浅析加氢反应器急冷氢管系设计
温度对加氢反应器配管设计的影响
2016年12月温度对加氢反应器配管设计的影响刘复生（中国石油工程建设有限公司大连设计分公司，辽宁大连116000）摘要:本文通过阐述温度对加氢装置中加氢反应器构架平台的设置，管道布置的影响，总结了加氢反应器在温度影响下的配管设计要点。
关键词:温度;加氢反应器;构架平台设置;管道布置;应力分析加氢工艺具有生产灵活性大，加工原料范围较大、液体产品收率高、产品质量稳定性好等特点，是重油深加工的主要工艺技术手段之一。
因此近年来汽油加氢技术在国内得到了长足的发展。
加氢反应器是加氢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。
与反应器关联的管道多采用不锈钢，合金钢管线，因此反应器配管的合理性关系到整个加氢装置的安全生产及节约工程投资。
而温度是影响加氢反应器配管的主要因素，本文通过某加氢装置加氢反应器的配管过程总结了在温度影响下的配管设计要点。
1温度对反应器构架平台设置的影响1.1反应器构架中间平台的设置反应器构架中间各层平台的设置应根据反应器冷油注入口、热点偶口、催化剂中间卸料口及压力表口等管嘴及其连接管道的操作和检修的要求进行确定，但在确定平台标高时应充分考虑到因反应器的热膨胀而引起设备管嘴上移的现象，防止各管嘴与构架平台梁相碰。
以反应器上的热电偶口为例，通常反应器外壁热电偶口较多，且热电偶口垂直间距通常为1100mm 左右，而构架平台间距通常为4000mm 左右，因此通常容易造成热电偶口距离上层平台梁较近的情况，在此情况下我们不但应满足反应器冷态安装情况下其设备本体上的热电偶口法兰不与平台梁相碰撞，而且应该满足在最苛刻条件下反应器向上膨胀后，其热电偶法兰上边缘与上层平台梁不碰撞，且至少有50mm 的间隙。
1.2反应器构架顶平台的设置反应器构架顶平台的设置根据以下几点确定：①反应器及其顶部入口管道在操作工况下会发生向上的位移，因此通常需要在入口管底设置弹簧，且通常为恒力弹簧，因此入口管道管底与顶平台的间距应能满足弹簧的安装要求，通常为800mm 左右；②反应器顶入口管道距离顶平台的高度应便于管线上的仪表和阀门的检修操作；③反应器顶人孔法兰盖应露出顶平台，顶人孔螺栓的安装与拆卸应比较方便，通常顶平台的高度应设置在距反应器顶人孔法兰螺栓最下端100mm 处；④由于反应器内介质温度较高，引起反应器向上的热位移也较大，因此在考虑顶平台开洞时不但要考虑其安装工况下洞口的尺寸，还要考虑到其最苛刻工况即温度最高的工况下反应器的向上热位移，开洞的大小应能避免在最苛刻的操作条件下反应器与顶平台梁相碰。
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 ， ２ ０ ０ ３ ：
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 ４ ５ 。 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 １ ０ ｍｍ。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
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石油化工及化学工艺中一种常见的装置，用于将多不饱和化合物加氢生成饱和化合物。
加氢反应器的结构设计与优化对于提高反应效率、降低生产成本具有重要意义。
下面将对加氢反应器结构设计与优化的现状进行分析。
一、加氢反应器的结构设计方面，主要应考虑以下几个方面：1. 反应器的类型：常见的加氢反应器有固定床反应器、流化床反应器、搅拌式反应器等。
不同类型的反应器适用于不同的反应条件和物料特性，选择合适的反应器类型可以提高反应效率。
2. 反应器的尺寸：反应器的尺寸大小直接关系到反应物料的进出速度和反应体积，需要根据生产需求和反应物料的特性确定。
3. 反应器的热力学参数：加氢反应器需要提供适宜的温度、压力和催化剂活性，以促进反应的进行。
热力学参数的选择需要考虑催化剂的活性、物料的稳定性和热量平衡等因素。
4. 反应器的催化剂选择：催化剂是加氢反应的关键，需要选择具有高活性和稳定性的催化剂，以提高反应速率和催化剂的使用寿命。
1. 反应器的热管理：加氢反应过程中会产生大量的热量，需要进行合理的热管理，包括控制温度、采用换热器进行热回收等，以降低能耗和提高反应效率。
2. 反应器的流体力学性能：反应器的流体力学性能直接关系到反应物料的混合程度和传质效果，需要考虑反应器的进出口设计、搅拌速度等因素，以提高传质效率和反应的均匀性。
3. 反应器的控制系统：加氢反应过程需要进行精确的温度、压力和流量控制，需要设计合理的控制系统，包括传感器、调节阀等设备，以实现精确的控制和自动化操作。
