对加氢反应器配管设计的几点分析

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加氢反应器配管设计的几个要点

加氢反应器配管设计的几个要点摘要：加氢反应器的配管设计是整个加氢装置配管设计的关键部分。

本文针对加氢反应器配管设计中容易忽视的几个要点进行了阐述，旨在提醒配管工程师在设计中提高重视，并尽可能进行设计优化，以满足装置设计的多方面要求。

关键词：加氢装置；反应器；配管前言：加氢反应器是加氢装置的核心设备。

加氢反应器的配管设计不但要满足工艺要求，还要达到节省投资，方便操作、检修，满足消防和长周期安全运行的目的，是整个装置配管设计的重中之重。

本文结合柴油加氢精制装置的管道设计进行了一些探讨。

本套装置是以直馏柴油、焦化汽油和焦化柴油的混合油为原料，经过催化加氢反应进行脱硫、脱氮、烯烃饱和，用以生产精制石脑油和精制柴油。

加氢装置火灾危险性分类属甲类，主要工艺特点是高温、高压、临氢。

为了确保设计产品质量，我们应该在以下几个方面加强认识：一、反应器平面布置（1）反应器布置应满足建设地区的自然条件和地理位置的要求。

反应器和反应进料加热炉是装置中潜伏火灾危险性比较大的设备，一般布置在装置区的边缘并靠近消防通道，且位于可燃气体、液化烃、甲B类液体介质设备的全年最小频率风向的下风侧，同时考虑将反应器布置于地质条件好的地段，确保其基础牢固可靠。

（2）反应器的布置应满足工艺设计的要求。

为控制反应系统的温降，压降，避免发生副反应，一般将反应器，换热器和反应进料加热炉等靠近布置，同时在反应器管嘴和其相关管道的应力不超过许用应力的前提下，反应器布置应使管道长度尽量短。

（3）反应器布置应满足安全的要求。

反应器与其进料加热炉之间或取走反应热的换热器，可视为一个系统，没有防火间距的要求[1]，一般联合集中布置在装置的一端或一侧。

反应器与其进料加热炉的间距应尽量缩短，考虑到反应器与其进料加热炉之间的安全通道，管道布置及检修需要的空间，其距离不应小于4.5m[3]。

反应器与其无关设备和加热炉一般分开布置，其间距应满足防火和防爆规范的要求。

（4）反应器布置应满足操作和检修要求。

对加氢反应器配管设计的几点分析

对加氢反应器配管设计的几点分析摘要本文主要分析了加氢反应器配管设计的要点，主要从反应器平面布置、管道布置以及顶平台设计三方面分析了反应器配管设计方式，保证加氢反应器配管设计的准确性。

关键词加氢装置；配管设计；反应器1 反应器平面布置反应器的平面布置设计工作有如下多个要点：第一，加氢反应器的平面布置位置设计需将加氢进料加热炉以及加氢反应产物换热器所处位置纳入考虑范围当中，对反应器位置进行综合考虑。

反应器同反应集料加热炉均为容易引发火灾的设备，因此多不放置于装置的边缘位置且临近消防通道，并处于液化氢、甲B类型液体物质设备风向频率最低區域的下风侧，且需将反应器放置于地质条件相对良好的位置，以保证其基础的稳定[1]。

第二，加氢反应器同加氢进料加热炉之间应保持一定的距离，但需要尽可能缩短距离，两者间距不可少于 4.5m。

按照流程是布置原则，反应产物换热设备必须安设于反应器临近区域之内。

通常情况下，反应器布设位置应位于反应产物换热设备与加氢反应加热炉之内。

第三，由于加氢反应设备自重较重，就目前而言，我国反应器自重最大值可达到1600t，因此，对反应器所处位置地质条件有较高的要求。

2 反应器管道布置工作2.1 防火与工艺设计需求反应器工业管道布置工作对进料管道有一定要求，需要进料管道气体、液体两者的混合更为均匀，某设备要求材料在进路之前便完成混氢工作，所以原料同氢气的混合点同地面布置之间较为接近，而且原料管道呈水平布设，氢气管道从上至下同原料管道相连，同时确保立管的长度不超过 1.5m，混氢点前后直管段直径需为公称直径的10倍，氢气管道中的单向阀安设于水平管之上，且需要尽可能临近注入点[2]。

2.2 保证装置运行的稳定性工艺管道布设设计必须保证设备在运行中的安全性以及稳定性。

设备在运行过程中，可能产生高温，所以需要管道具有一定耐热性。

固支反应器进口以及出口管道均为高温、高热管道，因此在布置管道过程中，避免法兰、阀门等处于操作通道上方，以免上述设备因高温影响而对人体构成伤害。

加氢反应器的设计要求和结构分析

一.设计背景工程科学是关于工程实践的科学基础，现代过程装备与控制工程是工程科学的一个分支，因此，生产实习是工科学习的重要环节。

在兰州兰石集团实习期间，对化工设备的发展前景和各种化工容器如反应釜、换热器、储罐、分液器和塔器等的有所了解和学习。

生产实习的主要任务是学习化工设备的制造工艺和生产流程，将理论知识与生产实践相结合，理论应用于实际。

因此，过程装备与检测的课程设计的设置是十分必要的。

由于我们实习的加工车间正在进行加氢反应器的生产，而加氢反应器是石油化工行业的关键设备，其生产工艺和设计制造在化工设备中具有显著的代表性，为此，选择加氢反应器这一典型的化工设备作为课程设计的设计题目。

