催化裂化装置中两器部分管道设计
第三章_催化裂化装置
主要由吸收塔、解吸塔、再吸收塔及稳定塔组成。 吸收塔和解吸塔的操作压力为1.0～2.0MPa。 稳定塔实质上是个精馏塔，操作压力为1.0-1.5MPa。
四、能量回收系统
利用再生器出口烟气的热能和压力使余热 锅炉产生蒸汽和烟气轮机作功、发电等。
能量回收系统的工艺流程图
二、分馏系统
沉降器来的反应油气，经换热器进入分馏塔， 根据物料的沸点差，从上至下分离为富气、粗 汽油、柴油、回炼油和油浆。
分馏系统流程图
1.分馏塔底人字形挡板处用油 浆洗涤（1）防止少量催化剂细 粉堵塞塔盘和影响产品质量； （2）由于反应油气温度较高， 500℃左右，油浆洗涤可取走 多余的热量。 2.油浆：一部分回炼，一部分 回分馏塔，一部分送出装置作 自用燃料。 3富气经压缩后去吸收稳定系统 的凝缩油罐，粗汽油进吸收塔 上部。
490～510 ℃
2 ～3s
600～750 ℃
200～300 ℃
分馏系统
三、吸收—稳定系统
从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分，而粗
汽油中又溶有C3、C4甚至C2组分，因此吸收稳定系统的作 用： 利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气 （≤C2） 、液化气（C3、C4）和蒸汽压合格的稳定汽油。
富气经气压机升压、冷却并分出凝缩油后，由底部进入吸收塔；稳定 汽油和粗汽油则作为吸收液由塔顶进入，将富气中的C3、C4（含少量C2） 等吸收后得到富吸收油。吸收塔顶部出来的贫气中夹带有少量稳定汽油， 可经再吸收塔用柴油回收其中的汽油组分后成为干气，送出装置。 富吸收油和凝缩油均进入解吸塔，使其中的气体解吸后，从塔顶返回 凝缩油沉降罐，塔底的未稳定汽油送入稳定塔，通过精馏作用将液化气和 稳定汽油分开。有时，塔顶要排出部分不凝气（也称气态烃），它主要是 C2，并夹带有C3和C4.排出不凝气的目的是为了控制稳定塔的Ni+V：不大于 20 PPm 残碳：不大于 6% 产品分布： ★ 气体:10～20%，气体中主要是C3 、C4 ，烯烃含量很 高 ★ 汽油:产率在30～60%之间，辛烷值较高，约80～90 ★ 柴油:产率在0～40%， 十六烷值较低，需调和或精 制 ★ 油浆：产率在0～10% ★ 焦炭:产率在5%～10%，原子比大约是C:H=1:0.3～1
催化裂化装置两器旋风分离器更换技术探讨
梁
卓
彭振亚
周旭东
构 景武
中国石油天然气第一建设公司 河南洛阳
４ ７ １ ０ １ ２
摘
要
随着我 国炼油建设总体技术水平的发展 ， 催化裂化装置两器 内旋风分离器 的更换施工技术有了长足发展。如何利 用施工企业现有机械设 备、 根据现场催化装置特点和施工条件 ， 经济合理选择施 工方案成 了施工企业 日益关注的 问题。本 文通过对旋风分离器 内部组焊 、 侧壁开孔 、 顶部开 孔、 整体更换施工技术进行 比较分析 ， 对 几种施工方法进
头 １ ０ 沉 降段 １ １提 升 管 ｌ ２ 汽提 段 １ ３待 生立 管 ｌ ４ 二 段 密 相床 １ ５再 生立 管 １ ６再生塞阀
同样采用临时拉杆 固定后焊接 。焊接后对旋风分离器整体进行
复查。待所有安装料腿 、 拉杆及翼阀安 装完毕 ， 检查合格后对所
有加固件进行拆除。
大成 为催 化裂化装置检修的重点 。合理 的选择施工方案是保证 施工企业 目标控 制、 进度控制 、 费 用控 制重要的技术 手段 。
１旋风 分 离器 更换 的原 因
在两器 内长期 高温的作用下 （ 再生器 ６ ５ ０ ～６ ８ ０ ￣ Ｃ，反应器 ４ ８ ０ ～５ ０ ０ ￣ Ｃ） ， 会 发生 金属 蠕变、 焊缝 开裂 、 局部变形及 衬里脱 落
图 ２同轴式提升管催化裂化
首先对旋 风分离本体安装就位后 ，采用临时拉杆与两器器壁进
行 相 焊 加 固 。焊 接 完 毕 经 复 查 合 格 ， 然 后对 灰 斗 部分 进 行 组 对 ，
注： ｌ空气分布管 ２待 生塞 阀 ３一段密相床 ４ ５旋风分 离器 ６外部烟气集合 管 ７旋风分 离系统 ８快速分离设 施 ９耐磨弯
催化裂化工艺流程及主要设备
2023催化裂化工艺流程及主要设备pptcontents •概述•催化裂化工艺流程•催化裂化主要设备•工艺特点和操作规程•安全与环保•常见故障及排除方法•发展方向和新技术应用目录01概述催化裂化是一种将重质烃类转化为轻质烃类和液化气的过程，是石油化工中重要的二次加工手段之一。
催化裂化工艺主要采用流化床反应器，催化剂作为床层中的介质，在适宜的温度、压力和空速条件下进行反应。
催化裂化基本概念1催化裂化主要设备23流化床反应器是催化裂化的主要设备之一，分为单器、双器和多器系统。
反应器再生器是催化裂化中的重要设备，用于烧去催化剂表面的积炭，恢复催化剂活性。
再生器旋风分离器用于将反应和再生两个工艺流程分开，同时将催化剂从反应器物料中分离出来。
旋风分离器催化裂化工艺流程简介原料油进入反应器，在适宜的温度、压力和空速条件下进行反应。
分离出的催化剂进入再生器，烧去积炭恢复活性。
反应后的物料进入旋风分离器，将催化剂从物料中分离出来。
再生后的催化剂回到反应器物料中，继续参与反应。
02催化裂化工艺流程原料油缓冲在催化裂化工艺中，原料油首先需要进入缓冲罐，进行初步的脱水和脱盐处理。
原料油加热原料油通过加热炉加热到一定温度，以便能够进行催化裂化反应。
原料预处理催化裂化主要流程加热后的原料油被送到催化裂化反应器中，同时加入催化剂。
进料在催化裂化反应器中，原料油在催化剂的作用下发生裂化反应，生成轻质油品和小分子烃类。
裂化反应裂化反应后的油气和催化剂分离，油气进入分馏塔进行分离。
催化剂分离分离后的催化剂进入再生器烧焦再生，循环使用。
催化剂循环油气在分馏塔中根据沸点不同，分离成不同沸点的油品，如汽油、柴油和重油。
油品分馏分离出的油品通过一系列精制过程，如脱硫、脱氮、脱氧等处理，提高油品质量。
油品精制催化裂化过程中产生的气体，通过压缩、冷却和分离等步骤，得到液态烃和干气。
气体分离经过处理的油品和气体分别进入相应的储罐或装置进行储存或进一步加工。
催化裂化装置中外取热器上升管与下降管的管道设计