4. 反应器的安全性：加氢反应器操作需要考虑反应物料的爆炸性和毒性，需要设计合理的安全装置和措施，以保证操作人员的安全和设备的正常运行。
加氢反应器的结构设计与优化需要综合考虑多个因素，包括反应器的类型、尺寸、热力学参数、催化剂选择等，以及反应器的热管理、流体力学性能、控制系统和安全性等。
通过合理设计和优化，可以提高反应效率、降低生产成本，并保证设备的安全运行。
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1. 引言1.1 研究背景加氢反应器是一种关键的化工设备，在石油化工、化肥生产等行业中起着至关重要的作用。
随着能源需求的增加和环境保护意识的提高，加氢反应器的设计和优化变得愈发重要。
研究背景部分主要包括对加氢反应器结构设计和优化的历史回顾及现状分析。
随着科技的发展，加氢反应器的结构设计方法不断得到改进和完善，为提高加氢反应器的效率和性能提供了重要技术支持。
由于加氢反应器工作环境的复杂性和硬件设备的限制，目前仍存在一些挑战和难点需要克服。
本文将从加氢反应器结构设计原理、设计方法、优化现状分析等方面入手，系统阐述加氢反应器结构设计与优化的重要性和现实意义。
通过对影响加氢反应器性能的因素和优化挑战的研究，旨在为加氢反应器结构设计与优化提供科学依据和技术支持。
1.2 研究意义研究加氢反应器结构设计与优化的意义在于优化反应器的性能，提高加氢反应的效率和产率。
通过设计合理的结构和优化参数，可以降低能耗，减少废物排放，提高反应器的稳定性和可靠性。
加氢反应技术在石油加工、化工和能源领域中具有广泛的应用，其研究对提高产业生产效率、降低能源消耗和减少环境污染具有重要意义。
加氢反应器结构设计与优化的研究也可以为其他反应器的设计提供参考，推动反应器工程领域的发展。
深入研究加氢反应器结构设计与优化，对于推动绿色经济、实现可持续发展具有积极的意义。
1.3 研究目的本文旨在对加氢反应器结构设计与优化现状进行深入分析，为加氢反应器领域的研究和实践提供理论支持和技术指导。
具体研究目的包括：1. 探讨加氢反应器结构设计的基本原理和方法，系统总结目前的研究成果和现有技术；2. 分析加氢反应器结构优化的现状，揭示不同结构参数对反应器性能的影响；3. 深入研究影响加氢反应器性能的因素，挖掘提高加氢效率和降低能耗的关键技术；4. 探讨加氢反应器结构优化的挑战，为相关领域的研究人员指明未来研究方向和技术发展重点。
加氢裂化装置急冷氢注入管道材料选用分析
加氢裂化装置急冷氢注入管道材料选用分析本文结合某项目加氢反应器急冷氢注入管道，从工艺流程，管道布置，腐蚀选材，开停车注意事项等方面对冷氢管道的设计进行分析，改善冷氢注入的分支结构。
旨在保障反应器和冷氢管道的安全运行。
标签：加氢裂化；反应器；急冷氢；氢气；氢腐蚀在加氢装置中普遍存在给反应器注入急冷氢的管道，由于冷热温差很大，按照普通管线布置存在很大的安全风险，本文对这一情况引发的材料腐蚀进行深入的分析。
1 工艺流程反应器是加氢裂化装置中的核心设备，操作条件为高温（400～500℃）高压（13～18MPa）。
介质在反应器中反应会释放大量热，需向反应器注入冷氢控制催化剂床层温度，避免飞温等事故工况。
2 冷氢管道的布置2.1 管道布置冷氢管线温度一般以止回阀为界，止回阀后温度同反应器一致，阀前温度较高，所以冷氢管道上的止回阀应靠近反应器管口，减小管道受力。
法兰靠近反应器布置，检修时把反应器隔离。
调节阀组尽量安装于地面，以便在紧急状态下操作。
急冷氢注入反应器前的温度为90℃，反应器温度为450℃，冷热交汇易使法兰泄漏。
因此管道布置一般采用π型补偿弯及合适的弹簧支吊架。
2.2 冷氢管道注入结构如图所示为冷氢注入主管道的分支结构，与常规三通结构区别在于增加了内衬管，衬管一端与主管焊接，沿圆周均布开孔使衬管内外充满介质，不受外力。
另一端为活动端，堆焊挡块，活动端可以吸收膨胀带来的热位移，这样冷氢不会直接接触主管道内壁，就不会产生热应力。
注入点的上下游还应留有直管段以保证主管的流态稳定。
3 腐蚀机理3.1 H2+H2S腐蚀反应器流出物管线的腐蚀环境主要为高温H2+H2S腐蚀。
在富氢环境中，原子氢不断侵入硫化膜使其疏松多孔，因而腐蚀就不断进行。
其腐蚀速率主要受H2S浓度、温度、加工物料的影响。
若要明显改善钢的耐腐蚀能力，Cr含量至少需要12 %。
加入Ni可从实质上改善钢的耐腐蚀能力。
可根据Couper曲线来估算材料的腐蚀速率。
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
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
·１５０·
