第III类压力容器加氢主反应器风险评估报告（3页）.pdf
已下载：0 次 是否免费： 否 上传时间：2012-09-11
摘要按照《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSGR0004—2009）第3.6 条和GB150《固定式压力容器》征求意见稿附录G 要求，对加氢主反应器可能发生的危害、损伤机理及主要特征进行分析，并提出预防损伤的措施。
关键词加氢主反应器；风险评估；损伤机理；预防措施
1 基本设计参数
1.1 介质：轻苯，H
2（氢分压1.9~2.0 MPa），H
1.2 介质特性：中度危害，易爆
1.3 工作压力（MPa）：生产工况：2.7 / 3.0（初期/ 末期）；再生工况：0.2
1.4 工作温度（℃）：生产工况：入口280 / 341（初期/ 末期），出口310 / 370（初期/ 末期）；再生工况：
1.5 设计压力( M Pa)：生产工况：4.0 ；再生工况：0.38
1.6 设计温度( ℃)：生产工况：400；再生工况：
1.7 主要受压元件材料：15CrMoR+0Cr18Ni10Ti
1.8 容器类别：III 类
1.9 品种及结构型式：反应，塔器（填料塔），立式
1.10 结构尺寸：φ1700×11800（T.L）×（32+3）
1.11 容积（m3）：28
1.12 图号：XX －X －XXXXX
2 操作工况条件的描述
由加氢预反应器出来的预反应产物与主反应产物换热，再进入主反应器进料加热炉升温至主反应温度280 ~ 341℃后，进入加氢主反应器顶部进料口，物料气体通过CoMo 催化剂床层进行加氢处理。在此，硫醇、噻吩、氧化物及氮化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨气。由于是放热反应，加氢主反应器出口温度为310 ~ 370 ℃，进出口温差约20 ~ 30℃。
在物料操作过程中，反应产生的聚合物和结焦物聚集在催化剂的表面。随着反应的持续，聚集物的增加，催化剂活性会逐渐降低，从而影响加氢主反应器的工作效率。提高催化剂活性主要由适当提高主反应器入口温度及氢分压来实现。当催化剂活性降低到一定程度，加氢主反应器出口温度达到约370℃，或者压降超过允许值时，催化剂必须再生。再生操作时，先将干燥的氮气加热到230 ℃送入加氢主反应器，再切换成230 ℃饱和蒸汽，并将其加热到375 ℃的过热蒸汽。此时，送入空气助燃，以去除催化剂床层上的聚集物。再生操作温度应控制在≤ 480℃。
如果再生前催化剂床层压差过大，再生后应将催化剂从卸料口卸出，筛除粉末、杂质并添加新催化剂再重新加入主反应器。经过再生处理，催化剂活性可以恢复。再生后的催化剂必须同新催化剂一样进行硫化处理。
3 设计工况条件下可能发生的危害：腐蚀、开裂、变形、泄漏。
4 损伤模式和预防措施
4.1 母材及焊缝金属的高温氢腐蚀
4.1.1 损伤机理及主要特征
在高温、高压氢环境下操作，可能导致：一是表面脱碳。表面脱碳不产生裂纹，一般影响较轻。
二是内部脱碳和开裂。它是由于氢侵入扩散到钢中与固溶碳或不稳定的碳化物发生化学反应，生成甲烷，而甲烷不能逸出钢外，就聚集在晶界空隙和/ 或夹杂物附近，形成很高的局部应力
关键词加氢主反应器；风险评估；损伤机理；预防措施
1 基本设计参数
1.1 介质：轻苯，H
2（氢分压1.9~2.0 MPa），H
1.2 介质特性：中度危害，易爆
1.3 工作压力（MPa）：生产工况：2.7 / 3.0（初期/ 末期）；再生工况：0.2
1.4 工作温度（℃）：生产工况：入口280 / 341（初期/ 末期），出口310 / 370（初期/ 末期）；再生工况：
1.5 设计压力( M Pa)：生产工况：4.0 ；再生工况：0.38
1.6 设计温度( ℃)：生产工况：400；再生工况：
1.7 主要受压元件材料：15CrMoR+0Cr18Ni10Ti
1.8 容器类别：III 类
1.9 品种及结构型式：反应，塔器（填料塔），立式
1.10 结构尺寸：φ1700×11800（T.L）×（32+3）
1.11 容积（m3）：28
1.12 图号：XX －X －XXXXX
2 操作工况条件的描述
由加氢预反应器出来的预反应产物与主反应产物换热，再进入主反应器进料加热炉升温至主反应温度280 ~ 341℃后，进入加氢主反应器顶部进料口，物料气体通过CoMo 催化剂床层进行加氢处理。在此，硫醇、噻吩、氧化物及氮化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨气。由于是放热反应，加氢主反应器出口温度为310 ~ 370 ℃，进出口温差约20 ~ 30℃。
在物料操作过程中，反应产生的聚合物和结焦物聚集在催化剂的表面。随着反应的持续，聚集物的增加，催化剂活性会逐渐降低，从而影响加氢主反应器的工作效率。提高催化剂活性主要由适当提高主反应器入口温度及氢分压来实现。当催化剂活性降低到一定程度，加氢主反应器出口温度达到约370℃，或者压降超过允许值时，催化剂必须再生。再生操作时，先将干燥的氮气加热到230 ℃送入加氢主反应器，再切换成230 ℃饱和蒸汽，并将其加热到375 ℃的过热蒸汽。此时，送入空气助燃，以去除催化剂床层上的聚集物。再生操作温度应控制在≤ 480℃。
如果再生前催化剂床层压差过大，再生后应将催化剂从卸料口卸出，筛除粉末、杂质并添加新催化剂再重新加入主反应器。经过再生处理，催化剂活性可以恢复。再生后的催化剂必须同新催化剂一样进行硫化处理。
3 设计工况条件下可能发生的危害：腐蚀、开裂、变形、泄漏。
4 损伤模式和预防措施
4.1 母材及焊缝金属的高温氢腐蚀
4.1.1 损伤机理及主要特征
在高温、高压氢环境下操作，可能导致：一是表面脱碳。表面脱碳不产生裂纹，一般影响较轻。
二是内部脱碳和开裂。它是由于氢侵入扩散到钢中与固溶碳或不稳定的碳化物发生化学反应，生成甲烷，而甲烷不能逸出钢外，就聚集在晶界空隙和/ 或夹杂物附近，形成很高的局部应力
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