石油化工工艺设计及设备安装问题研究

石油化工工艺设计及设备安装问题研究

田芳

中石化中原油建工程有限公司炼化装置工程处河南濮阳457001

摘要：石油化工企业的工艺及其设备的安全合理设计与安装，不仅直接影响到产品的质量和产量，还可以提高生产效率，降低生产成本，保障生产安全，有利于环境保护，一定程度上能改善操作者的工作情绪。为提高化工产品的质量和产量，提高石化企业在生产过程中的安全保障，需要对工艺及其设备的设计与安装问题进行研究和分析。本文分析了化工工艺中的设备安装设计相关问题；炼油工艺作为石化企业最重要的一个环节，本文还对其进行了分析。

关键词：化工工艺；设备安装；设计；炼油

在化工企业生产的过程中，化工工艺属于一项基础性的工作。如果化工工艺安装具有合理性、科学性就可以有效保障化工工艺的安全。在我国各项技术快速发展的过程中，化工生产企业也开始逐渐朝着自动化的方向发展。

一、化工工艺中设备安装设计问题

1.车间的设备分布。在化工工艺设备安装设计中，首先需要确定其设备的具体布置，确保其符合化工单位的实际生产环境，并达到相关安全操作标准。同时，还需要反复验证其是否利于生产流程操作，特别是车间的操作台，并进行详细的检查修理。

2.工艺设备支架及操作台设置的合理。化工工艺设备的安装离不开支架，其设备安装是否稳固、牢靠，直接取决于支架设置的合理性。因此，在进行设备安装设计时，需要考虑到设备的外形特征及真实重量，是否在支架承受范围内。此外，还需注意对化工生产基础建设中操作平台的设计，确保其具备较高的空间灵活性。

3.化工设备的保温。在安装设计设备时，还需考虑到设备运作所处环境因素，一旦所处环境温度超出限定范围时，可能会对化工工艺中设备的正常运作造成一定影响，妨碍化工产品生产的快速流通，最终导致化工生产运行效率的下降。因此，在对化工工艺中的设备进行安装设计时，需将所处环境温度作为重要考虑因素，加强对设备刷漆及保温方面的研究与设计，尽可能提升设备的保温性能。

4.注重设备穿楼板的开孔。部分设备在安装至厂房内时，需要经厂房楼板，再安置于其楼板上方。通过这种途径进行安装，便于安装技术人员的具体操作及对设备的检修，并且还能实现对厂房空间利用的最大化。在这个过程中，相关安装设计人员应意识到设备的直径是设置其穿过厂房楼板尺寸的主要依据，并确保孔状为正方或长方形。在化工工艺设备吊装环节，设备是由最低一层境楼板吊起。在这一环节中，需要注意耳座到达化工生产厂房楼顶位置时，应根据相应图纸内容，合理旋转45度。此外，为避免流体或化工材料由上层厂房渗漏到下一层厂房内，需进行化工工艺设备出口孔的作堰，并将堰高设置为50㎜。除上述措施外，还应做好以下方面：一是当其他设备位于所穿厂房楼板设备下方时，应对各设备的安装检修起吊需占空间及实际位置进行综合分析。二是如果一些操作平台或大的设备被安装至厂房楼板上方，则不再重新规划厂房下方位置。三是当一些较为特殊的化工工艺设备如塔类设备，经化工厂楼房板孔时，应保证楼房板孔能容纳下整个塔体。国家关于化工工艺设备安装设计的相关法律制度及施工守则明确指出，楼面与塔筒体法兰盘应保持在100mm以上，塔体近管法兰外面边缘需保持与楼面80mm以上的距离，而位于化工市生产厂房楼板之下的塔筒体法兰盘需确保其距离大于600mm。所以，提高设备安装的安全性，确保其安装达到规定要求，相关施工人员在起吊点施工中，必须明确严格遵循上述标准，并保证吊点的纵横向能有效衔接化工设备的线。