山 东 化 工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０２０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１４ ５０～１７．１３ＭＰａ）、临氢、存在腐蚀环境（硫，硫化氢）等特点［１－２］。
裂解汽油加氢二段反应器急冷剂管道开裂原因分析及对策
裂解汽油加氢二段反应器急冷剂管道开裂原因分析及对策摘要：化工产业的发展很大程度依靠化工装置的设计改进，因为化工装置的管道设计在化工装置中有着不可替代的作用与地位，在管道工艺设计期间需要结合其他的设计重点以及设计人员、工艺技术进行综合处理。
化工装置管道在具体应用期间不仅可以实现对不同设备的连接，还需要确保不同资源在运输方面的效率与安全性。
在化工装置的管道设计期间需要结合所需连接装置和工艺技术进行综合设计。
对此，探讨化工管道设计的注意事项具备显著实践性价值。
基于此，本文章对裂解汽油加氢二段反应器急冷剂管道开裂原因分析及对策进行探讨，以供参考。
关键词：裂解汽油；加氢二段反应器；急冷剂管道；开裂原因；对策引言在化工工程项目施工过程中，工艺管道的安装是一项关键工作。
在安装过程中，工艺管道的安装质量往往影响到是否合理有效的输送。
为了更好地实现这一总体目标，相关管理者必须更加重视管道安装，以满足运输过程中对材料的要求。
因此，在工程建设过程中很有必要遵守相关标准，加以改进和重视。
一、问题的提出从技术实际角度分析，工艺管道是化工装置重要组成部分之一，其实际应用中主要承担连接化工系统设施以及设备、确保化工生产系统完整性、确保流体运输工作稳定有序开展的职能，可以充分发挥资源以及环境环保作用。
然而需要认识到一点是，化工装置运行过程中会消耗大量能源，在当前我国严峻的资源环境形势背景下，寻找正常生产以及环境保护之间的平衡点成为行业重点研究问题。
在当前技术能力背景下，新能源应用尚存在较大发展空间，由此，开发新工艺或对原装置进行改造，通过降低能耗方式实现缓解环境污染问题成为当前主要解决手段。
二、裂解汽油加氢二段反应器急冷剂管道开裂原因分析（一）管道焊接规范性差在特定化工工艺管道安装施工的全过程中，管道的焊接是一个非常重要的阶段，它直接决定着管道的综合性和安全性。
然而，由于生产工艺的特殊要求，化工工艺管道的安装和施工对管道焊接标准有较高的要求。
加氢反应器配管设计重点
２ ０ １ ４年 ６月
当
代
化
工
Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍ ｐ ｏ ｒ ａ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖ ｏ ］ ． ４ ３． Ｎ Ｏ ． ６ Ｊ ｕ ｎ ｅ． ２ ０ １ ４
加氢反应器配管设计 重点
翁 亚 妮 ，易 永 红
６ ０ ０ ｔ ，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
Ｎ Ｅ Ｃ Ｃ Ｅ ａ ｓ ｔ — Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ０ ７ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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。
柴油加氢装置反应器进出口的管道设计
柴油加氢装置反应器进出口的管道设计孟石;苏创【摘要】Taking a diesel hydrogenation refining unit with annual production capacity of 2 million tons as an example,the reactor layout,key points of piping design,piping supports and hangers design were elaborated in this article.The design plan for the high temperature inlet and outlet process pipelines of reactor was analyzed and optimized by stress analysis software CAESARII.The problems encountered during the design work were discussed so as to provide reference and experience for future work on similar units.%介绍了某炼油厂200万吨／年柴油加氢装置加氢反应器的平面布置、管道规划要点，并对其管道支吊架设计进行了阐述。
然后使用应力分析软件 CAESARII 对反应器进出口的高温工艺管道的设计方案进行了计算并优化。