二加氢反应器的主要设计参数2.1：引用的主要标准及规范国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》（99）版GB150-1998 《钢制压力容器》GB6654-1996 压力容器用钢板（含1、2号修改单）JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4709-2000 钢制压力容器焊接规程JB4744-2000 钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验JB/T4730-2005 承压设备无损检测JB4726-2000 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB4728-2000 压力容器用不锈钢锻件GB/4237-2007 不锈钢热轧钢板和钢带GB/T3280-2007 不锈钢冷轧钢板和钢带GB/T3077-1999 合金结构钢GB/T14976-2002 流体输送用不锈钢无缝钢管JB/T4711-2003 压力容器涂敷与运输包装2.2 主要技术参数表一设计压力8.4MPa设计温度400℃最高工作压力7.8MPa最高工作温度343℃容器类别三类容器容积225立方米腐蚀裕量 5水压试验立式7.47／卧式7.55MPa盛装介质石脑油、油气、氢气、硫化氢主体材质 2.25Cr-1Mo2.3 结构特点该加氢精制反应器为板焊结构，其内径φ4000㎜，壁厚96.5㎜，由2节组成；封头内半径2043.5㎜，壁厚96.5㎜，总重量94550Kg。

加氢处理装置工艺管道加工方案

加氢处理装置工艺管道加工方案一、管道选材1.加氢处理装置工艺管道选材需根据工艺要求来选择，一般选择耐高温、耐压、耐腐蚀的材料。

常见的选材有不锈钢、低合金钢等。

2.对于加氢处理装置中的高温管道，可选用耐高温合金钢材料，如Cr-Mo合金钢。

3.对于加氢处理装置中的腐蚀介质管道，可选用耐腐蚀材料，如316不锈钢。

二、管道制造1.加氢处理装置工艺管道制造需要确保管道的质量符合工艺要求。

要选择有经验的制造商来制造管道。

2.管道的焊缝要符合相关标准，如焊接工艺规程、焊接评定标准等。

3.在制造过程中，要进行适当的无损检测，如射线检测、超声波检测等，以确保管道的无缺陷。

三、管道安装1.加氢处理装置工艺管道安装需要遵循相关标准和规范，如焊接工艺规程、管道安装规范等。

2.在安装前，要对管道进行清洗、除垢等预处理工作，以确保管道内部洁净，并防止杂质对设备的腐蚀。

3.安装时，要确保管道的定位准确，连接牢固，避免管道之间的泄漏和变形。

4.安装后，要进行压力实验，检测管道的密封性和承压能力。

四、管道维护1.加氢处理装置工艺管道的维护包括定期检查、清洗、防腐、修复等工作。

2.定期检查管道的状态，如管道的腐蚀情况、焊接接头的泄漏情况等，及时采取措施修复。

3.定期清洗管道内部，除去污垢和沉积物，以保持管道的通畅。

4.定期进行防腐处理，如涂层、防腐蚀涂料等，以延长管道的使用寿命。

五、管道安全管理1.加氢处理装置工艺管道在使用中需要建立完善的安全管理制度，明确责任人，并进行培训和考核。

2.加氢处理装置工艺管道应与其他设备、管线进行有效隔离，以防止交叉污染和事故发生。

3.对管道进行定期的安全检查，及时发现问题并进行处理，确保管道的安全运行。

总之，加氢处理装置工艺管道的加工方案需要从选材、制造、安装、维护和安全管理等多个方面进行综合考虑，以确保管道的质量和安全性，保障加氢处理装置的正常运行。

加氢反应器结构设计与优化现状分析

加氢反应器结构设计与优化现状分析加氢反应器是一种常见的化工设备，用于加氢反应，将有机物质中的多个双键或多个三键加氢饱和成单键。

在石油化工、化肥、食品、医药等行业中都有着广泛的应用。

加氢反应器的结构设计与优化对于提高反应效率、降低能耗、延长设备寿命具有重要意义。

本文将对加氢反应器结构设计与优化现状进行分析。

一、加氢反应器的结构设计1. 反应器类型目前常见的加氢反应器类型有固定床反应器、流化床反应器和搅拌式反应器等。

固定床反应器是将催化剂填充在固定的反应器内，通过氢气的通入来进行反应。

流化床反应器是将催化剂悬浮在气体或液体流动介质中进行反应。

搅拌式反应器则是将催化剂悬浮在液态的原料中，通过机械搅拌来进行反应。

不同类型的反应器在结构设计上存在着差异，需要根据具体的反应条件和要求来选择合适的类型。

2. 反应器材质加氢反应器所选用的材质需要具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，一般选择优质的合金钢材料。

