Отчет о претдипломной практике на кафедре ТМО

     Рассмотрим  основное оборудование процесса гидроочистки бензина установки 24-300. 

     2.1 Отпарная колонна К-101 

     Предназначена для отпарки нестабильного гидрогенизата  от паров углеводородных, сернистых  и других соединений. Для реализации этой цели на 14 и 20 тарелки подается нестабильный гидрогенизат жидкой фазой, на 30 тарелку рефлюкс с сепаратора С-103. Газовый поток подается под нижнюю тарелку рибойлером Т-101, который забирает часть стабильного гидрогенизата с низа колонны. В противотоке контактирующих газовой и жидкой фаз осуществляется процесс отпарки газов из нестабильного бензина.

     С верха колонны выводятся пары углеводородных, сернистых и других соединений и направляются на последующее  охлаждение и отделение жидкой фазы, а затем выводятся с установки [1].

     С низа колонны выводится стабильный гидрогенизат, который далее после  охлаждения выводится с установки.

     Колонна К-101 высотой 26910мм состоит из корпуса и опоры. Корпус колонного аппарата состоит из цилиндрической сварной обечайки внутренним диаметром 1600мм и двух эллиптических днищ. Опора юбочная цилиндрическая. Рабочее давление в колонне составляет 0,9 МПа, температура верха колонны порядка 145⁰С, низа – 200⁰С.

     Внутри  колонна снабжена 30 решётчатыми тарелками, на которых происходит взаимодействие двух фаз и осуществляется процесс отпарки [1].

     Газ и жидкость взаимодействуют в  перекрестном токе: жидкость движется по тарелке и далее на расположенную  ниже тарелку, а газ – вверх  по оси колонны.

     Корпус  колонны, внутренние устройства и опорная  обечайка выполнены из биметалла 09Г2С+12Х18Н10Т [1]. 

     2.2 Реактор Р-101 

     Предназначен  для проведения реакции деструктивной  гидрогенизации, при которой в  присутствии ВСГ на катализаторе происходит разложение сернистых, азотистых  и углеводородных соединений.

     Для реакции используется насыпной катализатор  марки ГО-30/7. Допускается использование катализаторов АКМ, АНМ, ГО-70, S-12. Катализатор в процессе эксплуатации закоксовывается, что вызывает необходимость в его регенерации. Закоксовавшийся катализатор продувают и прокаливают [3].

     Реактор имеет обечайку диаметром 2720мм, верхнее и нижнее эллиптическое днище. Высота реактора составляет 5440мм. Давление реакции – 5 МПа, давление регенерации 1 МПа. Температура реакции 420⁰С, регенерации 500⁰С [1].

     Изнутри реактор футерован жаропрочным  торкрет-бетоном, защищающим металл корпуса от высоких температур.

     Реактор Р-101 выполнен из низколегированной  стали 12ХМ. 

     2.3 Трубчатая печь П-101 

     Предназначена для нагрева газосырьевой смеси, идущей в реактор Р-101, где осуществляется реакция на катализаторе. На установке  гидроочистки бензина 24-300/1 установлена односкатная шатровая печь теплопроизводительностью 4 млн. ккал/час. В конвекционной части размещены 30 горизонтальных труб змеевика диаметром 159 мм. В радиационной части расположено 17 труб на потолочном и 12 труб на подовом экране. А также имеется 9 труб на дополнительном экране. Змеевик выполнен из материала Х5М. Трубы крепят к внутренней поверхности печи подвесками [1].

     Внутренняя  поверхность печи имеет футеровку, предотвращающую перегрев стальных конструкций печи и обеспечивающую герметичность, и как следствие высокий КПД.

     Газосырьевая  среда заходит сначала в конвекционную  часть змеевика печи, затем предварительно нагреваясь, в радиантную. В конвекионной части печи газосырьевая среда нагревается  главным образом за счет конвекции от уходящих дымовых газов, в радиантной части за счет излучения от горения горелок. Газы, образующиеся в результате сгорания топлива, проходят перевал, конвекционную часть и выходят через дымоход и печную трубу в атмосферу с температурой порядка 300⁰С [1].

     Температура на выходе составляет порядка 305⁰С, температура на входе – 185⁰С.

     В печи установлены горелки типа ГП-1.

     Печи  данного типа морально устарели, но до сих пор применяются на многих установках.

     Общий вид печи П-101 представлен в приложении Б. 