（ 上接第 ５ ８页 ） 船更加方便地靠泊。 在用拖轮协助船舶操纵时 ， 还应对 艘大型船舶的操纵或靠离泊与拖 轮协 助是分不开 的． 对拖轮 的 拖 轮的安全全面考虑 。 操纵船舶 的过程 中． 需对横拖与倒拖进行严防 ． 性能 、 配备及主要协助方式和注意事项 熟悉了解掌握是完成大型船舶 同时考虑船舶与拖轮的安全 。在选择什么时候将拖轮解掉 时 。 大船 不 操纵的基础 ， 不仅有利于大船操 纵的安全 性 ， 且有利于其操纵灵活性 。 动车为最好 的时机 这种情况下解掉拖轮 ． 可使大船动 车时可能发 生 只有立足于 良好的协调和密切配合基础上 ． 拖轮才能更加充分地发 挥 的绞进拖 缆状况得到最大化避免 。当大船处在靠离泊时刻 中， 必须 做 其在船舶 中的作用 ． 才能 为船 舶的安全操纵 提供更多保 证 ． 圆满完 成 好充分 考虑拖轮长度和 宽度工作 ． 将水域宽敞 的地方让 给有拖 轮的一 船舶操纵任务。 ● ｉ 侧。 当处于吹开风时 ． 必须对抢上风格外注意 ． 避免大船 出现拖轮无法 垂直顶推 ． 从 而使 大船免 于向下 风加速漂移 。 【 参考文献】 拖轮协助船舶操纵 过程 中． 还应注意拖轮对船舶 的影响 当大船 ［ １ ］ 兰 朋学． 在船 舶进 出港操纵过 程 中发挥 好拖 轮的作用 『 Ｊ １ ｌ 中国港 口， ２ ０ ０ ９ ， ７ 低速前进 ， 为了协 助大船更快前进 ． 拖轮应 向其提供垂直 推力 ， 但在这 （ ０ ７ ） ： ５ ５ － ５ ６ ． 过程中拖轮会先顶在 大船上 ． 由于这种顶推某种程度 上具有较大推 ［ ２ ］ 胡云平船 舶操纵中各种制动效果的比较［ Ｊ 】 ． 中国航海 ， ２ ０ ０ ７ ， ３ （ ０ ３ ） ： １ ０ ２ — １ ０ ３ ． 力， 可使大船出现加 速前 冲情况 。大船离开码头 如果 是在两条拖轮协 『 ３ ］ 徐海军施 轮协助船舶掉头的建模与仿真【 Ｄ １ ． 大连海事大学 ， ２ ０ １ ０ ， ６ ： １ ０ — １ １ ． 助 的情况下 ． 大 船掉头 的同时拖轮缆绳必须 垂直于大船 ． 否则大船会 ［ ４ ］ 耿 志兵． 大型船舶靠离 泊操纵 中拖 轮助操 的分 析Ⅲ． 武汉 船舶职业 技术学院 ２ ０ １ １ ， １ （ ０ ２ ） ： ３ ３ — ３ ４ ． 在缆绳分力作用下出现前冲后缩情 况影响大船旋转 。 在拖 轮协助船舶 学报 ． ５ ］ 李 亮， 张鹏 ． 拖轮 协助大船数 学模型在 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ上的实 现『 Ｊ １ ｌ 中国水运 （ 下半 操纵过程 中， 为规避拖轮碰撞大船必须 将船速控制好 。当进港速度 较 ［ 月） ， ２ ０ ０ ８ ， ４ （ ０ ７ ） ： ８ ８ — ８ ９ ． 快， 舷侧拖轮应向后平行地实施拖力给大船 ． 不过 大船应 提前施舵 。 重 ［ ６ ］ 张鹏 ， 洪碧 光， 高孝 日． 拖 轮在不 同工况下协助船 舶操纵 的仿 真研究［ ｃ ］ ． ２ ０ ０ ８ 载大船在较长的倒车时间内 ．操作 过程中产生的偏转力是很大 的 ． 仅 船舶安全管理论文集 ． ２ ０ ０ ８ ： １ ２ ６ — １ ２ ７ ． 仅依靠船头拖轮的顶推其实很难将其轻易控制 ． 因此拖轮在 大船倒 车 ［ ７ ］ 高嫱， 郭国平， 刘成勇． 拖带大型无 动力船 舶通过内河桥梁水域关键 技术分析 前应先将准备做好 ， 对大船可能 出现的偏转提前抑制 。 与此同时 ， 还应 ［ Ｊ 】 ． 船海工程 ， ２ ０ １ １ ， ２ （ ０ ２ ） ： ９ １ — ９ ２ ． 注意拖 轮可能 引起 的前 冲与后缩 ． 及时倒车和进车 。为了不影响拖轮 ［ ８ ］ 李义斌， 陆悦铭 ． 拖带 中小型无动力船舶时拖船 的使用 及注意事项 ［ Ｊ ］ ． 世界海 顶拖 的及时性 ． 拖轮缆绳 在靠泊过程 中不宜过长 ． 提前抑制 拖轮长时 运， ２ ０ １ １ ， ２ （ ０ ２ ） ： ０ ５ — ０ ７ ． 间顶 推产生的靠拢惯性 ． 以使船舶平顺地靠在码头上 。 ［ ９ ］ 郭启 民． 港作拖轮安全操作之我见阴． 中国水运（ 下半月） ， ２ ０ １ ２ ， ５ （ １ ０ ） ： ６ ９ — ７ ０ ．
催化裂化装置的主要设备催化裂化装置的主要设备
催化裂化装置的主要设备催化裂化装置的主要设备百克网：2008-5-30 14:50:14 文章来源：本站催化裂化装置设备较多，本节只介绍几个主要设备。
一、提升管反应器及沉降器(一)提升管反应嚣提升管反应器是进行催化裂化化学反应的场所，是本装置的关键设备。
随装置类型不同提升管反应器类型不同，常见的提升管反应器类型有两种：(1)直管式：多用于高低并列式提升管催化裂化装置。
(2)折叠式：多用于同轴式和由床层反应器改为提升管的装置。
图5—8是直管式提升管反应器及沉降器示意图提升管反应器是一根长径比很大的管子，长度一般为30～36米，直径根据装置处理量决定，通常以油气在提升管内的平均停留时间1～4秒为限确定提升管内径。
由于提升管内自下而上油气线速不断增大，为了不使提升管上部气速过高，提升管可作成上下异径形式。
在提升管的侧面开有上下两个(组)进料口，其作用是根据生产要求使新鲜原料、回炼油和回炼油浆从不同位置进入提升管，进行选择性裂化。
进料口以下的一段称预提升段(见图5—9)，其作用是：由提升管底部吹入水蒸气(称预提升蒸汽)，使由再生斜管来的再生催化剂加速，以保证催化剂与原料油相遇时均匀接触。
这种作用叫预提升。
为使油气在离开提升管后立即终止反应，提升管出口均设有快速分离装置，其作用是使油气与大部分催化剂迅速分开。
快速分离器的类型很多，常用的有：伞帽型，倒L型、T型、粗旋风分离器、弹射快速分离器和垂直齿缝式快速分离器(分州如图5—10中a、b、c、d、e、f所示)。
为进行参数测量和取样，沿提升管高度还装有热电偶管、测压管、采样口等。
除此之外，提升管反应器的设计还要考虑耐热，耐磨以及热膨胀等问题。
(二)沉降器沉降器是用碳钢焊制成的圆筒形设备，上段为沉降段，下段是汽提段。
沉降段内装有数组旋风分离器，顶部是集气室并开有油气出口。
