速,使油品快速离开炉管,把焦化反应推迟到焦化塔内进行,
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减缓炉管结果,延长开工周期。 52、什么是炉管压力降?实用意义何在? 炉管压力降温是油品通过炉管所产生的压力降。
加热炉生产中炉管压力降是判断炉管是否结焦的一项重要标志。 53、加热炉传热有几种方式? 有传导、对流和辐射三种传导方式 54、焦化加热炉的作用?
将油品加热,使油品达到焦化反应的温度,提供足够的热量。 55、焦化加热炉的特点?
热传递速率快,高速短停留,热分配均匀,压力降小。 56、焦化加热炉的工艺指标主要有哪些?
辐射出入口温度,炉膛温度、对流出入口温度,注汽量,辐射出入口压力,热效率,对流及辐射流量等。
57、说明加热炉的主要开工步骤。
(1) 做好开工前的准备 (2) 蒸汽贯通吹扫。 (3) 设备管道试压。 (4) 按升温曲线烘炉。 (5) 开工
58、什么叫烘炉?其目的何在?
新建的加热炉投产前点火升以达到脱出炉墙内的水分,使炉墙干燥、烧结的过程叫烘炉 目的:
(1) 脱出耐火砖,耐火填料,耐热泥土中的水分,防止炉膛升温时水分 急剧蒸发膨胀破坏炉墙。 (2) 使耐火胶泥得到充分烧结。
(3) 对工艺管路、设备及仪表控制进行热负荷试运。 (4) 考核加热炉全部燃烧器的使用效果。 (5) 考核炉体各部件在热态下的性能。
59、高温设备热紧时温度多少为好?为什么要热紧? 250°C一次,350°C一次热紧。
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因为该温度下油品渗透性强。超过以上温度热紧不安全。
60、烘炉曲线中150°C、350°C、500°C恒温的目的是什么?
150°C恒温的目的是脱除吸附水,350°C恒温的目的是脱结晶水。500°C恒温的目的是烧结炉墙。
61、加热炉烘炉过程中应注意什么问题?
(1) 准备充分
(2) 各炉贯通蒸汽保护。
(3) 各火嘴要切换时用,检查火嘴是否好用。 (4) 严格按升温曲线升温,不能太快。 (5) 控制炉膛温度不要超温。
62、开工中蒸汽吹扫贯通的目的是什么?注意事项? 目的:
(1) 检查工艺管线是否畅通,流程是否有错。 (2) 清除管线设备内杂物,确保开工。 (3) 检查法兰、阀门的密封性能。
注意事项:
(1) 进气前关闭表引出阀。
(2) 机泵进口处加过滤网,防止杂物进入机泵。 (3) 引气要缓慢,防卫发生水击。
63、开工水冲洗试压的目的及原则是什么? 目的是:
(1) 冲洗设备、管线内杂物。 (2) 检查设备、管线的安装质量。
原则:
(1) 设备及管线必须冲洗后试压。
(2) 不得将脏物冲入设备,放水冲洗干净后再进入设备。 (3) 冲洗前齿轮表、控制阀、过滤器等一律拆下。
64、开工水联运的目的是什么?
(1) 进一步清洗设备、管线内的杂物,检查泄漏。
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(2) 进一步检查机泵的安装质量及运行情况。 (3) 考验仪表的准确与否。
(4)打通流程,检查流程走向是否合格。 (5)操作人员技术练兵。
65、焦化加热炉各流程管线试压介质及试压标准是什么?
过热蒸汽、燃料气用蒸汽试压,标准为1.0Mpa。 对流油管用水试压,标准5.3Mpa。 辐射油管水试压,7.85Mpa。 66、试压过程的要求?
试压过程中要逐步提高所要求的压力。每次提高压力后要维持5分钟。没有问题后方可继续升压。要对弯头、法兰垫片、焊口全检查,当达到试压标准后必须维系10-15分钟,压力基本不降即为合格。可放掉存水。 67、点火前应做那些工作?
(1) 各设备检查完毕。准备好点火棒,柴油,消防器具。 (2) 蒸汽脱净水引至炉前。
(3) 燃料气炉前放空分析合格。火嘴手阀手阀关闭。炉膛吹蒸汽,烟囱见汽为止。 (4) 关小风门和烟道挡板(开度1/3)。
68、 点火应注意什么?如何避免回火?