在材质选择上，需要考虑到反应器内部的高温、高压和腐蚀性气体对设备的影响，确保设备可以长期稳定运行。

3. 反应器密封加氢反应器在高温高压条件下进行反应，密封性能对于设备的安全运行至关重要。

合理设计和选择适合的密封结构可以有效防止气体泄漏，保证反应器内部的高压环境。

4. 催化剂的选用对于加氢反应器而言，催化剂是非常重要的一环。

合理选择催化剂对反应效率和产品质量有着直接的影响。

因此在反应器的设计中需要考虑到催化剂的填充方式、更换方式以及对催化剂的保护等方面。

5. 反应器的热平衡设计加氢反应过程是一个吸热反应过程，因此需要合理设计反应器的热平衡系统。

通过加入冷却系统和加热系统，有效控制反应温度，保证反应器的稳定运行。

1. 反应器流体动力学分析通过对反应器内部流体动力学特性进行分析，可以优化反应器的内部结构，改善流态化性能和传质传热性能。

合理设计反应器的进料口、出料口、填料结构等，可以提高反应器的传质传热效率，减少反应物的局部堆积，提高反应器的利用率。

加氢反应器结构设计与优化现状分析

加氢反应器结构设计与优化现状分析加氢反应器是化工生产中常见的重要设备，其结构设计和优化对于生产效率和产品质量起着至关重要的作用。

在过去的几十年里，随着化工工艺的不断发展和加氢工艺的广泛应用，加氢反应器的结构设计与优化也得到了不断的改进和提升。

一、加氢反应器的结构设计加氢反应器主要由反应器本体、加热装置、冷却装置、搅拌装置、进料装置、出料装置等部分组成。

其结构设计需要考虑到以下几个方面：1. 反应器本体：反应器本体通常采用圆柱形或球形，具有较小的表面积和较大的体积，以确保足够的反应空间和高效的传热传质性能。

2. 加热装置和冷却装置：加氢反应通常需要在一定的温度和压力下进行，因此需要配备相应的加热和冷却装置，以确保反应温度和压力的稳定和可控。

3. 搅拌装置：搅拌装置主要用于保持反应物的均匀分布，增加反应速率和提高反应效率。

常见的搅拌方式包括机械搅拌和气液搅拌等。

4. 进料装置和出料装置：进料装置需要确保反应物料的稳定进料和均匀混合，而出料装置需要确保反应产物的及时排出和有效分离。

二、加氢反应器的优化现状分析1. 结构优化：随着计算机辅助设计技术的不断发展，加氢反应器的结构设计也得到了极大的优化。

通过数值模拟和实验验证相结合的方法，可以有效地提高反应器的传热传质性能、减小流体阻力和提高操作稳定性。

2. 材料优化：随着新型高性能材料的不断涌现，加氢反应器的材料也得到了进一步的优化。

新型的耐腐蚀材料、高温高压材料和高强度材料的应用，可以有效地提高反应器的使用寿命和安全性能。

3. 过程优化：结合先进的控制技术和自动化技术，可以实现加氢反应器的过程优化。

通过智能化的控制系统和精准的参数调节，可以提高反应物料的利用率和产品的纯度，降低能耗和减小环境压力。

4. 安全优化：加氢反应器的安全性一直是工艺工程师们关注的重点。

通过对反应器的结构和运行过程进行全面的安全评估和优化设计，可以有效地预防事故发生，提高生产的安全可靠性。

加氢反应器的管道设计要点

加氢反应器的管道设计要点发布时间：2023-03-06T03:34:45.262Z 来源：《中国科技信息》2022年第10月19期作者：姜强凌胡杨[导读] 加氢是我国重油深加工、提质和精制的主要技术，因此各种加氢装置(如汽油加氢、柴油加氢、渣油加氢、加氢裂化、加氢精制等)姜强凌胡杨新疆天利石化股份有限公司新疆克拉玛依市 833699摘要：加氢是我国重油深加工、提质和精制的主要技术，因此各种加氢装置(如汽油加氢、柴油加氢、渣油加氢、加氢裂化、加氢精制等)。