沉降器的作用是使来自提升管的油气和催化剂分离，油气经旋风分离器分出所夹带的催化荆后经集气室去分馏系统；由提升管快速分离器出来的催化剂靠重力在沉降器中向下沉降，落入汽提段。
浅谈大型催化裂化装置两器衬里施工质量管控
- 76 -技术交流石油和化工设备2020年第23卷表1 两器各部位衬里型号及厚度浅谈大型催化裂化装置两器衬里施工质量管控刘光辉，赵君昌，何雪军，康浩（浙江石油化工有限公司， 浙江 舟山 316200）[摘 要] 阐述了重油催化裂化装置两器的衬里结构、衬里施工步骤及常见质量问题分析。
对催化裂化装置再生器、反应器及附属设备衬里施工进行全过程管控、全员参与，保证了衬里质量，确保了装置一次开车成功。
[关键词] 催化裂化；衬里；施工质量；全过程管控作者简介：刘光辉（1984—），男，四川广安人，2006年7月毕业于重庆科技学院设备工程与管理专业，本科学历，设备主管。
主要从事催化裂化装置设备管理工作。
450万吨/年重油催化裂化装置是浙江石化重要的炼油加工装置，该装置反再部分采用UOP 工艺，由中石化洛阳院详细设计，采用结构紧凑、易于操作和维护的并列式两器，即重叠布置的两个再生器与包含VSSSM 快速分离技术和AF 填料设计汽提段的热壁反应沉降器并列布置，形成高低并列的两器结构，再生器采用重叠式两段再生型式，两个再生器重叠布置。
该装置两器（再生器和反应器）及附属设备操作条件较为苛刻，不仅要承受650-750℃的高温，还要抗高线速催化剂冲蚀。
因此，衬里质量的好坏直接关系到催化装置能否安全、平稳及长周期运行。
1 两器衬里结构再生器筒体、封头、斜管均采用单层隔热耐磨衬里料，锚固钉材质为S30408。
反应沉降器采用热壁设计，汽提段采用AF 填料设计无衬里结构，汽提段下部锥段设计为龟甲网单层高耐磨衬里，型号为LA ，提升管及Y 型段均为制造商在出厂前预制完成，具体见表1。
部位衬里型号厚度（单位：mm）1再生器筒体LC31002再生器封头LC31003再生器集气室出口LC2125/1004各斜管出口LC11255反应器锥段LA202 衬里施工步骤及常见质量问题分析2.1 衬里施工步骤单层隔热耐磨衬里施工采用支模浇注方法，一般从下往上逐段进行。
催化裂化装置主风机管道设计要点
寸， 厂房设置一 长 ７ ． ５ ｍ ｘ ６ ｍ 的吊装孑 Ｌ ， 吊装 孔一 侧设 置承 重检
修区 。 考虑烟机入 口可拆 卸 法兰 短 节 长度 和 吊 车车 档 、 死 点 位
（ １ ） 主风机组 安装高度 ， 应根据 烟气 轮机 和主 风机 机组 特
车行走不受 出口管 道 的阻隔 ； 对 出 口向下 的烟 气轮 机 ， 应按 吊
装最大检修部件的起 吊高度来考虑 。
（ ４ ） 厂房屋顶梁地面 的标高 已取 以下两者之 间的较大值。 １ ） 吊车轨顶标高 与 吊车要求 的轨 顶 以上 最小 空高 相加 之
和；
２ ） 高位油箱顶 面标 高加 １ ． ２ ｍ之和 。
高Ｅ Ｌ＋９ ０ ０ ０ ， 厂棚 二层 标 高 Ｅ Ｌ＋７ ５ ０ ０ ； 根据 主机最 大 部件 尺
其范 围和承载能力明确标记在相应 的建 （ 构） 筑物 上。 （ ５ ） 烟 机机组宜按烟气轮机人 口轴线 与三级旋 风分离器 中
心线取齐 布置 。各 相关 设备 之 间紧凑 布 置 ， 以缩 短 烟气 管道 、 主风管道 和蒸 汽管道长度 。
置， 确定 主机基 础边缘 与 厂棚轴 线距 离 为 ４ ０ ０ ０ ｍ ｍ。根 据进 口 空气过滤器位置宜高于厂房 的要求 ， 将 主备机进 口空 气过滤 器
分别布置与厂棚两侧构架上 ， 考 虑备机进 出 口管道位 置及 主机
性要求 ， 进 出 口在下 部 的压缩机 ， 安 装 高度 除满 足其 附属 设备 的安装净 空要 求以外 ， 还应满足压 缩机进 出 口管 道与地 面 的净 空要求 。机组采用 两层 布置 时 ， 厂房 一层 为水 泥 地面 ， 二 层 宜
催化裂化的装置简介及工艺流程
催化裂化的装置简介及工艺流程概述催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展.有了微球催化剂，才出现了流化床催化裂化装置；分子筛催化剂的出现，才发展了提升管催化裂化。
选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。
催化裂化装置通常由三大部分组成，即反应/再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。
其中反应––再生系统是全装置的核心，现以高低并列式提升管催化裂化为例，对几大系统分述如下:(一）反应––再生系统新鲜原料(减压馏分油）经过一系列换热后与回炼油混合，进入加热炉预热到370℃左右，由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部，油浆不经加热直接进入提升管，与来自再生器的高温（约650℃～700℃）催化剂接触并立即汽化，油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7米/秒～8米/秒的高线速通过提升管，经快速分离器分离后,大部分催化剂被分出落入沉降器下部，油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统.积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段,用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气.待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气（由主风机提供)接触形成流化床层,进行再生反应，同时放出大量燃烧热，以维持再生器足够高的床层温度(密相段温度约650℃～680℃）。
再生器维持0。
15MPa～0。
25MPa(表)的顶部压力，床层线速约0.7米/秒~1。
0米/秒。
再生后的催化剂经淹流管，再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。