(1) 烟道挡板保持一定开度(1/3),炉膛不能成正压。 (2) 点火前向炉膛吹汽10-15分钟,烟囱见汽。
(3) 用柴油点燃点火棒,点火时要靠上风。面部勿对火嘴防止回火伤人。 (4) 点燃一二个火嘴时,火焰应适当软,较长。
(5) 熄火重点时应关闭瓦斯阀,向炉膛吹汽10-15分钟后再点。 (6) 点火时必须火嘴燃烧正常后方能离开。
69、焦化加热炉辐射出口温度如何确定?
根据目的产物及设备的具体情况选择合适的出口温度。辐射出口温度的变化直接
影响到焦化反应的深度及产品分布。辐射出口温度一般为495-505 ?C。
70、如何判断炉膛内燃烧是否正常?
(1) 炉膛明亮,瓦斯火呈兰白色。 (2) 各火嘴、火苗大小一致互不干扰。
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(3) 多火嘴、短火焰,齐火苗火焰不直扑炉管。 (4) 烟囱不冒黑烟。
71、加热炉哪些情况需要多火嘴、短火焰、齐火苗?那种情况可以火高些、硬些?什么情况火可以软些?
(1) 正常情况下应该多火嘴、短火烟、齐火苗。 (2) 满负荷时火焰应硬、高些,消除二次燃烧。
(3) 加热炉在开工点火或增加火嘴和燃料气压力大幅波动情况下,火焰要软一些。 72、 瓦斯切水不净会产生什么现象?
会产生缩火,回火,闪火,炉膛和炉膛出口温度大幅下降。火焰发红且带火星。火嘴喷口处有水喷出。带水过多,火焰熄灭。 73、瓦斯进炉前为什么要经过分液罐脱液?
瓦斯往往会带有少量油滴,冬季会呈液态。进入炉子后由于燃烧不完全,会导致烟囱冒黑烟,或油从火嘴滴落炉底燃烧着火。造成局部过热。因此瓦斯进炉前应进行脱液。 74、怎样从排烟情况判断炉子的燃烧情况?
(1) 烟囱排烟以无色或淡蓝色为正常。
(2) 灰色烟表明瓦斯压力突增或带油,冒白烟表明过热汽管子破裂,或蒸汽往烟
道排空。
(3) 大量黑烟是由于燃料突增,瓦斯带油或炉管烧穿。 (4) 黄烟说明时而熄火,燃烧不完全。
(5) 间断冒小股黑烟,表明燃烧不完全,或个别火嘴配风不好。
75、 如何从火焰来判断炉子操作的好坏?
正常情况下,燃烧完全,火焰颜色一致,火焰高度适当。瓦斯火焰颜色呈蓝色,
燃料油呈杏黄色。燃料不正常会呈现以下几种现象:
(1) 空气量过小时,火焰四散飘软、无力,有时会冒黑烟。 (2) 瓦斯带水,则容易灭火,且有火星。 (3) 瓦斯带油,冒黑油。 (4) 空气量过大易造成脱火。
76、 炉出口温度如何控制?
正常情况下,通过加热炉瓦斯量,控制炉出口温度。
另外,应加强燃料气脱水,防止瓦斯带油或水。稳定进料量及进料温度。调好火焰,
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保证正常燃烧,使炉内温度均匀。保证仪表确好用。
77、 加热炉进料温度计进料量的变化对加热炉的影响?
正常情况下,进料量突然增大会使加热炉温度下降。进料量小,会使加热炉出口温
度提高。进料量中断,加热炉出口及炉膛温度急剧升高。 其他条件不变,进料温度下降,炉出口温度下降。
总之,进料量及进料温度的变化直接影响到加热炉出口炉膛温度。 78、 加热炉偏流对加热炉有何危害?
加热炉偏流会造成流量小的炉管超温,流速减慢。造成结焦、甚至烧坏炉管。防止偏流的主要方法是:保持分支流量均匀,当操作发生异常时,流量改手动,同时要加强对分支流量和压力的检查。
79、 炉出口支温度不均匀时,流量与控制火嘴的关系?
