第五章_化工装置开停车技术(1).ppt

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1、第五章 化工装置开停车技术,1,化学工业出版社,主要内容,第一节 原始开停车技术简述第二节 典型化工装置的原始开车技术第三节 正常开停车技术第四节 紧急停车技术第五节 化工装置原始开停车实例,2,化学工业出版社,三大目标,熟悉化工装置原始开停车的必备条件；熟悉化工装置原始开停车的准备工作；掌握水压试验和气密性试验的方法和步骤；掌握典型化工单元操作装置的原始开停车技术；掌握压缩机原始开停车技术；掌握典型化工反应单元装置的原始开停车技术；掌握化工单元装置在紧急情况下的停车技术。,能够完成化工装置开车前的准备工作；能够进行水压试验和气密性试验；能够进行典型化工单元操作装置的原始开停车；能够进行压缩机

2、的原始开停车；能够进行典型化工单元反应装置的原始开停车；能够在紧急情况下进行化工装置的停车。,具有团队意识和协作精神；具有良好的心理素质，遇事沉着稳健，能够虚心学习，善于总结，遵章守纪；具有对工作一丝不苟、敢于负责，对技术精益求精的精神；具有安全第一的观念，责任重于泰山。,3,第一节 原始开停车技术简述,一、原始开车前的必备条件,对化工装置中的所有运转设备（如机、泵）的机械性能通过实际运转进行初步检验，以求尽早发现设计、制造或安装过程中存在的缺陷，并能采取相应的措施予以消除，从而保证后续开车的顺利进行,只对新建装置而言，新建装置也包括在大修阶段新购进或者新添置的设备。工程中间交接是在单级试车、

3、系统吹扫和清洗完成后进行。,包括：系统置换、气密性实验、干燥、填料和三剂（催化剂、干燥剂和化学试剂）充填、加热炉烘炉、循环水系统预膜等，最后在系统充入假定介质（如水气油）后全系统设备进行一定时间的联动运转。,整个原始开车过程中最关键的阶段。一旦进入化工投料，物料在装置中开始发生反应，其温度、压力、流量、流速等主要操作参数均接近或达到设计值，所有设备均将接受实载负荷的考验。,在设计规定的条件下，全面检验整个化工装置的工程质量和工艺、设备的特性，确定该装置各项指标是否能够达到设计规定值或合同保证值，为最后的工程竣工验收提供依据。一般情况下需要连续运行72小时进行考核。,4,化学工业出版社,第一节

4、原始开停车技术简述,1.检查2.吹除与扫净3.系统的水压试验和气密性试验 4.原始开车前系统或装置的干燥 5.在原始开车期间注意事项,二、原始开车前的准备工作,5,化学工业出版社,第二节 典型化工装置的原始开停车技术,一、换热系统的开车(First Start and Stop of Heat Exchanging System)二、精馏系统的开车(First Start and Stop of Rectifying Tower System)三、吸收系统的开车(First Start and Stop of Absorbing Tower System)四、反应装置系统的开车(First S

5、tart and Stop of Reaction Equipment System)五、离心泵系统的开车(First Start and Stop of Centrifugal Pump System)六、压缩机系统的开停车(First Start and Stop of Compression Engine System),6,化学工业出版社,一、换热系统的开停车(First Start and Stop of Heat Exchanging System),第二节 典型化工装置的原始开停车技术,7,化学工业出版社,一、换热装置系统的原始开停车,天然气蒸汽转化装置工艺,8,化学工业出版社,

6、1.换热器的分类按结构分类主要有：管壳式换热器和管板式换热器,9,化学工业出版社,首先利用壳体上的附设管线（放空管线和放净管线），将换热器内的气体或积液排净，以免产生水击或气堵现象，然后全部打开排气阀；先通入低温流体（气体、液体），若低温流体是液体，则待液体充满换热器时，关闭放气阀；缓缓地通入高温流体（气体、液体），以免由于温差过大，流体的急速地流入而造成热冲击；在温度上升至正常的操作温度期间，对于外部连接的螺栓应重新紧固，以防密封不严而产生泄漏。,2.换热装置系统的原始开车,10,化学工业出版社,应该先停高温流体，经过一定时间间隔再停低温流体，以确保停车安全。对于长期停车，应排净积液，放空气