烧焦产生的再生烟气，经再生器稀相段进入旋风分离器，经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂，烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱.再生烟气温度很高而且含有约5%～10%CO,为了利用其热量，不少装置设有CO锅炉，利用再生烟气产生水蒸汽.对于操作压力较高的装置，常设有烟气能量回收系统，利用再生烟气的热能和压力作功,驱动主风机以节约电能。
两段提升管催化裂化技术(TSRFCC)
分离器
收集器
冷凝器 冷凝器
D 沿提升管轴向采样 D 分析气液固样品 D 得到转化规律
气体流量计
2. 提升管内的反应历程
收率，m% 柴油
重油 汽油
D 重油主4#要3在2.46mm 前转化
D 汽油收3#率2在6.46mm 处基
本达到最大
100
D 柴油在3.8m后开始
80
下降
60
D 转化率在6m后仍在 40
缓慢增大12##，36..而82 汽mm 油收
20
率率基 下本降进不，0料变因m ，而柴二油者收的
0
选择性此后都在下降
D 目前提升管青是岛否石过化长厂？提升 管采样点分布图
提升管沿程汽柴油收率变化趋势
0 3.8 6.2 26.4 32.4 轴向位置，m
vol% 环烷烃
芳烃 烷烃 烯烃
2. 提升管内的反应历程
催化剂接力 分段反应 短反应时间 大剂油比
提高催化剂的整体活 性和选择性
避免不同原料吸附反 应的恶性竞争
易于控制连串反应的 转化深度
明显改善产品分布
4. TSRFCC实验研究
Oil vapour to condenser Flue gas
Oil vapour to the second riser
约30%的丙
我国约80% 汽油和30% 柴油来自 FCC过程
提高轻 质产品收率是 发展的永恒 主题
烯来自FCC 过程
FCC汽油 ~80%
加氢裂化 FCC柴油
~20% ~30%
直馏柴油 ~50%
2. 提升管内的反应历程
提升管内流 体的混合与 流动
提升管内 沿轴向反 应的变化
催化裂化装置介绍ppt课件
3.常压渣油：常减压装置常压塔底油（AR），硫含量、重 金属、残炭低的可以直接作为催化原料，如大庆和中原 原油等常压渣油。
4.减压渣油：除某些原油外减压塔底渣油（VR）一般不单 独作为原料，而是进行掺炼：掺炼的多少视减压渣油的 性质。
9
典型分馏系统流程
10
催化裂化工艺介绍
稳定系统
吸收-稳定系统主要由吸收塔、再吸收塔、解吸 塔及稳定塔组成。从分馏塔顶油气分离器出来的 富气中带有汽油组分，而粗汽油中溶解有C3、C4 组分。其作用是利用吸收与精馏的方法将分馏塔 顶的富气和粗汽油分离成干气、液化气和蒸气压 合格的稳定汽油。
11
典型稳定系统流程
5
典型催化裂化流程
6
催化裂化工艺介绍
反应再生系统
“ 催化裂化装置有多种类型，按反应器（或沉降器）和再
生器布置的相对位置的不同可分为两大类：①反应器和 再生器分开布置的并列式；②反应器和再生器架叠在一 起的同轴式。并列式又由于反应器（或沉降器）和再生 器位置高低的不同而分为同高并列式和高低并列式两类。
19
催化裂化主要设备-油浆泵
20
催化裂化主要设备-增压机
21
催化裂化主要设备-SIS自保系统
22
催化裂化主要设备-单动滑阀
23
催化裂化主要设备-双动滑阀
24
催化裂化主要设备-油站
25
催化裂化的原料和产品
新海石化加工工艺流程图
26
催化裂化的原料和产品
1.直馏减压馏分油：常减压装置减压塔侧线350-550℃馏分 油（VGO），石蜡基原油的VGO较好，环烷基原油的VGO 较差。
催化裂化装置介绍
装置工艺流程简介
2、吸收部分 不凝富气从容301进入塔301／1底，自下而上与
来自泵203或泵204从塔25层进入的粗汽油，以 及自泵303或泵306来的从塔顶进入的稳定汽油接 触，气体中≥C3的组分大部分被吸收下来，剩余 还含有少量≥C3组分的气体（贫气）离开塔顶进 入再吸收塔（塔302）底。塔301／1第10层和第 16层和第15层，设置中段回流，以取走吸收热。 贫气在塔302内自下而上与贫吸收油（轻柴油） 逆流接触，以脱去气体中夹带的汽油组分，未被 吸收的气体（干气）作为产品引入瓦斯管网去脱 硫装置处理后作燃烧气。塔底的富吸收油则靠塔 302的压力压至塔201第16或19层分馏。
催化裂化催化剂
在催化裂化反应过程中，高温的 催化裂化催化剂不但为原料分子的转 化提供活性中心，同时也是原料分子 发生反应的场所（烃分子需吸附在酸 性中心表面），并作为热载体为反应 过程用热提供热量。
催化剂使用情况
一催化装置催化剂以CC-200D、 ZC-7000MM为主剂、掺用少量 LANK-98、RMS-8、平衡剂。
一、车间简介
一、车间简介
炼油分部联合五车间成立于2001年11月， 管辖一催化装置、二催化装置、干气提浓乙烯和 油品精制（洗涤）联合装置，是炼油主要二次加 工单位之一。其中一催化装置、二催化装置是中 石化集团公司A类达标装置，是重油轻质化的骨 干装置。车间现有职工206人，高级工程师5人， 中级职称9人，高级操作师1人,高级技师9人，技 师3人。
装置工艺流程简介
2、瓦斯脱硫部分：
自一催化来的瓦斯（P=0.55Mpa，t=32℃） 经气液分离罐（容-17）分离出凝缩油后， 进入瓦斯脱硫塔（塔-7）下部，与塔上部 下来的贫液（G=18~30m3/h，浓度为 （15~25×10-2）逆向接触，瓦斯中的酸 性气立即与贫液起化学反应，反应后生成 的富液从塔底流进富液闪蒸罐（容-15）， 而脱除了酸性气后的净化瓦斯自塔顶出来 后送至系统高压瓦斯管网。
催化裂化装置反应器和再生器设计