当加热炉分支温度不同时,首先将进料分支流量调节均匀,在此基础上,一般调节靠近温度低的那一路火嘴火焰,不允许调节流量来保证温度,另外应加强对炉管压力降的监测,检验流量测量是否准确。 80、 加热炉出现正压的原因是什么/
(1) 炉膛充满油气点火会发生爆然,炉膛出现正压并回火。
(2) 一般炉膛负压为2-4mm水柱,当燃烧不好时,烟气不能排出,炉膛负压就会变成正
压。
(3) 加热炉超负荷。
(4) 燃气带油或燃料气突然增大。 (5) 烟道挡板开得过小。 (6) 引烟机系统发生故障。
81、 影响加热炉出口温度变化的原因有哪些?如何保证出口温度的平稳/
影响因素:
(1) 辐射进料量及进料温度的变化。 (2) 入炉压力的变化。 (3) 辐射注汽量的变化。 (4) 炉膛温度的变化
(5) 燃料气量和燃料气性质的变化。
为了保证炉出口温度的平稳,应认真监表,及时调节,主要措施有:
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(1) 要做到勤看,勤分析,勤调节,勤检查。 (2) 及时准确地调节三门一板。
(3) 火嘴应尽量全部点燃,保证炉膛温度均匀。 (4) 保证瓦斯压力、性质平稳。 (5) 调节时幅度要小,不要过猛。
(6) 提降进料量时可根据进料变化幅度调节,进料一次变化较大时可提前进行调节。 (7) 切换火嘴时,可间隔对换火嘴。避免一个方向对换。先将原火焰缩短,待对换火嘴
点燃后再关闭原火嘴。
82、 烟道挡板的调节方法?(鼓引风机非变频电机) (1) 根据炉膛负压的大小,以烟气入对流负压1-3mm水柱为好。 (2) 根据火焰、排烟温度、过剩空气系数调节。
(3) 炉膛负压大,关小烟道挡板。炉膛温度低,燃烧不好,过剩空气系数小,开大档板。 83、炉管结焦的现象?
(1) 辐射管有暗灰色斑点。
(2) 处理量不变时,炉管压降增大。炉膛温度升高,炉出口温度反应迟缓。 84、正常生产中如何防止辐射炉管结焦?
(1) 严格按式艺指标控制炉出口温度,防止仪表指示偏低。 (2) 注汽量不得低于规定量。防止注汽中断或不足。
(3) 辐射分支量不低不规定量,根据入炉压力及温度判断流量指示是否正确。 (4) 装置因停电或停汽无法生产时,应及时次四通阀切换至放空位置。严防焦粉带
入炉管。
(5) 炉管清焦要彻底、干净。
(6) 防止炉火直扑炉管,造成局部过热。 (7) 及时掌握原料性质的变化情况。 85、蒸汽-空气烧焦的方法及原理?
(1) 原理:在炉膛温度600-700 ?C时,炉管内通入蒸汽和空气,炉管内的焦炭受
高温蒸汽和空气的冲击迸裂、粉碎,并燃烧产生二氧化碳逸出。燃烧产物和未燃烧的焦粉被气流带出。
(4) (2)方法:向炉管内导入空气,以供焦炭燃烧提供氧气。并利用空气量的大小控制
烧焦温度,防止超温。向炉管内通入蒸汽,带走大量热量,保护炉管,同时增大管
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内流速冲击并粉碎焦层带出焦块。
86、 焦化加热热炉的温控阀为何是风开阀?
主要从安全考虑,当发生仪表停风时,加热炉无法正常生产,处于非正常状态。这时炉温控阀无风而关闭,切断瓦斯进入加热炉,使加热灭火,防止高温烧坏管甚至爆炸。 87、为什么在加热炉管壁上安装热电偶?
(1) 延长炉管的使用寿命。 (2) 防止炉管过热发生开裂着火。 (3) 防止炉管过热造成成结焦。 (4) 保证加热炉长周期运转。 88、什么叫双式热电偶?
一个热电偶接两组导线,一路接控制表,一路去指示表,可靠性加大。一旦一组失灵,可用另一组代替。 89、什么叫孔板流量计?
又叫差压式流量计,由节流装置、引压管、和差压计组成。节流装置作测量元件,流体经过节流元件时,因节流作用,流体静压降低,根据压力降与流量的关系,计算出流量的大小。节流装置用孔板。
90、根据冷油流速公式计算出辐射、管的冷油流速。 已知:辐射管114.338.65 d0.951 流量:43750KG/H
GT 43750
=
d30.7853D233600 0.95130.78530.97㎡33600 =1.45m/s
91、计算辐射和对流管盛冷油多少?