已经成为炼油厂的重要组成部分。

加氢反应器是加氢装置的核心设备，具有高温、高压和临氢的特点。

其管道设计的合理性对反应器的正常操作和维护、整个装置的安全生产以及投资的降低起着重要的作用。

本文对设备的布置、框架和平台的布置、开孔的朝向和附属管道的布置进行了简要的论述。

关键词:加氢反应器；管道；设计要点1反应器的平面布局加氢反应器的布置不仅要考虑反应器本身的布置，还要考虑与装置内进料加热炉、产品换热器和管廊的协调。

反应器的平面布置应满足工艺设计的要求。

为了控制反应系统的压力降和温度降，进料加热炉和反应器通常彼此靠近布置。

根据石油化工企业设计防火标准，加氢反应器和进料加热炉宜布置在装置边缘，并应位于可燃气体、液态烃和甲、乙、乙类设备全年最小频率风向的下风侧。

加氢反应器和加热炉属于一个系统，对防火间距没有要求。

规范中规定的间距不应小于4.5m。

进料加热炉和反应器之间留有空间，用于通道和管道的布置和维护。

本项目进料加热炉和反应器布置在管廊的同一侧，位于装置边缘的西南角。

三个反应堆的中心线对齐排列成一个框架，南侧是维修区。

2急冷氢管道的配管注意事项反应器急冷氢管线的流程通常如下:从混氢母线或支线引出，设置流量计和根部闸阀，闸阀后设置调节阀组控制催化剂床层温度。

通常在床的同一高度设置3 ~ 4个热电偶或一个多点热电偶，取每个热电偶的平均值作为温度信号。

调节阀和反应器之间设有Y形阀和止回阀。

加氢反应器管道设计要点

介质温度不高并且布置在平台上，而反应器注氢管嘴处会随反应器的热涨而升高，为保证注氢管嘴法兰安全无泄漏，避免反应器对管道进行拉扯，冷氢管道设计时应考虑管道的柔性Ｊ。虽然冷氢管道温度不高，但在管道设计中也应进行详细的管道应力计算，并在适当位置设置弹簧支吊架。由于靠近冷氢注人
周期安全运行至关重要。参考文献
［１］唐永进．压力管道应力分析［Ｍ］．北京：中国石化出版社，２００３：
防蒸汽圈管，消防蒸汽圈管固定于法兰处，圈管下侧开有左右４５。孑Ｌ。消防蒸汽切断阀的设置应集中布置在明显、安全和开启方便的地方，通常布置在地面处。根据《石油化工企业设计
反应器的安装就位。各反应器操作平台的标高应尽量保持一致，以便于检修、操作及管道布置。反应器基础与反应器框架的基础应没有相对沉降量。反应器的基础与管桥和加氢反应产物换热器的基础相对沉降量不得大于１０ｍｍ。反应器框架顶平台及每隔４层中间平台应考虑选用复合钢格栅板。为保证电动葫芦的使用完好，在吊车梁上部及反应器头盖放置区侧设置吊车防雨雪棚，并在吊车梁下部及反应器头盖放置区侧设置电动葫芦检修平台。
布管
应位于入口管道顶部，以避免注入结束后，残液对管道的腐蚀。管道注入点不应与测压管道的开口合并为一个，以避免在

浅析加氢反应器急冷氢管系设计

33反应器是加氢裂化装置中的核心设备，在高温（操作温度约410℃）、高压（操作压力约18MPa）、临氢及H 2S腐蚀条件下操作，配管设计的合理性对反应器的安全运行、检修以及整个装置的正常运行都至关重要。

介质在反应器中反应会释放大量的热，为控制催化剂床层温度，维持其活性，需向反应器注入冷氢，从而控制反应器的温度，以保证反应的顺利进行。

本文从管口方位、管道布置、柔性、支架等方面，对加氢反应器急冷氢管系的设计进行分析。

1 开口方位的确定急冷氢入口在反应器床层的上部，一般开在设备的侧面。

方位的确定要根据急冷氢管口内构件与热电偶的相对关系要求统一进行规划。

为方便检修时抽出和插入，急冷氢管口水平方向应留有一定的操作空间，且竖直方向应与上下平台横梁保持足够的空间，以保证生产过程中反应器本体受热向上膨胀时，管道不会与框架平台梁相碰。

此外，还应考虑急冷氢调节阀组的安放位置和管道的走向。

2 管道的布置冷氢注入管线设计温度与压力一般以止回阀为界，止回阀后设计温度与同反应器内的介质温度一致，设计压力为15.9MPa；单向阀前设计温度为89℃、设计压力为16.62MPa。

由于止回阀本身不可能完全止回的特点，造成止回阀前操作温度可能大于200℃，所以急冷氢管道上的止回阀应尽量靠近反应器的急冷氢管口，以减小热介质在急冷氢管道中的行程，从而减小管道的受力及降低投资。

急冷氢管道上的盲板尽量靠近反应器布置，开停车检修时能够把反应器单独隔离，但因盲板法兰处常作为材质分界点（盲板后管道材质一般为不锈钢，盲板前管道材质为碳钢），故要求盲板距离止回阀有足够的长度，使工艺介质冷却至200℃以下从而降低材质要求。

因而须根据工艺热力衰减核算确定盲板位置。

急冷氢管道上的调节阀组应尽量安装于地面，以便在紧急状态下方便操作。

调节阀组的切断阀有单阀、双阀两种，安装双阀时宜紧密相连，手轮错开这样既减少焊口又便于操作。

3 柔性设计急冷氢注入反应器前的温度为200℃左右，反应器内的油气温度为420℃，一冷一热交汇使得管道受力不均，另外反应器筒体受热向上膨胀会把急冷氢管道（靠近反应器部分）提起来，造成管道倾斜，局部地方应力集中，易使管道产生裂纹及法兰泄漏。