催化裂化装置反应器和再生器设计陈万柱;王政威;郭道生【摘要】通过本公司催化裂化装置反应器(沉降器)和再生器的设计,介绍了催化裂化装置两器结构设计(包括壳体、外集气室、分布管、衬里结构等的设计)及材料选择(包括壳体材料和内件材料)的特点,并对一些结构设计和材料选择问题进行了详细分析.%The reactor and regenerator of fluid catalytic cracking (FCC) unit has been designed by China Huanqiu engineering company Liaoning branch. In this paper, the equipment structure design (including shell,gas collection, distribution pipe, lining) and material selection (such asshel,intemals) were introduced, and some problem about the structural design and material selection were analyzed.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2012(041)006【总页数】2页(P634-635)【关键词】催化裂化;反应器;再生器;结构设计;材料选择【作者】陈万柱;王政威;郭道生【作者单位】中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁抚顺113006;中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁抚顺113006;中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁抚顺113006【正文语种】中文【中图分类】TE966催化裂化是炼油工业中一种最重要的二次加工工艺，在炼油工业生产中占有重要的地位；是石油化工中重质馏分油轻质化的主要手段。
催化反应-再生系统是整个催化裂化装置的核心，反应器（沉降器）和再生器（以下简称两器）设计的成功与否，将直接关系到装置能否高效、长周期地运行。
催化裂化装置反再系统施工技术方法
催化裂化装置反再系统施工技术方法摘要：反再系统（反应器和再生器）是催化裂化装置的核心设备,是影响催化裂化装置安全和经济效益的关键因素，两器的施工工艺复杂,壳体厚度相差较大,焊接工作量和施工难度比较大,焊接变形较难控制、吊装难度大、内件安装精度要求高.本文我们主要以青海大美项目60万吨/年DMTO装置反再系统为例来探讨“两器”的组对安装工艺流程。
关键词：反应器、再生器、壳体组装、焊接、压力试验。
一、施工概述1、施工方法反应器、再生器采用“立式组装法”施工。
分段组对时按排版图的顺序和位置，采用立装法，由下至上依次组装各筒节，形成分段筒体。
分段安装时采用正装法将各分段筒体按顺序进行吊装。
封头、椎体需在组装平台上单独进行组装。
顶部封头预制成型组焊合格后，需翻转进行衬里施工。
顶部封头吊装前需将旋风、料腿等内部构件临时放置在筒体内。
2、反应器、再生器主要设备参数设备名称反应器（R1101）再生器（R1102）容器类别III类（A2级）II类（D2级）设计压力 MPa 0.25 0.25工作压力 MPa 0.2―0.3 0.2―0.3设计温度℃介质550，壳体350 介质720，壳体350工作温度℃450―550 600―720介质甲醇，油气，催化剂烟气，催化剂容器规格ϕ15600/ϕ11800×45090×36ϕ7000/ϕ5500×25300×22/24金属净重（不含衬里）600t 160t热处理局部热处理不做热处理液压试验 MPa3、反应器、再生器主要吊装分段参数筒节预制组对时可采用75t汽车吊两台，280t履带吊一台，400t履带吊一台进行现场分片分段组装。
其中反应器分四段、再生器分二段进行吊装，反应器、再生器分段吊装时第一段均采用400t履带吊吊装，其余各段吊装以及封头翻转均采用600t履带吊主吊，采用400t履带吊溜尾配合。
二、主要施工程序筒体、封头成品半成品及旋风分离器等内件检验验收→封头、椎体等组装成型→筒节、裙座组装成型→分段组装焊接→焊缝无损检测→接管安装→各段部分内件安装→劳动保护安装→基础验收→分段吊装（除封头外)→段之间环焊缝热处理、无损检测→上封头衬里→上封头翻转、吊装→旋风系统及内件安装→拆除临时加固件→交工验收。
催化裂化操作规程
催化裂化操作规程催化车间第一章 装置概况第一节 概况一、本装置设计能力为41014 吨/年（年开工时为8000小时），由反应、分馏、吸收稳定、主风机、气压机等部分组成。
原料由大庆管道原油的常压渣油、通过催化裂化，生产93#汽油，轻柴油、液化汽等目的产品。
二、本装置工艺和设备的主要特点1、两器采用同轴式组合，具有操作弹性大、两端再生。
再生催化剂含碳低。
2、 抗金属污染好、生氢及生焦率较低轻质油收率较高，气体收率较低的系统列分子筛催化剂（具体使用的催化剂类型，根据生产需要选择）。
3、为降低装置能耗采用内取热器，回收才生余热付产蒸汽。
4、由于设计原料为大庆管道原油的常压渣油，其残炭和胶质的含量较高，所以裂化后的油浆比重较大，故在生产采用油浆，不回炼或部分回炼的方案以维持再生器的热量平衡和分馏塔底油浆的比重不超标准。
5、由于同常减压装置可以联合操作，以常压热渣油为原料，所以在开工后可以甩掉加热炉。
6、吸收稳定系统采用双塔流程。
第二节设计数据一、原料性质二、汽油馏分性质三、轻柴油馏分性质四、装置物料平衡表五、反应再生部分工艺计算汇总六、装置能耗汇总表设计进料量70000吨/年装置组成：反应再生部分，分馏部分，吸收稳定部分，碱洗部分第三节装置流程简介一、反应再生部分原料油自罐区的原料罐来经泵（P201/1.2）加压后送到至原料一—轻柴油换热器（E205/1.），再进入原料—油浆换热器（E201/1.2.）换热后，进入闪蒸罐（V203/1），经过加热炉后的原料沿管排进入闪蒸（V203/1），进入闪蒸罐内的原料汽相沿顶部汽返线进入分馏塔（T201）第二层塔盘上部，液相自罐底部抽经泵（P201/2.3）加压后进入提升管反应器。
回炼油自分馏塔第一层塔盘自流入回炼油罐（V202），经回炼油泵（P206/1.2）加压后，送到提升管反应器下部与分馏塔底油浆经泵（P207/1.2）加压后送至提升管下部的回炼油浆混合一并进入提升管反应器（R101）。
催化裂化催化剂气力输送装置的设计
1.6.2 弯管的压力损失
弯管压力降可折算成当量长度计算，由弯管的曲率半径
计算 R0/d，然后根据表 2 得当量长度，△ p2 为计算长度等于当 量长度的水平直管的压力降。