     2.4 Теплообменное оборудование 

     Теплообменное оборудование представляют теплообменные  аппараты типа ТУ, ТП, рибойлеры, а также  холодильники-конденсаторы и аппараты воздушного охлаждения.

     Подогреватель - рибойлер Т-101 отпарной колонны представляет собой вертикальный теплообменный аппарат с паровым пространством [1].

     Предназначен  для создания паровой фазы внизу  отпарной колонны. Газопаровая смесь  после печи П-101 с температурой около 350⁰С направляется в трубный пучок подогреветеля, где отдает свое тепло стабильному гидрогенизату с низа колонны и охлаждается. Температура стабильного гидрогенизата при этом достигает 230⁰С. Рабочее давление в трубном пучке составляет 4,5 МПа, в межтрубном пространстве 0,8 МПа.

     Состоит из кожуха, крышки кожуха, трубного пучка с трубой решеткой и перегородками, а так же опор, приваренных к кожуху. Кожух и внутренние устройства выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т [4].

     Другая  теплообменная аппаратура, не включая  аппараты воздушного охлаждения, представляют собой горизонтальные кожухотрубчатые  теплообменные аппараты типа ТП и  ТУ (Приложение Г). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3 Монтаж и ремонт колонного, теплообменного аппаратов и насосного оборудования 

     3.1 Ремонт  и монтаж теплообменных аппаратов  

     Ремонт  теплообменных аппаратов включает: подготовительные работы,  разборку,  выявление и устранение дефектов,  чистку труб и корпуса,  частичную  замену труб,  смену уплотнений разборных coединений,  peмонт футеровки и защитных покрытий деталей с частичной заменой,  сборку и испытания аппарата на прочность и плотность.

     При подготовке теплообменника к ремонту  следует: избыточное давление снизить  до атмосферного, удалить из аппарата продукт и установить заглушки на всех коммуникациях,  продуть аппарат азотом или водяным паром с последующей промывкой водой и продувкой воздухом до получения удовлетворительных анализов на содержание ядовитых и взрывоопасных веществ.

     Наиболее  трудоемкие операции при ремонте теплообменников: монтаж и демонтаж резьбовых соединений, очистка труб и корпуса; извлечение трубных пучков, замена труб и установка трубных пучков; испытания.

     Для снижения трудоемкости работ по монтажу  и демонтажу резьбовых соединений применяют гайковерты с пневматическим и гидравлическим приводом. Для извлечения трубных пучков из теплообменников с плавающей головкой можно использовать лебедки и домкраты, а также приспособления для захвата трубного пучка (лебедка или полиспаст) в сочетании с грузоподъемными механизмами (автомобильный кран, таль с передвижным монорельсом или тележка) [5].

     Замена  труб в трубной решетке включает удаление дефектных труб, правку вмятин в трубах, подготовку новых труб (резку в размер и зачистку концов под развальцовку или сварку), соединение труб в пучки и крепление их в решетках.

     Ремонт  теплообменных аппаратов завершают  гидравлическими испытаниями, причем сначала испытывают межтрубное пространство, а затем трубное. Пробное давление обычно указано в паспорте аппарата. При отсутствии в паспорте этого параметра корпус аппарата (межтрубное пространство) испытывают как coсуд или аппарат, а трубное пространство при удвоенном рабочем давлении.

     Теплообменные аппараты поставляют, как правило, в  полностью собранном виде после испытаний на прочность и плотность.

     Монтаж  проводят либо на открытых площадках, либо на между этажных перекрытиях технологических цехов. В качестве грузоподъемных механизмов преимущественно используют самоходные стреловые краны, в некоторых случаях трубоукладчики, мачты и порталы, а также простейшие грузоподъемные механизмы (полиспасты, тали), прикрепленные к металлоконструкциям.

     В зависимости от условий монтажа (высота и расположение фундаментов, размеры монтажной площадки), размеров и массы аппаратов возможны различные схемы подъема одним краном на открытой площадке

     После подъема аппарат поворачивают на растяжках в проектное положение  вокруг вертикальной оси и устанавливают  на опоры. После подъема аппарата над фундаментом кран перемещают до   теплообменных аппаратов на открытой площадке установки аппарата в проектное положение.

     При недостаточной гpyзоподъемности одного крана устанавливают спаренные краны. Для контроля равномернного распределения нагрузки на краны часто применяют балансирные траверсы.