已知青管径114。3、壁厚8。65、辐射炉管总有效长17783、对流量管总有效长15773,其中辐射炉管48根,对流炉管36根。D=0.995。
冷油量m=3.14D/43L3n3d=3.1430.097317.78334830.995=6.275 对流管冷油量㎡=3.1430.097^/4315.57333630.995=4.17t 炉管内共存有冷油=6.275+4.17=10.445t. 92、我装置焦化加热的设计热负荷为多少/
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炉子总热负荷为:16.638MW 辐射室热负荷为:12.238MW
对流室热负荷为:4.11MW 对流室蒸汽热负荷为:0.29MW. 辐射管平均热强度:39927W/㎡ 对流管平均热强度:20167W/㎡ 对流管蒸汽平均热强度12701W/㎡
93、已知:如上所述,辐射对流热强度。另外,辐射管总暴露面积:306。M
对流工艺介质管总暴露面积为:203。M 求:辐射管平均热强度。
辐射管平均热强度:q=P/A=12238310000/306.5=39927W/M
94、已知燃料中C:82%,H:17.3%,S.O微量。求:理论空气量,假如过剩空气系数为:1.15,燃烧每小时烧掉1900公斤,求实际空气量。
理论空气量:LO=(2.67C+8H+S)/23。2=(2。67382+8317.3)/23.2=15.4 4kg/kg燃料
实际空气量为:15.43190031.15=33649KG/H
95、某加热炉的热负荷为:39748KW,用掉燃料气1100kg/h
求加热炉热效率多少?(燃料低发热值46kj/kg). 热效率=Q/BQL3100%
=39748/4631100=78.6%
96、什么叫浮标液面计?
浮标浮于液面上,通过强索、滑轮与罐外的平衡衡锤相连。当液面变化时,浮标随之变化,其位移可通过重锤上的指针直接从标尺上看出。或通过机械传动给仪表,进行远距离的测量,显示,报警。
97、加热炉注汽中断的原因及处理? 现象:
(1) 注汽显示流量为零。 (2) 入炉压力下降。 (3) 炉出口温度上升。 原因 :
15
(1) 蒸汽管网压力下降,低于注入点压力。 (2) 仪表原因。 处理:
(1) 迅速降低炉温,若长时间无法注汽,应切断瓦斯,降温循环。 (2) 快速关闭注汽阀,防止倒串。 98、炉管破裂的现象及原因?
现象:
(1)破裂不严重时,炉膛温度和烟气温度均匀上升,局部破裂处滴油在炉膛内燃烧。 (2)严重破裂时,大量油品从管内流出在炉膛内燃烧,烟囱大量黑烟。炉膛温度和烟气温度快速上升。 原因:
(1) 炉管局部过热,火焰扑烧炉管、原料中断、或流速过低,炉出口温度过高,
反应时间过长等,导致炉管局部过热,造成结焦。结焦严重时、鼓泡变形。
(2) 炉管高温氧化剥皮。
(3) 炉管材质不好,腐蚀产生砂眼或破裂。
第二节
1、为什么延迟焦化,有什么工艺特点?
原料渣油以高流速通过加热炉管,急速加热到进行深度反应的温度495--505?C,立即进入焦炭塔内停留足够的时间来进行热分解和缩合反应。因为焦化反应不是在加热炉管而延迟到焦炭塔内,延迟焦化因此得名。其工艺特点是既结焦。既在焦炭塔结焦,而不在炉管和其它地方结焦。 2、延迟焦化的操作特点?
是既连续又间歇的生产过程,也就是说整个过程是连续的,而焦炭塔操作是间歇的。 3、用文字和箭头写出延迟焦化的工艺流程,
减渣—原料/柴油换热器原料缓冲罐—原料泵—中/原料、蜡油/原料换热器—分馏塔底
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焦炭塔部分(包括放空)
--辐射进料泵—加热炉辐射炉管—四通阀—焦炭塔—焦炭—油气至分馏塔换热段 4、延迟焦化的主要目的及任务是什么? 提高轻质油收率,产生优质石油焦。 5、焦炭塔部分的主要任务是什么?