表2 90°弯管当量长度（L）
4
6
8
10
粉状料
4~8
5~10
6~10
8~10
大小均匀的颗粒
8~10
12~16
16~20
大小不均匀的颗粒
关键词 ：催化裂化催化剂 ；负压气力输送 ；设备、管道布置 中图分类号 ：TE966 文献标志码 ：A 文章编号 ：1003–6490（2021）07–0039–02
Design of Catalytic Cracking Catalyst Pneumatic Conveying Device
Chen Jin-hui
以某厂生产装置为例，负压气力输送是采用罗茨真空泵 抽空气作为动力，待系统内部的压力低于大气压时将物料送 至料仓。
负压气力输送装置主要由旋转供料器、仓顶布袋除尘器、 输送管道、罗茨真空泵、空气冷却器、风机及相关部件组成。 其中旋转给料器的选择对气力输送系统的工作效率至关重要。 在设计中，旋转给料器可以防止空气的进入，其选型需要根 据输送物料的性质、输送条件、输送前后的工艺等条件。
化工设计通讯
Chemical Engineering Design Communications
工艺与设备
Technology and Equipment
第47卷第7期
2021年7月
催化裂化催化剂气力输送装置的设计
陈金辉 （长岭炼化岳阳工程设计有限公司，湖南岳阳 414000）
摘 要 ：在催化剂的生产中，负压气力输送用于输送粉料具有设备简单、布置灵活和防止粉尘污染等特点。以某催化剂厂 裂化催化剂生产装置调混和包装工序为例，进行了负压气力输送设计的计算和气力输送装置的设备布置。
重油催化裂化装置工艺流程简述
重油催化裂化装置工艺流程简述重油催化裂化装置：包括反应—再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、主风机部分、气压机部分、余热回收部分。
1.1反应-再生部分自装置外来的常压渣油进入原料油缓冲罐（V1201），由原料油泵（P1201AB）升压后经循环油浆－原料油换热器（E1215AB）加热至280℃左右，与自分馏部分来的回炼油混合后进入提升管中部，分4路经原料油进料喷嘴进入提升管反应器（R1101A）下部，与通过预提升段整理成活塞流的高温催化剂进行接触完成原料的升温、汽化及反应，反应油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋风分离器得到迅速分离后经升气管进入沉降器单级旋风分离器，在进一步除去携带的催化剂细粉后，反应油气离开沉降器，进入分馏塔。
待生催化剂经粗旋及沉降器单级旋风分离器料腿进入位于沉降器下部的汽提段，在此与蒸汽逆流接触以置换催化剂所携带的油气。
汽提后的催化剂沿待生立管下流，经待生塞阀并通过待生塞阀套筒进入再生器(R1102)的密相床，在700℃左右的再生温度、富氧(3%)及CO助燃剂的条件下进行逆流完全再生。
再生后的再生催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀，进入两根提升管反应器底部，以蒸汽和干气作提升介质，完成催化剂加速、分散过程，然后与雾化原料接触。
来自蜡油再生斜管的再生催化剂与来自汽油待生循环管的汽油待生催化剂通过特殊设计的预提升段整理成活塞流。
轻重汽油分离塔顶回流油泵出口来的轻汽油，分两路进入汽油提升管反应器（R1104A）。
R1104A的反应油气在提升管出口经粗旋迅速分离，油气经单级旋风分离器进一步除去携带的催化剂细粉，最后离开汽油沉降器，进入分馏塔。
来自R1104粗旋以及汽油沉降器单级旋风分离器回收的催化剂进入汽油汽提段，在此与蒸汽逆流接触以汽提催化剂所携带的油气，汽提后的一部分催化剂经汽油待生斜管、汽油待生滑阀进入蜡油提升管反应器（R1101A）底部预提升段，与再生催化剂混合。
再生后的催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀，进入提升管反应器（R1101A）和汽油提升管反应器（R1104A）底部。
催化裂化两器内的压力平衡设计与计算
催化裂化压力平衡设计及计算为了使流化催化裂化装置中的催化剂和气体按照预定方向作稳定流动，不出现倒流、架桥、串气等现象，保持各设备之间的压力平衡是十分重要的。
通过压力平衡的计算可以确定两器的相对位置，并确定在各种不同处理量条件下两器顶部应采取的压力，而两器顶部压力的变化，又会引起藏量、循环量的变化。
同高并列式装置两器的顶部保持着大致相同的压力，两根Ｕ型管很象两根连通管，在Ｕ型管的一端施加压力时，催化剂就会从另一端流出。
同样，Ｕ型管一端的压力降低时，催化剂就可由这根Ｕ型管的另一端压过来，使Ｕ型管的一条腿为重腿，一条为轻腿时就可以达到这一目的。
高低并列式装置的两器保持着较大的压差，再生催化剂斜管相当于同高并列式装置Ｕ型管的重腿，提升管则相当于Ｕ型管的轻腿。
改变两类装置两器压差都可以改变藏量和循环量。
但对于高低并列式装置来说，改变藏量和循环量主要是靠改变待生斜管上滑阀的开度来调节的。
目前，国内催化装置绝大部分属于立管一提升管输送系统。
有的还包括斜管、快速床输送系统，含有Y型、半Ｕ型及直角弯头，粗旋分、弹射分离、三叶型快分等组件。
使压力平衡的设计计算更复杂化。
一．埃索压力平衡设计准则[1]埃索设计准则可归纳为；(1) 将FCC装置反应器一再生器压力平衡系统分别按再生剂输送线及待生剂输送线两条独立线路的压力平衡来计算。
(2) 在再生剂(或待生剂)输送线上，以线路标高取低点为基准，按催化剂流动方或划分该线路的上、下游。
上游的压力及静压头总和为催化剂流动的推动力，下游的压力、静压头及滑阀压降之总和为催化剂流动的阻力。
(3) 维持催化剂平衡循环流动的条件为：推动力=阻力。
对图1所示的装置，两条输送线上的推动力项及阻力项分别为:再生剂输送线待生剂输送线 再生器顶压 沉降器顶压 再生器稀相静压 沉降器稀相静压 二密相静压头 汽提`段静压头 推 动 力再生立管静压头待生剂斜管静压 沉降器顶压 再生器顶压 沉降器稀相静压 再生器稀相静压 提升管粗旋压降 稀相管粗旋压降 提升管总压降 稀相管压降 预提升段静压头 烧焦罐静压 阻 力再生滑阀压降待生滑阀压降图1 催化裂化反再系统结构示意图二、与压力平衡计算有关的流态化知识1、流化床的整体特性（再生器部分）沿整个流化床高度可分为四个区，即分布器作用区—密相区—弹溅区—湍流扩散区，见图2。