二、炼油化工工艺设计

1.吸收稳定工艺。从焦化来的富气经富气压缩机升压至1.4Mpa，然后经焦化富气空冷器冷却，冷却后与来自解吸塔的轻组份一起进入富气水冷器，冷却到40℃后进入气液分离罐，分离出的富气进入吸收塔；从石脑油泵来的粗石脑油进入吸收塔上段作吸收剂。从稳定塔来的稳定石脑油打入塔顶部与塔底气体逆流接触，富气中的C3、C4组分大部分被吸收下来。吸收塔设中段回流，从吸收塔顶出来带少量吸收剂的贫气自压进入再吸收塔底部，再吸收塔顶打入来自吸收柴油水冷器的柴油，柴油自下而上的贫气逆流接触，以脱除气体中夹带的汽油组分。再吸收塔底的富吸收油返回分馏塔，塔顶气体为干气，干气自压进入焦化脱硫塔。从气分液罐抽出的凝缩油，经解析塔进料泵升压后进入解析塔进料换热器加热至75℃进入解析塔顶部，吸收塔底富吸收油经吸收塔底泵升压后进入富气分液罐，解析塔底重沸器由分馏来的蜡油提供热源。凝缩油经解析脱除所含有的轻组份，轻组份送至富气水冷器冷却后进入富气分液罐，再进入吸收塔。Mu+AL解吸塔底油经稳定塔进料泵升压进入稳定塔，稳定塔底重沸器由分馏来的蜡油提供全塔热源，塔顶流出物经稳定塔顶水冷器冷至40℃后进入稳定塔顶回流罐，液化烃经稳定塔顶回流泵升压后一部分作为回流，另一部分至液化烃脱硫塔，稳定塔底的稳定汽油经解析塔进料换热器换热后再经稳定汽油冷却器冷却后，一部分经稳定汽油泵升压后进入吸收塔作为吸收剂，另一部分送至加氢装置进行加氢精制。

2.炼油废水处理。一般石油类物质在水中存在的形式有三种，一种为机械混溶（称浮油），粒度≥100um，静置后能较快上浮，以连续相的油膜漂浮在水面上；第二种为油水乳化形成O/W型乳液（称乳化油），粒度为0.1～10um（极微细的油滴），由于油—水界面有表面活性剂的影响，以水包油的形式稳定地分散在水中，单纯用静置的方法很难实现油水分离；第三种为油水真溶液（称饱和溶解油），粒度为10～100um，悬浮、弥散在水相中，在足够时间静置或外力的作用，可凝聚成教大的油滴上浮到水面，也可能进一步变小，转化成乳化油。采用“撇油+LPC物化+LPCA富氧”工艺流程，通过撇油将浮油大部分除去，再采用先优良的LPC物化法（物理化学凝聚法废水处理方法）和“八五攻关”项目的水处理混凝破乳剂—PPA（混凝剂）、PPM（絮凝剂），将废水中的污染“峰值”去掉，使废水中的污染物平稳控制在生物易于降解的范围，才能进入生物处理，使处理后的水质达到GB18918-2002一级标准排放。一是撇油段采用静置液面分离方式，尽可能将浮油有效的分离。二是LPC物化处理是采用LPC装置和高效复合水处理剂PPA/PPM，药剂具有优良的破乳、脱色和凝聚功能，将炼油废水中乳化油破乳，并对可溶和不可溶的高污染物值进行凝聚削峰，大幅度降低COD的值，提高BOD/COD的比值。三是LPC预处理后的水中COD稳定在500~800mg/l，进入LPCA富氧生化处理段，在LPCA好氧段采用富氧曝气的方法，使污水中的溶解氧提高到10mg/l以上。

在化工工艺设计中，设备安装位置及安装过程的设计是一个不可忽视的问题，一个化工类工厂的工艺流程设计得再好，设备功能及操作灵活度设计得再完善，如果不根据实际场地及设备自身的情况进行设备安装，也是一个失败的化工设计，因为这样会给操作工人在实际操作、装置维修和更换造成影响，甚至会造成不可预料的施工事故。

参考文献：

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