石油化工生產(chǎn)條件苛刻、技術(shù)含量高,生產(chǎn)原理多樣,所用設(shè)備種類多。各種工藝裝置的任務(wù)不同,所采用的設(shè)備也不相同。按化工設(shè)備在生產(chǎn)中的作用可將其歸納為加熱設(shè)備、換熱設(shè)備、傳質(zhì)設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備及儲存設(shè)備等類型。
1. 加熱設(shè)備
加熱設(shè)備是將原料加熱到一定溫度,使其汽化或為其進行反應(yīng)提供足夠的熱量。在石油化工生產(chǎn)中常用的加熱設(shè)備是管式加熱爐,它是一種火力加熱設(shè)備,按其結(jié)構(gòu)特征有圓筒爐、立式爐及斜頂爐等,其中應(yīng)用較多的是圓筒爐。管式加熱爐是乙烯生產(chǎn)、氫氣和合成氨等工藝過程中,進行裂解或轉(zhuǎn)化反應(yīng)的心臟設(shè)備,它支配著整個工廠或裝置的產(chǎn)品質(zhì)量、收率、能耗及操作周期等。
2. 換熱設(shè)備
換熱設(shè)備是將熱量從高溫流體傳給低溫流體,以達到加熱、冷凝、冷卻的目的,并從中回收熱量、節(jié)約燃料。換熱設(shè)備的種類很多,按其使用目的有加熱器、換熱器、冷凝器、冷卻器及再沸器等,按換熱方式可分為直接混合式、蓄熱式和間壁式。在石油、化工生產(chǎn)中,應(yīng)用最多的是各種間壁式換熱設(shè)備。換熱設(shè)備的投資也是很大的,在化工廠的建設(shè)中,換熱設(shè)備占總費用的10%~20%,在煉油廠中換熱設(shè)備占全部工藝設(shè)備總投資的35%~40%。換熱設(shè)備在動力、原子能、冶金、輕工、制藥、食品、交通及家電等工業(yè)部門也有著廣泛的應(yīng)用。
3. 傳質(zhì)設(shè)備
傳質(zhì)設(shè)備是利用物料之間某些物理性質(zhì),如沸點、密度、溶解度等的不同,將處于混合狀態(tài)的物質(zhì)(氣態(tài)或液態(tài))中的某些組分分離出來。在進行分離的過程中物料之間發(fā)生的主要是質(zhì)量的傳遞,故稱其為傳質(zhì)設(shè)備。這類設(shè)備就其外形而言,大多都為細而高的塔狀,所以通常也叫塔設(shè)備,如精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔等。按結(jié)構(gòu)組成塔設(shè)備可分為板式塔和填料塔,其中板式塔應(yīng)用較多。在煉油、化工生產(chǎn)裝置中,塔設(shè)備的投資費用占整個工藝設(shè)備費用的25%~30%。
4. 反應(yīng)設(shè)備
反應(yīng)設(shè)備的作用是完成一定的化學(xué)和物理反應(yīng),其中化學(xué)反應(yīng)是起主導(dǎo)和決定作用的,物理過程是輔助或伴生的。反應(yīng)設(shè)備在石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用也是很多的,如苯乙烯、乙烯、高壓聚乙烯、聚丙烯、合成橡膠、合成氨、苯胺染料和油漆顏料等工藝過程,都要用到反應(yīng)設(shè)備;在煉油生產(chǎn)中,如催化裂化、催化重整、加氫裂化、加氫精制等裝置,都采用不同類型的反應(yīng)設(shè)備。反應(yīng)設(shè)備的種類很多,有的已標準化、如夾套式攪拌反應(yīng)器。
5. 儲存設(shè)備
儲存設(shè)備是用來盛裝生產(chǎn)用的原料氣、液體、液化氣等物料的設(shè)備。這類設(shè)備屬于結(jié)構(gòu)相對比較簡單的容器類設(shè)備,又稱為儲存容器或儲罐,按其結(jié)構(gòu)特征有立式儲罐、臥式儲罐及球形儲罐等。球形儲罐用于儲存石油氣及各種液化氣,大型臥式儲罐用于儲存壓力不太高的液化氣和液體,小型臥式和立式儲罐主要作為中間產(chǎn)品罐和各種計量、冷凝罐用。