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催化裂化装置中两器部分管道设计探讨摘要:阐述了催化裂化的相关概念,分析了催化裂化装置的主要类型、基本组成,探讨了催化裂化装置中反应器与再生器中管道的特殊要求,提出了催化裂化装置中反应器与再生器中部分管道设计与实现应当把握的原则、方法。
关键词:催化裂化装置管道设计方法中图分类号:te966 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2011)06(c)-0078-02催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。
原料采用原油蒸馏(或其他石油炼制过程)所得的重质馏分油;或重质馏分油中混入少量渣油,经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油;或全部用常压渣油或减压渣油。
在反应过程中由于不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去(见催化剂再生),以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。
催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。
所产汽油辛烷值高(马达法80左右),安定性好,裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。
作为催化裂化装置核心的反应器和再生器,需要有诸多输送管道相连接,而输送物质相态较为复杂,对管道的设计标准要求较高。
如果相关输送管道系统设计不科学,常常会带来输送阻力加大,发生管道谐振等,影响系统的正常运行,严重的还会导致生产事故。
因此,必须要高度重视催化裂化装置中反应器和再生器管道的设计,提高设计的科学性和可靠性。
1 催化裂化装置主要类型催化裂化装置是将重油轻质化的主要装置之一,颗粒状固体催化剂输送是实现重油催化裂化的重要环节。
催化裂化装置有多种类型,按反应器(或沉降器)和再生器布置的相对位置的不同可分为两大类:反应器和再生器分开布置的并列式;反应器和再生器架叠在一起的同轴式。
并列式又由于反应器(或沉降器)和再生器位置高低的不同而分为同高并列式和高低并列式两类。
同高并列式主要特点是:催化剂由u型管密相输送;反应器和再生器间的催化剂循环主要靠改变u型管两端的催化剂密度来调节;由反应器输送到再生器的催化剂,不通过再生器的分布板,直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以减少分布板的磨蚀。
高低并列式特点是反应时间短,减少了二次反应;催化剂循环采用滑阀控制,比较灵活。
同轴式装置形式特点是:反应器和再生器之间的催化剂输送采用塞阀控制;采用垂直提升管和90°耐磨蚀的弯头;原料用多个喷嘴喷入提升管。
2 催化裂化装置基本组成催化裂化装置通常由三大部分组成,即反应、再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。
其中反应、再生系统是全套装置的核心。
(1)反应、再生系统。
新鲜原料(减压馏分油)经过一系列换热后与回炼油混合,进入加热炉预热到370℃左右,由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部,油浆不经加热直接进入提升管,与来自再生器的高温(约650℃～700℃)催化剂接触并立即汽化,油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7～8m/s的高线速通过提升管,经快速分离器分离后,大部分催化剂被分出落入沉降器下部,油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。
积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段,用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气。
待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气(由主风机提供)接触形成流化床层,进行再生反应,同时放出大量燃烧热,以维持再生器足够高的床层温度(密相段温度约650～680℃)。
再生器维持0.15mpa～0.25mpa(表)的顶部压力,床层线速约0.7～1.0m/s。
再生后的催化剂经淹流管,再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。
烧焦产生的再生烟气,经再生器稀相段进入旋风分离器,经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂,烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。
再生烟气温度很高而且含有约5%～10%co,为了利用其热量,不少装置设有co锅炉,利用再生烟气产生水蒸汽。
对于操作压力较高的装置,常设有烟气能量回收系统,利用再生烟气的热能和压力做功,驱动主风机以节约电能。
(2)分馏系统。
分馏系统的作用是将反应,再生系统的产物进行分离,得到部分产品和半成品。
由反应、再生系统来的高温油气进入催化分馏塔下部,经装有挡板的脱过热段脱热后进入分馏段,经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油和油浆。
富气和粗汽油去吸收稳定系统;轻、重柴油经汽提、换热或冷却后出装置,回炼油返回反应——再生系统进行回炼。
油浆的一部分送反应再生系统回炼,另一部分经换热后循环回分馏塔。