(1) 给被加热到反应温度的焦化原料提供反应的场所。 (2) 将焦化反应后的气,固相产物分离。 (3) 按生产周期进行焦炭塔的切换操作。
(4) 将反应后的气相产物送至分馏部分,固体产物(焦炭)交给除焦班处理。 (5) 负责接触冷却系统的正常操作。 6、延迟焦化装置可以加工哪些原料?
(1) 直馏渣油。
(2) 热裂化渣油,催化裂澄清油。 (3) 重质原油,炼厂污油。 (4) 催化油浆。
7、什么是残炭值,本装置残炭值是多少/
残炭值是石油或其馏分在特定的实验条件下,使油品加热蒸发后形成的炭残留物的重量百分数,本装置原料为减压渣油残炭值为17.15%.催化油浆残炭值为6.2%。 8、什么是石油焦及其挥发份?
石油焦是石油原料在焦化装置中进行深度裂解得到的残余物。它是一种黑色带有金属光泽的多孔固体,主要成分是炭单质。石油焦中油含量称为石油焦挥发份,用百分含量表示。
9、石油焦经常分析的项目有哪些?
主要有(1)挥发份 (2)灰份 (3)水份 (4)含硫 10、影响石油焦生成和质量的重要因素?
胶质、沥青和芳香烃含量的大小。
11、石油焦按其外形和性质可分为哪几种?说明各自原料及外形。
(1) 海绵状焦—是含高胶质。沥青质的原料生成的无定形焦。从形观看呈海绵状,
焦块内有许多小孔,孔隙之间的胶壁很薄,几乎无内部连接。
(2) 蜂窝状焦—是含低胶质。沥青质原料生成的石油焦。焦块内小孔呈椭圆形,焦
孔内部相互连通,分布均匀,并且是定向的。当沿焦块边部切开时,就能看到
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蜂窝状结构。
(3)针状焦—是由芳香烃含量高的热裂化渣油或催化澄清油作原料而生成的石油焦。从外观看,有明显的条纹,焦块内的孔隙是均匀定向呈细长椭圆形,当碰撞时焦块碰碎成针状焦片。
12、什么是石油焦的真比重,假比重?
单位体积的焦块在1300?C的高温下煅烧,五小时后出重量叫石油焦的真比重,其大小可直接反映了焦碳的强度和质量。
单位体积内石油焦的质量称之为假比重,它是石油焦的物理性质,是用来计算石油焦的产量的。
13、写出国内普通石油焦中各型号焦的硫份灰份,挥发份,水份的要求? 项目 一级品 合格品 1A 硫含0.5 0.5 0.8 量%不大于 挥发12 12 14 17 18 20 1B 1.0 2A 1.5 2B 2.0 3A 3.0 3
份%不大于 灰份%0.3 不大于 水份%3 不大于 14、渣油主要由哪些元素组成?其烃类按结构不同分几种?
主要由碳氢两种元素组成,此外还有少量氧氢硫等元素。其烃类分为烷烃环烷烃。芳烃三种。
15、什么是胶质沥青质?
二者为渣油的非烃类组成。胶质分子量很大,一般在500—10000,碳氢比(C/H)在7—9,是比较复杂的碳。氧。硫化合物,沥青质没有一定的化学结构式表示,普遍认为它是胶质的缩合物,分子量比胶质更大,C/H比在10—11左右。 16、芳烃按环数可分为几种? 分为单环。双环。多环。 17、什么是烷烃的脱氢反应?
烷烃高温受热后,可发生碳一氢断裂生成与原来碳原子数相同的烯烃和氢气。
18
0.3 0.5 0.8 1.2
18、焦化过程中芳香烃由哪些热反应?
(1) 侧键断裂反应 (2)缩合反应 19、焦炭和油气各是怎样得到的?
在焦化条件下,烃类热反应是一种复杂的平行顺序反应,这些不会停止在某一阶段,而是连接不断地进行下来的,随反应时间的延长一方面由于分解反应,生成分子越来越小,沸点越来越低的烃类(混合油气)另一方面由于缩合反应生成分子越来越大的稠环芳香烃,再进一步缩合就生成固体焦炭 20、渣油中胶质,沥青质合成焦炭的过程 胶质→沥青→焦炭
21、渣中胶质,沥青质合成焦炭的过程
芳烃
>→高分子缩合物---胶质---沥青质---焦炭 稠环芳烃
22、反应中间产物缩合焦炭的过程
---烷烃-
带长侧链环烷烃—>稠环芳香烃—>高分子缩合物--->胶质-?沥青质?焦炭 23、反应温度对焦化过程有何、影响?制约因素什么?