     В технологических цехах теплообменные  аппараты монтируют в соответствии с совмещенным графиком строительно-монтажных  работ в период возведения здания, фундаментов до сооружения располагаемых  выше перекрытий. Такая технология значительно ускоряет производство строительно-монтажных работ.

     При несоблюдении указанной последовательности работ приходится монтировать аппараты под перекрытиями [5].

     Для компенсации температурных деформаций корпуса горизонтальных теплообменников  одну из опор (как правило, у подвижной трубной решетки аппарата) выполняют подвижной. 

     3.2 Ремонт  и монтаж колонных аппаратов  

     Основным  видом износа колонной массообменной  аппаратуры является забивка колонны  отложениями и коррозия ее элементов. Содержание операций и их число при разборке колонны зависят от ее диаметра. Царговые колонны разбирают полностью. У цельносварных колонн демонтируют только внутренние устройства.

     При подготовке колонного аппарата к  ремонту следует: отключить eгo от газовых  магистралей и электросети и установить заглушки на фланцевых соединениях штуцеров; продуть аппарат азотом, чтобы концентрация вредных и горючих веществ не превышала предельно допустимых санитарных норм; демонтировать коммуникации ввода газа в .колонну; разъединить фланцевые соединения, демонтировать находящееся внутри колонны оборудование. Далее необходимо выполнить тщательный наружный и внутренний осмотр корпуса колонны для выявления возможных дефектов, образовавшихся в процессе эксплуатации (механические повреждения, трещины, коррозия и др.). Следует обращать особое внимание на состояние сварных швов и уплотнительных поверхностей корпуса и крышки. При наличии повреждений наружной поверхности (вмятин, коррозионных разрушений и др.) необходимо удалить дефектный металл шлифованием. Надежность ликвидации поверхностных дефектов контролируют магнитной или ультразвуковой дефектоскопией. Допускается глубина повреждения в пределах 10 - 20 % толщины стенки в зависимости от размеров повреждения [5].

     Для уплотнительных поверхностей корпусов, крышек и обтюраторов необходимо контролировать качество поверхности (забоины, риски, следы коррозии, трещины) и точность геометрической формы; при необходимости следует использовать методы механической обработки. Запрещается устранять дефекты на уплотнительных поверхностях зачеканкой и установкой ввepтышей. Все уплотнительные поверхности следует контролировать магнитной или ультразвуковой дефектоскопией на отсутствие трещин.

     Тарелки разбирают внутри колонны, выносят  через люки на обслуживающие площадки и транспортируют для чистки и ремонта. Иногда проводят чистку тарелок внутри аппарата. Для монтажа тарелок в верхней части колонны устанавливают поворотный крану - косину, который через систему направляющих роликов и блоков соединен с лебедкой, расположенной у основания колонны.

     При ремонте внутренние устройства колонн очищают от грязи, кокса и других отложений. Твердую и тестообразную  массу yдaляют лопаточками или скребками, кокс пневматическими отбойными молотками. Операции, связанные с разборкой закоксованных тарелок и отбойников, наиболее трудоемки; эти операции осуществляют с помощью талей, подвешиваемых внутри колонны на опорных балках.

     Определение износа и отбраковку внутренних устройств  выполняют в соответствии с действующими методиками и нормами [5].

     Изношенные  детали, а иногда и целые узлы заменяют. При ремонте и обслуживании насадочных колонн основное внимание уделяют очистке внутренних устройств  аппарата, eгo корпуса и замене насадки. При помощи лебедки, бадьи и кpaнa - укосины на верх колонны (или к любому люку) подают новую нaсадку и удаляют старую. Для загрузки и выгрузки насадки обычно используют бадьи с открывающимся днищем и сменные переносные лотки.

     Изношенные  штуцера и люки вырезают и заменяют новыми с обязательной установкой укрепляющих колец. При каждом ремонте измеряют фактическую толщину стенки корпуса колонного аппарата.

     Корпус  цельносварных колонн демонтируют  при необходимости замены части корпуса или днища. Нижнюю часть корпуса или днища можно заменять и без демонтажа колонны. Для этого к верхней части колонны крепят опорную площадку, под которую подводят домкраты. Нижнюю часть колонны отрезают и удаляют после подъема верхней части на высоту 100 мм. После подведения новой нижней части верхнюю часть опускают и сваривают с нижней. При замене промежуточных обечаек и днищ используют мачты.