为了取走分馏塔的过剩热量以使塔内气、液相负荷分布均匀,在塔的不同位置分别设有4个循环回流:顶循环回流,一中段回流、二中段回流和油浆循环回流。
催化裂化分馏塔底部的脱过热段装有约十块人字形挡板。
由于进料是460℃以上的带有催化剂粉末的过热油气,因此必须先把油气冷却到饱和状态并洗下夹带的粉尘以便进行分馏和避免堵塞塔盘。
因此由塔底抽出的油浆经冷却后返回人字形挡板的上方与由塔底上来的油气逆流接触,一方面使油气冷却至饱和状态,另一方面也洗下油气夹带的粉尘。
(3)吸收、稳定系统。
从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分,而粗汽油中则溶解有c3、c4甚至c2组分。
吸收——稳定系统的作用就是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气(≤c2)、液化气(c3、c4)和蒸汽压合格的稳定汽油。
催化裂化装置反应速度、热量很高,且高温、易燃及爆炸危险。
为确保安全性、合理性、经济性,工艺对控制策略要求较高。
实施中常规单回路较多,复杂回路相对较少;调节元件有气动调节阀、挡板、三通阀、蝶阀、单动、双动滑阀;有分程控制、常规串级回路、切换串级回路、装置自保系统、机组保护系统等。
主回路tic103,两个付回路fic105(燃料油流量)、fic106(燃烧干气流量)不同时使用,用切换开关hs4切换。
3催化裂化装置中反应器与再生器中部分管道设计催化裂化装置中反应器与再生器中各类管道内,物质类型复杂,腐蚀性强,对管道的要求比较高,特别是相关催化剂输送的管道内有气态、固态两种流动状态,对管道内部流通与流动能力提出的更高的要求,因此,在进行相关管道设计时,必须要充分考虑流通阻力的消减,采取切实可行的对策措施,确保催化剂得以充分输送,与相关物质充分混合,催化作用充分发挥。
(1)催化裂化装置中反应器与再生器管道设计基本原则。
催化裂化装置中反应器与再生器是催化裂化装置的核心部位,管道的相关设计要充分考虑耐腐蚀性、催化剂的高效输送、催化剂与输送物质的充分混合等因素,把握好管道设计应着重从减少管道输送阻力,加大管道输送能力,提高催化能力上下功夫。
一要把握减少管道连接原则。
在催化裂化装置中两器部分管道设计中,要首先把握的是尽可能减少管道的连接,减少管道连接的复杂性,尽可能控制管道的总长度,使相关物质能够在最短的时间内完成交换与输送,防止发生拥堵,导致系统发生故障,造成生产事故。
二要把握尽量使用直管原则。
提高管道内物质的输送速度,最有效的方法是在设计中尽量采用直管,尽量避免管道变向,迫不得以变向时,要在两相邻弯头之间预留一段畅通段,接装直管,减少因弯头两相邻变相变化过快,而增加输送阻力。
三要把握管道环节中增加动力、减少阻尼原则。
在进行管道设计与施工中,对各个环节要牢牢把握减少管道阻力这一原则,比如管道进行焊接时,要尽可能采用平头对焊方式;尽可能减少管道中阀门的使用;同时,要在管道中适当位置设置相关输送接力设备,提高管道输送的动力。
在管道中合适位置加装工业送风点,增加管道输送动力,还要注意设置相关紧急避险装置,防止意外发生。
(2)管系主要元件的选择。
由于催化裂化装置的独特性,催化裂化装置中反应器与再生器两部分催化剂输送管道设计要优先选用石油化工行业标准系列。
同时,在该同一管道系统中,其它元件的选用也应当同属于统一的等业标准系列,提高系统的可靠性。
管道元件材质的选择的一个重要原则就是要根据催化裂化装置工作温度要求,按《石油化工管道设计器材选用通则》(sh3059)中善于管道材质使用温度的标准进行确定。
管道中弯头、三通等管件的选择要与管道材质等强度,采用“短板”理论来确定以上管件的管壁厚度,保证管件最薄处壁厚与相应管道壁厚一致,管件材质与相应管道材质一致。
管道中阀门材质应当与相应管道材质匹配,考虑到催化剂固体颗粒的磨损、阀门处催化剂易堵塞及主管道内介质双向流的因素。
近年来,金属硬密封偏心半球阀开始广泛应用在催化剂输送管道上,该类型阀门具有开关响应时间短、流通面积大、阻尼小、密封面的直接磨损较少、开关过程中能去除阀座密封面催化剂积垢等优点,但由于该类型的阀门对偏心半球(阀瓣)和阀座密封面设计和制造精度有特殊要求,部分制造厂商由于精度要求达不到,或者是技术不过关,导致该类型阀门在长期处于高温状态时产生抱死现象。
(3)管道应力分析。
管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性,防止管道因热胀冷缩,管道支撑或端点附加位移造成应力问题。
管道应力分析分为静力分析和动力分析。
静力分析包括:①压力荷载或持续荷载作用下的一次应力计算,防止塑性变形破坏;②管道热胀冷缩以及端点附加位移荷载作用下的二次应力计算,防止疲劳破坏;③管道对设备作用力的计算,防止作用力太大,保证设备正常运行;④管道支吊架的受力计算,为支吊架设计提供依据;动力分析包括:1)管道自振频率分析,防止管道系统共振;2)管道强迫震动响应分析,控制管道震动及应力。
两器部分管道的应力分析根据《石油化工管道柔性设计规范》(sh/t3041)的规定,结合工艺参数,利用美国公司coade开发的caesar ⅱ进行管道应力分析。
①设置计算模型的节点:caesar ⅱ采用有限元法进行计算,将管道通过节点划分为若干个单元来建立管道计算模型,节点一般为管道端点、约束点、管径改变点、材料改变点、计算参数(温度、压力)改变点等。
②考虑各种工况:管道应力分析时需要充分考虑多种工况组合,准确确定工况数量。
③数据输入:管道应力分析需要输入的数据包括基本参数、管道单元结构参数以及边界条件。
根据确定的工况条件,利用应力分析软件可获得相应的管道应力分析结果。
caesar ⅱ输出结果后,根据规范自动进行应力校核,通常需要对计算模型进行修改得到满意结果。
caesar ⅱ未将风荷载、地震荷载等因素考虑进去,一般将控制计算模型中各点最高应力值控制在许用应力值的80%左右。
(4)管道支架设计。
管道支架设计要充分考虑支架的支撑作用,必须严格按照管道应力分析结果,科学进行分析,合理确定管道支架的使用。
管道支架尽量使用刚性支架,减少设备运行过程中产生位移,在支承点的下方以支撑方式承受管道的重力及其他垂直向下的荷载,起到支撑管道的作用。