并对设计中所遇到的问题进行了探讨，为今后类似装置的设计提供参考。
【期刊名称】《兰州石化职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(016)003【总页数】5页(P6-10)【关键词】加氢精制;加氢反应器;管道设计;管道应力分析;管道支吊架【作者】孟石;苏创【作者单位】兰州石化职业技术学院石油化学工程系，甘肃兰州 730060;兰州石化职业技术学院应用化学工程系，甘肃兰州 730060【正文语种】中文【中图分类】TE966石油炼制过程的产品收率和质量往往是矛盾的。
加氢反应器进出口管道的应力分析及管道布置要点
加氢反应器进出口管道的应力分析及管道布置要点发布时间：2022-08-25T08:23:54.169Z 来源：《科学与技术》2022年8期作者：韩文娟申阳石国锋安晓辉刘志杰[导读] 石油加氢工艺是石油化工生产和加工的重要手段。
该领域主要有两种加氢处理方式，加氢处理和加氢裂化。
韩文娟申阳石国锋安晓辉刘志杰新疆寰球工程公司，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 830000摘要：石油加氢工艺是石油化工生产和加工的重要手段。
该领域主要有两种加氢处理方式，加氢处理和加氢裂化。
加氢处理、加氢裂化、加氢改质、蜡油加氢处理、渣油加氢处理等加氢处理组分是必不可少的部分。
本文首先介绍了加氢反应器的设计、管道结构的要点以及管道和吊架支架的设计区域。
以炼油厂柴油加氢装置为例，对出口加氢反应器的应力分析，重点讲解应力分析软件CAESARII的模型分析。
分析时还需要进行法兰泄漏计算。
本文提出了加氢反应器出口管压力分析的安全思路和措施，为今后类似装置提供参考和设计信息。
关键词∶加氢精制装置；加氢反应器；配管设计；管道应力分析；CAESARII 1 加氢反应器布置（1）加氢反应器的设计必须满足项目场地的环境和环保要求。
加氢反应器和热炉属于火灾危险品，因此应安装在设备边缘和壁炉附近，并放置在用于易燃气体、碳氢化合物和甲乙类的设备上。
液体介质气道的背风侧，并确保反应器底部稳定。
(2)加氢反应器的结构必须满足工艺流程的设计要求，并且必须控制反应压力的温度和湿度。
因此，反应器、热交换器和反应进料热交换器等设备应位于装置的一端或一部分附近。
反应器与炉内反应器之间的观察距离必须至少为4.5m。
(3)加氢反应器配置满足操作和维护要求。
安装在框架上的反应器表面将提供平台和区域，以提升催化剂的安装和维护。
车间内规划的反应堆将配备起重设备，然后在靠近大门和工作区的地板上安装一个吊装孔。
在反应器的另一侧，必须有催化剂运输所需的区域和通道。
反应器必须从安装和维护设备的区域和现场的顶部或侧面流出。
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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。
因此需在急冷氢管口布置一π型补偿弯。
如图1所示。
图1 π型补偿热胀变化π型补偿尽量置于急冷氢管口所在的框架平台下面，留够管道热胀后与框架平台的梁底间距即可。
这可使如图2所示中的⑼-⒀管段尽量长，使管道本身的热位移尽量大，有利于管系的平衡。
设置在框架平台下，支吊架生根于框架梁，稳定性较好。
图2 急冷氢管系的布置4 支吊架设置为防止管系坍塌且考虑热膨胀位移的影响，故在②、⑦点设置弹簧支吊架，弹簧支吊架的形式根据布置空间和反应器框架形式来定。
浅析加氢反应器急冷氢管系设计王李梅 胜帮科技股份有限公司 上海 200000摘要：本文结合某项目高压加氢裂化装置，从管口方位、管件布置、柔性设计、支吊架布置等方面，对加氢反应器急冷氢管系的设计进行简单分析。
关键词：加氢反应器 急冷氢 热膨胀 管道设计Design of quenched hydrogen piping system in hydrogen reactorWang LimeiSpang Technologies Co ，Ltd.，Shanghai 200000，ChinaAbstract：This article introduces the design of quenched hydrogen piping system in hydrogen reactor of a high pressure hydrocracking unit，which includes the nozzle orientation，piping layout，flexibility design，supports and hangers placement. Keywords：hydrogen reactor； quenched hydrogen； thermal expansion； piping design （下转第40页）34在我国石油资源相对紧缺，采油业又不太发达的情况下，通过表面活性剂在油藏中的吸附及积累，形成油墙，能够大幅度降低残余油饱和度[1]。