加氢反应器的设计要求和结构分析

加氢反应器的设计要求和结构分析加氢反应器是一种广泛应用于化工领域的重要设备，用于加氢反应过程中的催化剂反应。

设计合理的加氢反应器可以提高反应效率，减少能耗和资源消耗，并保证反应器的安全性和可靠性。

本文将从设计要求和结构分析两个方面来详细介绍加氢反应器。

第一部分：设计要求1.反应性能要求：加氢反应器的设计要满足催化剂所需的温度、压力和反应物料质量的要求，以达到预期的反应转化率和选择性。

2.反应器稳定性要求：加氢反应是一个高温、高压、多相反应过程，反应器的设计需要考虑温度和压力的变化对反应器的影响，保证反应器在长时间运行中的稳定性和可靠性。

3.反应器安全性要求：加氢反应器需要防止发生爆炸、泄漏和其他安全事故，设计应考虑材料的选择、结构的强度和可靠性，并配备相应的安全阀和监测装置。

4.反应器能耗要求：加氢反应器需要考虑能源消耗的问题，设计应尽量减少能源损失和能源的使用量。

5.维护和操作要求：加氢反应器的设计应考虑维护和操作的便利性，包括设备的清洁、检修和催化剂的更换等。

第二部分：结构分析1.反应器本体：反应器主体通常采用厚壁碳钢或合金钢材料制作，以满足高温和高压的要求。

反应器内部需要进行防腐蚀处理，以减少材料与反应物之间的化学反应。

2.热交换系统：加氢反应过程中会释放大量的热量，需要通过热交换器进行散热，保持反应器温度的稳定。

热交换器通常采用壳管式结构，利用冷却介质与反应物之间的热交换来降低温度。

3.催化剂装置：催化剂是加氢反应的核心部分，它可以提高反应速率和选择性。

催化剂床通常是由一层或多层催化剂颗粒组成，通过进料系统将反应物料均匀地输送到催化剂床上进行反应。

4.进料与出料系统：加氢反应器需要有一个输送进料和收集产物的系统，确保反应物料的均匀分布和产物的及时收集。

进料系统通常包括进料管、分配器和喷嘴等。

出料系统通常包括产物收集装置、泵和管道等。

5.控制系统：加氢反应器需要配备一个可靠的控制系统，用于监测和控制反应温度、压力和催化剂床的状况等。

浅谈加氢反应器的设计要点

浅谈加氢反应器的设计要点范强强#(安徽实华工程技术股份有限公司）摘要加氢反应器是石油化工行业加氢装置中的关键设备，高温、高压以及苛刻的工艺介质环境导致了加氢反应器设计时具有特殊性。

主要从材料选择、结构设计、制造要求等方面简要介绍了加氢反应器的设计要点。

在设计过程中，充分优化设计结构，可以较好地提高设备的质量和使用寿命。

关键词加氢反应器设计要点优化结构中图分类号 T E 966D O I ： 10.16759/j .cn k i .issn .1007-7251.2021.04.008Key Points of Hydrogenation Reactor DesignFAN QiangqiangAbstract: Hydrogenation reactor w a s the k ey equipment of hydrogenation unit in petrochemical industry.T h e high temperature, high pressure and harsh process m e d i u m environment h ad led to the special design of the hydrogenation reactor. T h e design points of hydrogenation reactor w e r e discussed f r o m the aspects of material selection, structural design a nd manufacturing requirements. In the design process, fully optimizing the design structure could better improve the quality a nd service life of the equipment.Key words: Hydrogenation reactor; Design Point; Structure optimization0刖自随着节能减排、环境保护的要求日益严格，各行业对油品质量的要求也不断提高，给石化行业的工艺和设备带来了挑战。

浅谈加氢反应器急冷氢管道的配管设计及应力分析

１．４配管要求
急冷氢管道介质温度不高，但靠近反应器管嘴处温度较高，且反应器冷氢管嘴会随反应器的热涨而升高。为保证注氢管嘴无泄漏，避免反应器对管道进行拉扯，急冷氢管道设计时，应考充分考虑管道的柔性。虽然急冷氢管道温度不高，但在管道设计中也应进行管道应力计算，并在适当位置设置弹簧支吊架。
（～８０℃）。因此，在确定急冷氢管道压力等级时，应考虑即满足高温要求又不会造成材料的浪费。通常以Ｙ型阀（或闸阀，以下以Ｙ型阀为例）为界，Ｙ型阀与反应器之间为止回阀，Ｙ型阀前为碳钢，Ｙ型阀后（包括Ｙ型阀）为不锈钢材质，需增加一对法兰变更材质。
１．３调节阀组的安装
１．１开口方位
急冷氢管道与反应器内部急冷氢箱相连接，检修和安装时需要抽出和插入（如果有需要），急冷氢口方位设计时，应考虑抽出空间，不应正对反应器构架立柱或斜撑，且与相邻插入式热电偶有一定的角度（推荐值为９０°）。
１．２管道等级确定
急冷氢管道靠近反应器处温度较高，其他部分温度较低
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山东化工ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ２０２０年第４９卷
浅谈加氢反应器急冷氢管道的配管设计及应力分析
陆聪，郭栋，荆举祥
（山东三维石化工程股份有限公司，山东淄博２５５４３４）
摘要：随着环保要求的提高，加氢装置在炼油行业日益普及，反应器是加氢装置的核心设备，针对反应器温度高的特点，设置急冷氢注入系统，以调整床层的温度分布，将反应器床层温度控制在合理范围内，使催化剂的活性维持在最佳状态，大大提高了反应效率。关键词：加氢反应器；急冷氢；管道设计；应力分析中图分类号：ＴＥ９６６文献标识码：Ｂ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）０７－０１５０－０２