反应温度是直接由加热炉出口温度控制的,它对焦化过程的影响表现在;1)对某一种原料,反应温度高,反应速度和反应深度增加,气体汽油,柴油的产率增加,而蜡油产率降低,焦炭也因其挥发份降低产率下降。2)反应温度可使泡沫层在高温下充分反应生成焦炭,从而降低泡沫层高度。
制约反应温度的因素是装置处理量和原料性质。 24、什么是装置系统压力,压力以产品肃率有何影响?
延迟焦化的系统压力一般指压缩机入口压力,焦化反应压力高,可以延长裂解产品在气相的停留时间,减少重质油品的汽化而增加反应深度。
所以压力增高时,蜡油的产率下降,汽油,气体,焦炭产率有所上升,实际上,为了提高油品在焦炭里的汽化率和简化焦炭塔的结构,延迟焦化均采用低压焦化。 25、为什么说焦化反应温度不宜过高或过低?
焦化反应温度过低,反应深度和速度降低使焦炭塔泡沫层增高,容易引起冲塔,挥发
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线结焦,焦炭挥发份增大,质量下降。
焦化反应温度过高,反应深度和速度加大,气体,汽油产率上升,蜡油焦炭下降,焦 炭挥发份减少,质量提高,但焦炭变硬,除焦困难,炉管结焦趋势增大,开工周期缩短。 26、什么是单位骤冷因数,为什么在给水初期水速不宜过快? 水骤冷时间(min)
单位骤冷因数是水骤冷因数 焦炭产量 ———从公式中可看出,焦炭产量一定,水冷时间短,单位骤冷因数小,热膨胀严重,实验证明在给水后的半小时内,属于骤冷周期的危险阶段,所以减少焦炭塔的热膨胀,开始给水时间应长一些。 27、本部分方要设备有哪些/
有焦炭塔,甩油泵,四通阀,放空塔,放空塔顶空冷器,放空塔顶油水分离器及放空塔底冷水器,甩油冷却器。 28、焦炭塔的作用?
是焦化反应得到产品的地方,是焦化装置的主要设备 29、说明焦炭塔结构,写出其规格,容积及材质?
焦炭塔实际是一个空的反应器,里面无特殊构件,规格640032100(切)材质15CrMoR+0Cr13AL15CrMor.
30\\影响焦炭塔变形的根本原因是什么?
无数次从高温到低温再到高温这种激烈冷交替变化,引起金属热应力变化减弱了焦炭塔强度,容易引起下部变形和塔体倾斜甚至鼓泡和开裂。 31、接触冷却塔的作用
是延迟焦化装置的油气密闭放空系统的主要设备,是焦炭塔放空油气,蒸汽的冷却和分离场所。
32、接触冷却塔的规格和主休材质?
规格直径3000327000(切),主材质20R Q235-A(渗铝) 0Cr18Ni10Ti.
33、接触冷却塔分为几段,各有几层塔板? 分为两段,上段6层,下段10层塔板。 34、接触冷却塔的进料有哪些?
(1) 焦炭塔顶安全阀,大瓦斯线安全阀,放空油气。 (2) 焦炭塔大瓦斯线放空油气,甩油罐小于150 ?C油气。
20
125、如何提高轻油收率?
(1) 循环 比不能过小,应尽量大。 (2)尽可能控制柴油干点上限控制。 (3)适当提高炉出口温度。 (4)尽量减少富气带油。
126、如何控制装置炼量?
(1)根据厂调度安排确定加工量
(2)根据原油加工量及原料性质、产品案确定循环比,确定辐射量。 127、如何合理利用蒸汽进行段试压?
为了节约蒸汽,试压时一般先试压力低的管线,设备,再试压力高的,试塔、容器之前,可先试与之相连的管线,管线试压完毕后排入塔、容器,接着对塔、容器进行试压。 128、蒸塔的目的?