7、体，有的要进行惰性气体置换，以确保设备检修的安全。,3换热装置系统的正常停车,11,化学工业出版社,二、精馏系统的开车(First Start and Stop of Rectifying Tower System),第二节 典型化工装置的原始开停车技术,12,化学工业出版社,二、精馏装置系统的原始开停车,板式塔,13,化学工业出版社,二、精馏装置系统的原始开停车,加料 釜液液位为控制液面的1/3 2/3时，停止进料，关闭进料阀。加热 打开蒸汽阀,缓慢加热当达到稳定的连续进料和连续采出合格产品时，即为开车成功,1.精馏装置系统的原始开车,14,化学工业出版社,2.精馏装置系统的正常停车,精馏装

8、置的原始开车后的停车与正常停车相同，正常停车有短期停和长期停车。对于短期停车：停止进料、停止出料、停止加热，待塔顶无蒸气时停止冷凝冷却；对于长期停车：停止进料、将塔顶出料切换进入事故罐，直到蒸出的物料符合停车要求时再停止加热，待塔顶无蒸气时停止冷凝冷却，待整个精馏塔完全冷却下来放净釜液，进行洗塔、置换及气体采样分析，符合要求后，长期停车结束。,二、精馏装置系统的原始开停车,15,化学工业出版社,三、吸收系统的开车(First Start and Stop of Absorbing Tower System),第二节 典型化工装置的原始开停车技术,16,化学工业出版社,三、吸收装置系统的原始开停

9、车,填料塔,17,化学工业出版社,吸收装置系统的原始开车,启动吸收剂循环液泵，按离心泵操作规程操作。调节塔顶喷淋量至规定的要求，严格按照液气比要求进行操作。打开塔底液面计的针形阀，调节液面至规定位置。打开进气的转子流量计的调节阀调节进塔混合气的流量当塔顶尾气符合要求时，即可按此时调节效果投入生产。,三、吸收装置系统的原始开停车,18,化学工业出版社,吸收装置系统的正常停车,停止进气、稍等片刻停循环吸收液。想一想：为什么说吸收操作的进气量是工艺上确定的，调节余地较小，而你在实训室进行吸收实训时，为什么可以调节气量？目的是什么？与生产操作上一样吗？,三、吸收装置系统的原始开停车,19,化学工业出版

10、社,四、反应装置系统的开车(First Start and Stop of Reaction Equipment System),第二节 典型化工装置的原始开停车技术,20,化学工业出版社,1.釜式反应器的开停车,21,化学工业出版社,开 车,液液相反应a检查b进料 c搅拌d加热升温e维持反应温度的稳定,1.釜式反应器的开停车,气液相反应a检查 b进料c搅拌 d加热升温e维持反应温度的稳定,液固相反应液固相反应，指的是其中一种反应物为溶液，另一种反应物为固体，当这种反应物投入反应液中时很快溶解，形成均一透明的溶液进行反应。如脲醛树脂、三聚氰胺树脂的反应，其中甲醛为37%40%的福尔马林溶液，而

11、尿素、三聚氰胺为固体。对于这类体系的反应开车方法同液液相反应。,22,化学工业出版社,停 车,停止加料、维持工艺要求的反应时间使反应结束。对于放热反应夹套或盘管内冷却介质继续冷却；对于吸热反应停止加热。待釜内物料温度冷却至常温时，关闭冷却介质进口阀，打开放料阀边搅拌边放料，待放完料，停止搅拌，关闭放料阀。对于有些反应需要洗釜时要进行洗釜。再检查一遍使各阀门处于开车状态。,23,化学工业出版社,2.固定床反应装置系统的原始开停车,24,化学工业出版社,开 车,检查 除了检查仪表、阀门、附属管线之外，重点是检查催化剂的支撑装置。吹扫、洗净 吹除管道和设备中泥土、灰尘，洗去油污和铁锈等。试压、试漏。

12、烘干，除去湿分。置换 一般用氮气置换，以保证更换催化剂过程中的安全；,2.固定床反应装置系统的原始开停车,25,化学工业出版社,再置换催化剂活化暖炉 即反应器预热、升温。绝热式反应器的预热、升温，一般是采用热的惰性气体进行预热、升温到反应温度，所选择的惰性气体不参与化学反应，不破坏催化剂的结构特性；等温换热式反应器的预热、升温，一般是采用高、中、低压蒸汽或其它热源进行预热，选择什么样的热介质预热主要是根据反应温度确定。投料 通气进行反应。,2.固定床反应装置系统的原始开停车,催化剂装填,26,化学工业出版社,停止进气，对于吸热反应，停止加热；对于放热反应，继续冷却。对于短期停车，应使反应釜处于