固定床加氢反应器管道布置浅析

山　东　化　工收稿日期：２０２０－１０－１９作者简介：张鹏鹏（１９８８—），河南洛阳人，工程师，２０１３年６月毕业于大连理工大学化工过程机械专业，工学硕士，目前从事炼油装置的管道设计工作。

固定床加氢反应器管道布置浅析张鹏鹏（中石化洛阳工程有限公司，河南洛阳　４７１０００）摘要：加氢反应器是各类加氢装置中的关键设备之一。

本文结合标准规范及工程实例，通过对反应器平面布置、构架及平台设置、管道布置等三方面的分析，对反应器配管设计中的注意事项进行了阐述，并总结了加氢反应器管道布置的设计原则及设计重点。

关键词：加氢装置；固定床反应器；管道布置中图分类号：ＴＥ９６文献标识码：Ａ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）０２－０１７０－０２ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＰｉｐｉｎｇＬａｙｏｕｔｏｆＦｉｘｅｄ－ＢｅｄＨｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎＲｅａｃｔｏｒｓＺｈａｎｇ，Ｐｅｎｇｐｅｎｇ（ＳＩＮＯＰＥＣＬｕｏｙａｎｇＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌｕｏｙａｎｇ，　４７１０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｒｅａｃｔｏｒｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｖａｒｉｏｕｓｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｕｎｉｔｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓａｂｏｕｔｔｈｅｐｉｐｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｒｅａｃｔｏｒａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｋｅｙ－ｐｏｉｎｔｓｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｇｅｎｅｒａｌａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｒｅａｃｔｏｒ，ｆｒａｍｅｗｏｒｋａｎｄｐｌａｔｆｏｒｍｓｅｔｔｉｎｇｓａｎｄｐｉｐｉｎｇｌａｙｏｕｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｕｎｉｔ；ｆｉｘｅｄ－ｂｅｄｒｅａｃｔｏｒ；ｐｉｐｉｎｇｌａｙｏｕｔ加氢反应器是各类加氢装置中的关键设备之一，操作条件苛刻，具有高温（操作温度为３６１～４４０℃）、高压（操作压力１４５０～１７．１３ＭＰａ）、临氢、存在腐蚀环境（硫，硫化氢）等特点［１－２］。

浅析加氢装置加氢反应器配管

山　东　化　工櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍殻殻殻殻规划与设计收稿日期：２０１９－１１－２５作者简介：谢雅迪（１９９０—），女，山东淄博人，工程师，主要从事管道设计工作。

浅析加氢装置加氢反应器配管谢雅迪（山东三维石化工程股份有限公司青岛分公司，山东青岛　２６６０００）摘要：对加氢装置中加氢反应器构架及平台的设置、反应器的管道布置等方面进行了阐述，总结了加氢装置反应器配管设计的重点。

关键词：加氢反应器；平台及构架；管道布置中图分类号：ＴＥ９６６文献标识码：Ｂ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）０３－０１０２－０１ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＰｉｐｉｎｇＤｅｓｉｇｎｉｎＨｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎＲｅａｃｔｏｒＸｉｅＹａｄｉ（ＳｈａｎｄｏｎｇＳｕｎｗａｙＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｈａｒｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｒｉｅｆｌｙａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｆｒａｍｅｗｏｒｋａｎｄｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅｐｉｐｉｎｇｌａｙｏｕｔａｎｄｏｔｈｅｒｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｐｌａｎｔｄｅｓｉｇｎ．Ｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｏｎｐｉｐｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｒｅａｃｔｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｒｅａｃｔｏｒ；ｆｒａｍｅｗｏｒｋａｎｄｐｌａｔｆｏｒｍ；ｐｉｐｉｎｇｌａｙｏｕｔ加氢反应器是加装置中非常重要的核心设备，操作条件比较苛刻，具有高温、高压、临氢等特点。

反应器配管设计的合理与否在日后设备及内件的吊装检修、催化剂装卸、安全生产等方面都有至关重要的作用。

１　反应器构架及平台加氢反应器构架的平台设置与其他构架或塔的平台设置不同，要考虑到反应器的管口设置以及反应器自身的膨胀量，避免平台设施不合理再生产过程中造成管道与平台发生碰撞。