装置停工后,塔内有存油,加之塔盘上还存有很多油,塔顶挥发线及塔内还存有很多油气,这些残油、油气应处理干净确保安全停工。 129、影响C—102底液面的因素有哪些? (1)循环比的大小或蒸发段温度的高低; (2)焦炭塔油气温度或换塔操作, (3)塔—102底液控失灵, (4)辐射调节流量;
(5)原料泵和辐射泵运行状况。 130、装置达到以下条件才能进油;
(1)装置所属设备,管线贯通,试压结束,发现问题全部处理完毕。 (2)所有盲板该拆的全部拆除,该加的应加上,对应法兰全部换垫并把紧; (3)准备足量的润滑油及各种上化工原料,并配制待用;
(4)水、电、汽、燃料、仪表用风均已列入装置,并确定电机转向是否下地确; (5)改好所有流程,并分别经操作人员,班长,车间三级大检查确认无问题; (6)联系生产调度了解原油、各产品用罐安排,联系化验分析开工蜡油的质量指标。
第四节 冷热油泵及甩油部分
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1.泵正常运转时。电机及泵的滑动轴承,滚动轴承的温度分别不得超过多少?滑动轴承不大于 65℃,滚动轴承不大于 75℃。
2.用填粒密封时,对介质为重质油及轻质油,分别允许多大泄漏量/ 重质油:10滴/分 轻质油:20滴/分。
3、离心泵刚启动时,机械密封有滴漏,是否马上停泵检修?该如何处理?
否。观察一段时间,看有无增减,如连犊运行四个小时,泄漏有所增加则应停泵检查。如运行四小时泄漏不增则可以继续运行;如再运行两昼夜,泄漏量仍不减少,则应停泵检查。 4、检修期间,如何处理润滑油系统? (1)清洗润滑油系统中所有的油箱。 (2)清洗润滑油系统中所有过滤器。 (3)对润滑油系统中所有过滤器。 5、离习泵起动时,出品阀关闭的目的是什么? (1)减少起动负荷,保护电机和其它电器元件。 (2)避免抽空。
6、往复泵启动前准备工作有哪些?
(1)检查螺检及各种结合部位有无松动,各附件是否齐全好用。
(2)检查注油器及油位,转动注油器向汽缸内加油。检查各润滑脂,油杯是否有油,并向转动部位压油。
(3)开脱水阀,使蒸汽与乏汽脱水后,向缸内通入少量蒸汽暖缸。脱水:主蒸汽阀前,乏汽管阀后,汽。暖;引乏汽或主蒸汽入汽缸,进行暖缸,脱水。 (4)检查盘根,调节冷却水。 (5)打末泵出口和进口。 7、蒸汽入复泵如何启动?
(1)准备工作就绪,逐渐开大主蒸汽阀,使泵在低速下运行3~5min。检查无问题后,按正常转速运转(热油泵先预热)。
(2)检查注油点,调节注油量,保护输油钢管不热(每秒5—10滴)。 (3)热油泵启动后,提量慢,以防泵内受热泪盈眶不均匀。 (4)检查运转泵的运转情况。 8、蒸汽复泵的停车步骤?
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(1)依次关闭主蒸汽阀,排汽阀,打开排凝阀,排除缸内水现乏汽。 (2)关闭泵的出入口阀卸掉油缸内压力,必要时用蒸汽扫净缸内油品。 (3)热油泵停泵后,停冷却水。
(4)在冬季长时间停车备用时,汽缸内应通入少量蒸汽明年 缸,防止冻结,冷却水阀打开。
9、往复泵如何切换?
(1) 备用泵启动前准备工作和启动顺序、停车顺序如7、8题。 (2) 切换时维持操作平稳,防止流量波动。
(3) 开备用泵逐渐停运转泵,关闭出,入口阀(注意停泵时不是关泵出口阀,而是关
汽阀)
10、蒸汽往复泵的维护检查内容?
(1)经常检查泵在运行中的压力,往复次数,润滑状况。
(2)经常检查泵在去年中各部件,连接件,汽缸,活塞等振动情况。如果现有激烈的响声噪音时,应即检查处理。
(3)检查拉杆情况。
(4)热油泵调节水量,防止烧、磨损填料。
(5)经常查盘根磨损情况,漏油量应在规定范围之内;轻质油<20滴/分,重质油<10滴/分。
(6)检查注油器供油情况,按规定时间向注油器及润滑点注油。 (7)检查冲程数不要过慢,如小于5次/分则有自动停车的可能。 (8)备用泵每天白天白班放汽缸存水一次。 (9)认真搞好泵体及泵房卫生,做好运行记录。 11、简述离心泵与螺杆泵的正常停泵步骤?