13、热态；对于长期停车，应使反应釜继续冷却至常温、置换、取气体样进行分析，停车结束。,2.固定床反应装置系统的原始开停车,停 车,27,化学工业出版社,五、离心泵系统的开车(First Start and Stop of Centrifugal Pump System),第二节 典型化工装置的原始开停车技术,28,化学工业出版社,五、离心泵系统的原始开停车,1离心泵系统的原始开车2离心泵系统的正常停车,29,化学工业出版社,1离心泵系统的原始开车,（1）检查离心泵的螺栓、转动部分、轴承（2）灌泵（3）检查轴封装置密封腔内是否充满液体（4）检查出入管线、阀门、法兰及各测量仪表。（5）关闭出口压力表及

14、进口真空表（6）启动电动机并打开压力表（7）缓慢打开出口阀，调节流量（8）检查泵进出口压力表及电流表指示是否正常,30,化学工业出版社,2离心泵系统的正常停车,关闭出口阀、停泵对于离心泵安装位置低于贮槽液面高度时，关闭进口阀；对于长期停车，在关闭出口阀后，打开放净阀放净泵内液体，打开循环管路上的旁路阀，放净出口管路中的液体。想一想：造成离心泵汽蚀原因有哪些？,31,化学工业出版社,六、压缩机系统的开停车(First Start and Stop of Compression Engine System),第二节 典型化工装置的原始开停车技术,32,化学工业出版社,六、压缩机系统的开停车,33,

15、化学工业出版社,离心式压缩机的优缺点,1.离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。2.运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。3.在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。4.离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。,1.离心式压缩机目前还不适用于气量太小及压比过高的场合。2.离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。3.目前离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。,优点,缺点,3

16、4,化学工业出版社,离心压缩机的工作原理,汽轮机（或电动机）带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带，前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮，由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去，从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力，还可以很大的速度离开工作轮，气体经扩压器逐渐降低了速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够，可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯通，回流器来实现。这就是离心式压缩机的工作原理。,35,化学工业出版社,压缩机系统的开停车

17、,1.试运转前的准备工作2.试运后的检查3.压缩机组运行前的准备与检查 4.电动机驱动机组的开停车5.汽轮机驱动机组的开停车6.压缩机的防反转7.压缩机在封闭回路下的操作8.压缩机的喘振与防喘振,36,化学工业出版社,第三节 正常开停车技术,一、正常开车前的准备工作二、正常开车三、正常停车,37,化学工业出版社,一、正常开车前的准备工作,无论是原始开车还是正常开车，检查是必须的。通过检查才能确认设备、管线、阀门、仪表完好，催化剂、干燥剂、溶剂和其它助剂完全满足开车的条件要求。正常开车分为短期停车后的开车和长期停车后的开车。短期停车后的开车，称之为热态开车，即装置处于保温状态，完全满足立即起动的

18、要求；长期停车后的开车，称之为冷态开车，即装置处于原始状态，有可能按照原始状态的开车程序进行。,想一想：正常开车前的准备工作与原始开车前的准备工作有什么不同？,38,化学工业出版社,一、正常开车前的准备工作,正常开车与原始开车相比程序要简单一些，有些程序可能要省略，例如有的系统不需要吹扫洗净、试压试漏、置换等；又如固定床反应装置不需要进行催化剂装填，而且已有的催化剂已经处于活性状态不需要进行活化；有的固定床反应器甚至是短期停车后的开车也不需要暖炉。,39,化学工业出版社,二、正常开车,因为停车后的正常开车分为短期停车后的开车（热态）和长期停车后的开车（冷态），所以操作人员必须熟知装置的状态，确

19、定是热态还是冷态，并以适当的步骤来进行开车。以后（指装置已经正式投产后）所有的开车与原始开车，都或多或少的有所不同，例如，以后开车就是固定床催化剂已经活化的情况下的开车；鼓泡塔式反应器中氧化液已经符合要求的开车；精馏装置的釜液液位已经在1/32/3位置；吸收剂已经符合要求；压缩机一直处于空载运转等。,40,化学工业出版社,二、正常开车,对于釜式反应器，由于其是批量间歇生产的反应釜，所以每一次停车后釜内基本清空，其正常开车程序同原始开车程序基本相同。长期停车后的正常开车同原始开车程序相同。如还原性的催化剂已经氧化失去活性，此时反应装置的开车就应该严格按照原始开车程序进行催化剂还原。又如压缩机处于

