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炼油装置介绍专题—催化裂化

石油裂化管用途  进入二十一世纪,全球对于环境、油品的标准日趋严格,加氢装置占整个炼油装置的比例越来越大,但是,至少在10年内,都不能改变全球催化裂化生产的汽油占比较高的事实。在二十世纪,催化裂化装置生产的汽油 占汽油池的70--80%,进入二十一世纪后,才降至40--60%。各炼油商、 商都在不断地完善催化裂化技术、开发装置间的双向组合技术,石油裂化管适合新时代的要求。
 较为经典的技术有,中石油裂化管国石化开发的DCC、FDFCC、MIP、CPP技术;UOP公司开发的毫秒催化裂化MSCC技术、PetroFCC技术;Kellogg和Mobil公司合作开发的Re-genMax技术;KBR公司开发的ACO技术等等。
图一 国内汽油调和组分构成
 



【1】 石油裂化管布氏硬度
在石油裂化管标准中,布氏硬度用途广,往往以压痕直径来表示该材料的硬度,既直观,又方便。但是对于较硬的或较薄的钢材的石油裂化管不适用。
【2】洛氏硬度
石油裂化管洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。洛氏硬度试验是当前应用很广的方法,其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的石油裂化管材料,它弥补了布氏法的不是,较布氏法简便,可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是,由于其压痕小,故硬度值不如布氏法准确。
【3】 维氏硬度
石油裂化管维氏硬度试验也是一种压痕试验方法,可用于测定很薄的石油裂化管材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基本缺点,但不如洛氏法简便,维氏法在石油裂化管标准中很少用。
材质:20G
执行标准:GB9948-2006
20#石油裂化管重量计算公式:[(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
20G石油裂化管规格表




石油裂化管是用于石油化学工业中的炉管、热交换器管和管道用的无缝钢管,一般用低碳钢或钼基合金材料制管,要求能承受400℃以上高温及15MPa以上压力,各种性能指标要求较高,生产难度大,尤其以铝基材质制管的工艺难掌握
1、生产工艺流程
该厂石油裂化管的生产工艺流程为:
管坯准备
坯料剥皮(修磨)
环形加热炉加热
三辊穿孔
三辊轧管
再加热
减径
矫直
退火
矫直
切头尾
检验
涡流探伤
超声波探伤
检验
包装
入库。
2、生产工艺研究
根据ICr5Mo石油裂化管的生产工艺流程及ICr5Mo材质的特点,主要对加热、穿孔及退火工艺进行研究。其它工艺过程则与一般无缝钢管的生产工艺相同。
1)管坯加热工艺
钢管材质为1Cr5Mo含较高铬和一定量的钥,加热时其导热性能较一般钢差,热加工塑性也比一般钢低,加热温度范围窄。研制过程中发现在三辊穿孔机上穿孔,温度以1200一1220度为宜,加热时间为100~120min
2)穿孔工艺穿孔是生产1Cr5Mo材质石油裂化管关键工序,在穿孔过程中,易出现内裂和内分层。实验证明,穿孔过程中要选用经穿制碳素钢管后已在顶头表面形成致密氧化膜的顶头。
3)退火工艺根据1Cr5Mo钢的Ac1点为770一790度,Ac3点为830一850度,选择电阻式球化退火炉为设备。
在108三辊轧管机组上按照常规的工艺路线,利用电阻球化退火炉,生产1Cr5Mo石油裂化管.生产工艺是完全可行的。生产石油裂化管必须有高质量的坯料。钢管生产过程中必须轻吊,轻放,防止钢管外表面碰伤、擦伤。
种退火工艺(b),采用完全奥氏体化的温度加热,高温装炉(750C),高温出炉,生产周期短,且性能指标比较好,可作批量生产的优化工艺。
第二种退火工艺(c)采用不完全奥氏体化的温度加热,高温装炉。生产周期短,性能指标也满足标准要求,并且能耗小。表面氧化轻,对钢管表面质量有利。亦可作为批量生产的工艺选择。 [1] 



淬火加热温度根据钢的成分、20#石油裂化管组织和不同的性能要求来确定。亚共析钢是AC3+(30~50℃);共析钢和过共析钢是AC1+(30~50℃)。
亚共析20#石油裂化钢管淬火加热温度若选用低于AC3的温度,则此时20#石油裂化钢管尚未完全奥氏体化,存在有部分未转变的铁素体,20#石油裂化钢管淬火后20#石油裂化钢管仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低,从而使淬火后的硬度达不到要求,同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于AC3温度淬火,则奥氏体晶粒会显著粗大,20#石油裂化钢管从而破坏淬火后的20#石油裂化钢管性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+(30~50℃),20#石油裂化钢管这样既保证充分奥氏体化,又保持奥氏体晶粒的细小。



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