加氢反应器配管设计重点

第４３卷第６期
２０１４年６月
当
代
化
工
ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ］．４３．ＮＯ．６Ｊｕｎｅ．２０１４
加氢反应器配管设计重点
翁亚妮，易永红
６００ｔ，反应器所在位置的地质条件要有程投资的高低。本文将根据实际的工作经验总结加应器重达１所保证。氢反应器配管设计的重点。
１反应器平面布置
反应器平面布置一般应注意以下几点：（１）加氢反应器的平面布置应与其相关的加
应器布置在反应产物换热器和加氢反应加热炉之
间。
料，也可为后续化］二装置提供优质原料，在炼油和石油化工企业中越来越受到重视。加氢反应器是加氢装置中非常重要的核心设
（４）反应器靠道路一侧应设置催化剂装填与
及反应器构架的整体高度，无形中增加了整个装置的设备投资。（２）设置半平台：在反应器底部卸料口侧不
设平台，而在另一侧反应器油气出口下方设置平台。此种平台设置方法弥补了以上做法的不足，通过调
ＮＥＣＣＥａｓｔ — ＣｈｉｎａＤｅｓｉｇｎＢｒａｎｃｈ，ＳｈａｎｄｏｎｇＱｉｎｇｄａｏ２６６０７１，Ｃｈｉｎａ）

浅析渣油加氢装置加氢反应器的配管设计

摘要:本文结合某200万吨/年渣油加氢装置，对该装置中核心设备之一的加氢反应器，从设备平面布置、管嘴方位的确定、管道设计及构架的设置进行了论述。

关键词:加氢反应器；管道设计；反应构架渣油加氢反应器在高温（最高操作温度440℃），高压（最高操作压力19.53MPa）及有腐蚀介质（H2和H2S）的条件下运行，其配管设计对整个装置的正常运行有着至关重要的作用。

本文结合某渣油加氢装置从平面布置、管嘴方位的确定、管道设计等几方面对其进行简单探讨。

1反应器平面布置（1）反应器布置应满足工艺流程的要求。

为控制反应系统的温降、压降，将反应器和进料加热炉靠近布置，同时考虑柔性设计的前提下其管道长度应尽量短。

（2）反应器布置应满足安全的要求。

反应器与提供反应热量的加热炉可视为一个系统，没有防火间距要求，净距应尽量缩短[2]。

为避免加热炉与反应器基础相碰，基础之间距离不应小于4.5米。

（3）反应器布置应满足操作和检修的要求。

反应器成排布置在同一构架内。

构架下部应考虑卸催化剂的空间，此外反应器靠近检修侧应留有足够的空间以满足装卸催化剂的要求及设备检修等。

2反应器开口方位的布置油气入口和人孔在反应器顶部。

本装置四台反应器均为底部催化剂卸料，卸料口高度应满足装卸催化剂的要求，其方位应朝向检修侧，以便于人员和车辆进行催化剂装卸。

油气出口在底部。

反应器热电偶为三点式（或五点式）测温仪，故热电偶嘴子开口方位不可朝向反应器构架的柱子或斜撑，以免影响热电偶的安装和检修。

3反应器的管道设计管道内的介质为减压渣油、氢气和硫化氢，其设计温度最高可达445℃，设计压力可达19.53MPa,属于高温、高压、临氢、重油管线。

由于管内介质含有氢气，在高温高压情况下管线易产生氢腐蚀，同时由于其管壁较厚，温度较高，故其膨胀量和热应力也较大。

3.1管道材料选用考虑渣油加氢装置反应流出物管道的操作条件及介质情况，根据API941的Nelson曲线及H2+H2S腐蚀曲线(Couper)选材原则，该处材质为应为奥氏体不锈钢。

煤焦油加氢装置反应区配管设计浅谈

煤焦油加氢装置反应区配管设计浅谈作者简介：陈梦莹，（1986-），隶属于新佑能源配管室，任项目经理职位，化工工程师摘要：讨论了煤焦油加氢装置反应区管道材料的选择；反应器与加热炉，串联反应器之间，反应器与高压换热器之间配管的设计，以及此部分管道支架的设置特点；通过对反应器与相关连设备特点的分析，阐述了反应区配管设计的原则及难点。

关键词：煤焦油加氢装置；反应区；配管；材料Discussion ofthe Coal Tar Hydrogenation Reaction Zone Piping System DesignChen MengyingAbstract: This article discusses theselection of coal tar hydrogenation reaction zone means piping material; Thereactor andthe furnace, disposed in series between the characteristics of thereactor, the design of the piping between the reactor and thehigh pressureheat exchanger, and this part of the stand pipe; Through the reactor andassociated equipment features analysis, elaborated the principles anddifficulties reaction zone piping design.Keywords: coal tar hydrogenationunit;reaction zone; pipeline design;material煤焦油加氢技术是采用固定床加氢处理技术将煤焦油所含的金属杂质、S、N、O等杂原子脱除，并将其中的烯烃和芳烃类化合物进行饱和或裂化来生产质量优良的石脑油馏分和柴油馏分。

加氢反应器的配管设计

停工期间的连多硫酸应力腐蚀。
般将反应器、热器和反应进料加热炉等靠近布换置，同时反应器管嘴和其相关管道因热位移所产生的应力不超过管道许用应力和管嘴受力要求前提下，反应器布置应满足管道长度应尽量短。（）应器布置应满足安全的要求。反应器３反
与其进料加热炉之问或取走反应热的换热器，可
（）温高压条件物或固溶碳起化学反应生成甲
视为一个系统，没有防火问距的要求，一般联合集中布置在装置的一端或一侧。反应器与其进料加
的空间还应综合考虑卸料要求、环泵吸人和循循
加工的重要手段，提高原油的二次加工深度和对
石油产品质量具有重大作用，此，氢精制、因加加氢裂化或渣油加氢等加氢装置已成为炼油厂装置
一
反应器封头、嘴、道与梁的净空，证反应器管管保
的重要组成。加氢装置火灾危险性分类属甲类，主要工艺特点是高温、高压、氢，氢反应器是临加装置的核心部分，配管设计是装置设计的关键。其
１平面布置
（）应器布置应满足建设地区的自然条件１反
加热炉之问安全通道、道布置及检修需要的空管