20、静止状态，起动压缩机也应该严格按照压缩机的启动程序进行。,41,化学工业出版社,三、正常停车,正常停车首先是假定装置所有的设备都处在良好的运行状态；当然,也可能已经发现有的设备的“次要问题”带病运转将要影响生产和安全，但目前这一“次要问题”并没有影响生产和安全，所以正好赶在设备正常停车期间一并检修；还有可能因为生产任务的不足或市场需求的变化造成生产装置的开工不足而导致的正常停车。,42,化学工业出版社,第四节 紧急停车技术,一、紧急停车的原因二、措施,43,化学工业出版社,一、紧急停车的原因,在生产过程中，遇到一些想象不到的特殊情况，如某些装置或设备的损坏、某些电气设备的电源可能发生故障、某一

21、个或多个仪表失灵而不能正确地显示要测定的各项指标，如温度、压力、液位、流量等，而引起的停车称之为紧急事故停车。注意：紧急停车与正常停车不同，它会影响生产任务的完成，在恢复开车以后必须采取措施，才能将停车的损失降到最低限度。,44,化学工业出版社,二、措施,（一）安全阀门的操作（二）紧急停车按钮（三）由跳车联锁执行的紧急停车1反应装置的停车2锅炉给水中断3停电4仪表空气中断停车5重新开车程序,45,化学工业出版社,第五节 化工装置原始开停车实例,一、甲醇精馏双塔工艺过程,46,化学工业出版社,（一）低沸物塔（二）高沸塔（三）侧线采出（四）排污系统,第五节 化工装置原始开停车实例,47,化学工业出

22、版社,二、甲醇精馏装置原始开车,双塔精馏工艺流图,48,化学工业出版社,双效三塔工艺流程图,49,化学工业出版社,（一）精馏单元的检查（二）泄漏试验（三）水循环（水联动）（四）系统置换与最后准备（五）精馏系统原始开车（水联动试车）（六）精馏塔的水联动停车,二、甲醇精馏装置原始开车,50,化学工业出版社,本章小结,本章主要介绍了：化工生产装置的原始开停车技术、典型化工装置的原始开停车技术、正常开停车技术、紧急停车技术和化工装置原始开停车实例。1新建装置进行原始开车时要经过单级试车、中间交接、联动试车、投料试生产。对于大修后装置的原始开车，要经过联动试车、投产试车，或直接投产试车，它不需要像新建装

23、置那样经过单级试车或中间交接过程。即使有交接也是检修过程向生产过程的交接。不同装置的原始开车过程是不同的，必须分清，以减少浪费或损失。2原始开车之前的准备工作，如检查、清洗吹除、试压试漏、干燥等，必须严格按规程进行操作，每一步骤必须合格后方可进入下一步骤，否则，不能进入下一步骤操作。,51,化学工业出版社,本章小结,3压缩机是一个特殊设备，从事压缩机操作的人员必须具备操作资质证书方能进行操作，压缩机启动、正常操作和停车必须严格按照制造厂商所提供的操作说明书进行，特别要注意升速和降速过程，防止发生喘振。4化工设备的停车过程一般是开车过程的逆过程，基本上是先开后停，后开先停。为了正确地进行化工装置

24、开停车，必须熟悉和牢记所在工段或岗位的工艺过程，即工艺流程图，熟悉本岗位的物料的进出，以及与相关岗位的关系。5事故紧急停车与正常停车不同，一是速度要快，二是程序要简。要熟记装置的紧急停车按钮的位置，一旦发生事故能正确地按下紧急停车按钮。,52,化学工业出版社,复习思考题,什么叫做原始开车、正常开车？开车前准备工作的检查有哪些内容？如何进行试压、试漏？为什么要试压、试漏结束后要对装置进行置换，是否所有装置都需要置换，为什么？单级试车与联动试车有什么不同，联动试车与投料试车又有什么不同？离心式压缩机的喘振原因是什么，如何防喘振？为什么离心式压缩机要防反转？事故紧急停车的原因有哪些？,53,化学工业

25、出版社,综合练习,54,化学工业出版社,要求：,上图是尿醛树脂生产装置图，在理解的基础上，完成下列工作1.写出开车前的准备工作；2.正常开车；3.正常停车；4.紧急停车。,55,化学工业出版社,MajpjMVcyzj21HLfrvy96dv02lPPfYgxUS7IYmZkyEmZ0kGeYZS3bpLCkYH1lt4EK7CxmUX3ijoYSOer7ZuaVWYgz4EpZrUirVpMzzvNtf1XZw5oswSXOtFaejnOcmfE1lZgnN1RSXg8wLCG8CVQ3XPJMvodPFWcpiYJgZazNSEPNIaklYSu7qSd1UpaxmZDlpN9zW7kljf

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