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。不仅如此，设计反应

框架工作中，需将反应设备的封头、灌嘴以及附加管道保温层纳入考虑范围当中，确保反应器以及附加管道不会因高温而导致梁与平台之间出现接触。不仅如此，为了对反应温度进行控制，需将冷氢添加至催化剂床层之间，因为冷氢管路介质温度相对较低，所以管路热胀现象并不明显，但反应器冷氢嘴子位置由于反应设备热胀量相对较高，为避免管道由于冷热温度同时作用而导致管路受力不均匀，设计过程中必须对该管道的柔性进行考量。通常情况下，冷氢管道温控阀组需同冷氢注入口嘴子布置保持较远距离，多布置于地面，管路当中的8字盲板尽量远离反应器，使其管路温度不高于200℃。

2.3 消防管道的设计

反应器在实际运行过程中，形成温度可能大于自燃点温度，针对上述现象，建议安设消防蒸汽环管，安设位置如下：反应器进口与出口管道的法兰以及弯管法兰。通常情况下，消防蒸汽环管安设于垫片上方，同法兰之间的距离控制于80mm至200mm之间，面向垫片一侧开孔，开孔规格为2mm，同时于蒸汽环管低点位置开设泪孔，规格为6mm。此外，要求消防蒸汽环管结构设计采用可拆卸结构。不仅如此，各个消防蒸汽环管进需设立切断阀。切断阀布置为之应集中安设于较为显眼、安全且容易操纵的位置，切断阀应按照落地安设的方式进行安装，调控反应器之间的距离应不少于15m。

3 反应器构架顶平台安设方式

反应器架构顶平台安设方式应注意如下安设要点：

第一，控制顶平台的高度。通常情况下，顶部平台的安设需同反应器顶部人孔法兰螺栓底端至今的距离保持在100mm左右。如此一来，反应器顶部人孔螺栓的安设与拆除工作变得更为便捷。不仅如此，进料口管路同顶平台之间的高度也更为合适，便于之后检修人员对管路之上的仪表以及仪表阀进行检测，而平台结构梁的配置工作也更为简便。

第二，顶平台开孔的规格应将反应器在热胀之后，平台高度位置反应器外侧厚度、保温厚度作为基础，并在此基础之上增加50mm作为标准。

第三，顶平台梁布设需更为合理，以免平台梁同反应器之间出现碰撞。故而，建议设计过程中，将加氢反应器风头设计为圆封头，保证平台梁不会发生如图1所示的阴影区域便可。

第四，顶平台需于电动葫芦吊车梁正下方位置设立反应器头盖检测重载范围以及催化剂装在重载范围。后者需要更为偏向于构架检修测，必须可以承载催化剂料桶最大荷载量的重量。前者则应偏向于构架管道以此，可承受反应器头盖自重施加的力。

4 结束语

本文针对加氢装置当中的设计要点进行了简要叙述以及分析，借此保证反应器设计的合理性，也为之后设备运行的稳定性以及安全性提供了保障，避免设备在运行过程中发生意外。

参考文献

[1] 刘亚丽，牛国光，祝武川.加氢反应器管道设计要点[J].广州化工，2014，（10）：175-177.

[2] 翁亚妮，易永红.加氢反应器配管设计重点[J].当代化工，2014，（06）：997-999，1003.

梁亚玲（1981—），女，工程师，研究方向主要是合理化配管；