加氢反应器结构设计与优化现状分析

加氢反应器结构设计与优化现状分析加氢反应器是在化学工业中广泛应用的重要设备之一，其结构设计与优化对于反应过程的效率、安全和经济性都具有重要意义。

本文将就加氢反应器结构设计与优化的现状进行深入分析，探讨该领域的发展趋势和前景。

一、加氢反应器的结构设计加氢反应器通常由反应器本体、加热器、换热器、增压器和其他附属设备组成。

反应器本体是其中最为关键的部分，其结构设计直接影响到反应器的安全性、稳定性和效率。

1.1 反应器本体的材质选择在加氢反应过程中，反应器承受着高温、高压和腐蚀等极端条件，因此反应器材质的选择显得尤为重要。

目前，常用的反应器材质包括碳钢、不锈钢、合金钢等。

不同材质的反应器具有不同的耐腐蚀性和强度特点，因此在设计过程中需根据具体的工艺条件和反应介质特性进行合理选择，以确保反应器的安全运行。

1.2 反应器内部结构设计反应器内部的结构设计也对反应过程的效率和稳定性产生重要影响。

反应器内部的填料设计、搅拌器的选择和布置、加氢气体的进出口设计等都需要根据具体的反应条件进行合理设计，以保证反应物质充分混合和反应热的有效传递，提高反应效率和产物质量。

在加氢反应器的结构设计中，安全性始终是至关重要的考虑因素。

反应器内部应采用多种安全措施，如设置压力释放装置、温度监测系统、泄漏报警装置等，以保障反应器在极端条件下的安全运行。

在设计中还应考虑到设备的易维护性和修复性，以便在发生意外时能够及时进行故障处理和修复。

在现有的加氢反应器结构设计基础上，结构优化可以进一步提高设备的性能和经济性。

现代化的加氢技术和先进的工程设计手段为反应器的结构优化提供了更多的可能性。

2.1 材料的改进与应用随着材料科学的发展，新型耐腐蚀材料的出现为反应器的结构优化提供了新的可能。

高性能合金材料、耐磨材料和高温合金等新材料的应用能够大幅提高反应器的耐腐蚀性和使用寿命，减少设备的维护与更换成本。

2.2 结构设计的优化在现有反应器结构的基础上，通过流场模拟分析和计算机辅助设计等手段，可以对反应器内部结构进行优化。

加氢反应器结构设计与优化现状分析

加氢反应器结构设计与优化现状分析加氢反应器是一种常见的催化反应器，以加氢反应为主要反应过程。

其结构主要由反应器本体、传热部件、输送部件、催化剂等组成。

反应器本体是加氢反应器一个非常重要的组成部分，它的设计需要考虑到诸多因素，如反应物的物理性质、反应物的流动状态、传热及热平衡等。

为了提高反应器的效率，一般采用流化床结构，这种结构能够提高反应物的流动性，并能够很好地实现催化剂与反应物之间的接触。

传热部件是加氢反应器的另一个重要组成部分，通常采用分层或分段的设计方式来提高传热效率。

在传热的选择上，常见的有管壳式、板式结构等。

其中，管壳式是一种比较传统的设计，其优点是结构简单，易于维护，而缺点则是传热效率不如其他方式高。

相比之下，板式传热器的传热效率较高，并且结构紧凑，但其设计及制造成本相对较高。

输送部件主要是指反应器中流体的输送管道，其设计应考虑到流体的运输特性及压力、温度等因素。

在输送管道的设计上，一般会采用多口设计，以确保反应物能够均匀地流入反应器中，并且能够控制反应物在反应器中的流动速度。

催化剂是加氢反应器非常重要的组成部分。

其种类、粒度及分布等因素都直接影响着反应器的效率。

一般来说，催化剂的粒度较小，分布均匀，表面积越大，反应效率越高。

为此，催化剂通常采用粉末状或微球状颗粒，以利于反应物与催化剂之间的接触。

在加氢反应器结构的优化方面，一些新型材料的引入、较为先进的数值计算方法的应用以及各种新型催化剂的研制，都为加氢反应器的优化设计提供了更多的选择和可能。

同时，在反应器的运行过程中，对于反应器本身和催化剂的修复、更换等方面也需要及时的维护，以保证其运行效率和寿命。

总的来说，加氢反应器是一个集传热、传质、催化等多种反应过程于一体的复杂结构。

在设计和优化时，需要对其各部分的结构进行综合考虑，以提高加氢反应器的反应效率和稳定性，同时降低反应产物的成本。