(1)关入口阀。
(2)停电机,关出口阀。
12、普通离心泵式运时有哪些注意事项?
(1)泵量调节只许用出口阀门,禁用进口阀门调量。 (2)泵送流体量应不小于额定流量的25%。
(3)注意电流,当油泵水式运时,严以待电流超高。 (4)泵出口有调节阀时,泵的出口阀可全开。 14、泵在什么情况下需要冷却?
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当泵输送介质温度大于100℃时,轴承需要冷却;大于150℃时,密封腔需要冷却;大于200℃时,泵的支座一般需要冷却。 15、简述封油系统式运步骤?
(1)检查封油系统流程是否正确、畅通。
(2)保持油温在50~70℃,油位在封罐的2/3处。 (3)封油进入正常循环,罐底脱水,联系化验分析水份。 (4) 蜡油分析无水、封油进入正常循环。 16、轴承泵打封油的目的是什么?以什么油做封油?
打封油的目的主要是对机械密封端面进行密封、冲洗、润滑和冷却,以蜡油作为封油。 17、轴承灰注入的封油压力控制指标上什么?
封存油压力必须比辐射泵入口压力大0.03-0.05Mpa。 18、辐射泵冷油式运时,用的是哪种油? 辐射用柴油试运。
19、辐射泵体预热速度及预热时间各为多少?
辐射泵体预热速度为不大于 50℃/h,整个预热时间为不得小于3h。 20、辐射泵注封油的温度为多少/ 封存油温度为50~70℃。
21、辐射泵抽空的原因是什么?如何处理?
原因:(1)开工时,原料含水未脱净。 (2)分馏塔底液面过低或液面指标失灵。 (3) 封油带水或封油注入量过大。 (4)蒸汽串入泵的吸入口管线。 (5)焦炭塔严重冲塔,将过滤器堵塞或焦块将叶轮流道堵塞。 处理:(1)关闭泵出口阀。
(2)迅速通知班长和有关部门降炉温或熄火,并检查原因,尽快恢复正常运转。 (3)处理无效应立即启动往复泵经辐射管送料,并江报车间共同处理。 22、辐射泵密封漏油的原因是什么?如何正确处理?
(1)机泵振动过大或串轴严重
(2)封油中断或封油压力过小,造成热油倒串。 (3)密封冷却水不足。
(4)机械密封材质不符合要求或装配不符合要求。 (5)辐射泵抽空。
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处理:(1)调整封油压力。
(2)检查封油中断的原因,采取相应的措施,保证封油注入正常。 (3)调整冷却水量。 (4)联系钳工处理。 (5)消除抽空。
(6)冒烟时,用蒸汽保护,汇报车间处理。 23.辐射泵轴瓦温度上升超标的原因?如何处理?
答(1)安装时,中心未找正或轴瓦质量差,轴瓦间隙不合格。 (2)润滑油带水或变质。 (3)润滑油量不足或中断。 (4)润滑油温度过高。 (5)机械振动过大。 处理:(1)联系钳工车间处理。
(2)查明润滑油带水质原因采取多种形式相应的措施,同时加强润滑箱脱水,更换新油或补加新油切换过滤器;必要时启动备用润滑油泵送油。 (3)加大冷却水量。 (4)联系钳工处理。
(5)如上述方法处理无效轴瓦温度仍超过最高指标,应按紧急停车处理同时启动备用泵。 24.在封油泵都坏的情况下,封油系统如何处理保证辐射泵的正常运行?
答:按辐射泵封油系统自压流程改封油自压来保证辐射泵的正常运行。 25.辐射泵的正常操作系统与管理有哪些内容? (一)加强润滑油系统的操作与管理。 (1)保持辐射泵各部位正常润滑。
(2)经常检查承轴瓦,机体振动情况,有无杂音。 (3)调节各部冷却水排出温度不大于35℃。 (二)加强封油系统的操作与维护
(1)定时检查前后端面密封有无漏油现象。
(2)根据辐射泵入口压力变化及时 调整封油注入压力,保持比入口压力大0.05MP。 (3)加强封油罐收油温度及液面检查,保持封存油温度为 70℃±5℃。
(三)加强辐射泵冷却水系统的操作和维护。注意新鲜水、罗化流量变化及时调整。
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