1 实验药品吸附表面活性剂：有效浓度52.54%；聚合物：分子量2500万，抗盐；原油：北2-20-P43脱水原油；实验用水：北三西试验区深度污水、北十四清水，地层水（矿化度4500mg/L）。
油砂：大庆天然岩心经粉碎、等体积比酒精/苯清洗去油。
在100℃下烘干、研碎，过65-120目筛，保存在硅胶干燥器中备用。
2 结果与讨论按表面活性剂浓度为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%配制溶液，然后做吸附实验，用电位滴定法测定吸附平衡时的活性剂含量，最大吸附量为2.43mg/g，然后下降。
第一阶段（（0.05%~0.1%）：开始时，活性剂浓度低，此阶段表面活性剂的吸附处于未饱和状态，吸附以单层吸附状态存在。
第二阶段（0.1%~0.2%）：在此阶段，随着表面活性剂浓度的增加，吸附量迅速上升，达到最大值。
此时表面活性剂浓度高于临界胶束浓度。
第三阶段（0.2%~0.5%）：由于活性剂浓度己超过临界胶束浓度，溶液中有大量胶束形成。
由于胶束与油砂表面强烈的静斥力争夺到更多的活性剂单体，使吸附量随着活性浓度的增加而下降。
2.1 多次吸附不换油砂配制活性剂浓度为0.3%+聚合物浓度为1349mg/L的二元体系溶液，不换油砂做静吸附实验根据测得的数据画出吸附次数与界面张力及活性剂含量曲线，根据曲线看出：多次不换油砂吸附界面张力在第一次吸附后界面张力值增加，但没有数量级的变化，在静吸附的7天之内，界面张力值基本不变，在14天时界面张力值为0.02254mN/m，达到10-2mN/m [2-3]。
随着吸附次数的增加，活性剂逐渐降低，当界面张力值达到10-2mN/m时，活性剂含量为0.148%。
2.2 换油砂单次吸附配制活性剂浓度为0.3%+聚合物浓度为1349mg/L的二元体系溶液，换油砂做单次吸附实验。
方案1为不浸泡油砂天天更换油砂进行多次吸附；方案2为先使用聚合物浸泡油砂，然后每天都更换油砂进行多次吸附；方案3为使用三厂污水浸泡油砂之后，每隔24小时替换油砂进行多次吸附。
根据统计的数据：不同方案单次吸附时随着吸附次数的增加界面张力值增加。
前两次吸附时界面张力保持在10-3mN/m，第三次吸附后界面张力为到达10-3mN/m。
油砂未浸泡在第三次浸泡后为10-2mN/m，而聚合物和污水浸泡的油砂在第三次吸附后达到10-1mN/m。
所以二元复合体系经过三次吸附后界面张力达10-2mN/m [4]。
不同方案单次吸附吸附次数与活性剂含量成反相关。
3 结束语1）二元复合体系静吸附量随着浓度的增加吸附量增加，最大吸附量为2.43mg/g。
2）二元复合体系的界面张力值随着吸附次数的增加而增大，不换油砂多次吸附在14天时达到10-2mN/m，换油砂吸附经过三次吸附后界面张力值达到10-2mN/m；3）随着吸附次数的增加活性剂含量降低，当界面张力值到10-2mN/m，不换油砂吸附二元体系中活性剂含量为0.148%，换油砂不浸泡吸附活性剂含量为0.224，而经过浸泡的油砂单次吸附后活性剂含量较少。
参考文献[1] 刘继德，牛亚斌.油田化学[M].北京：中国物资出版社，2001:90-91.[2]BernardP.Bink，surfactant monolayers atoil-waterinterfaces[M]. chnistry&industry. 1993 （19）:537.[3] Pitts M. J. Alkaline-surfanctant-polymer flooding prepared for daqing petroleum institute[M]，June 1999:9.作者简介王玉星（1992-），男，河南省开封市，在读研究生，研究方向：提高采收率二元复合体系表面活性剂静吸附特性研究王玉星 孔祥义东北石油大学 黑龙江 大庆 163318摘要：本文主要是通过界面张力测定仪以及使用非离子表面活性剂和聚合物二元复合体系，对原油进行表面活性剂静吸附特性研究。
研究表明：二元复合体系的界面张力值随着吸附次数的增加而增大，活性剂含量降低。
换油砂单次吸附界面张力达到10-2mN/m。
关键词：表面活性剂 聚合物 界面张力Static adsorption characteristics of binary system surfactantWang Yuxing，Kong XiangyiNortheast Petroleum University ，Daqing 163318，ChinaAbstract：The static adsorption characteristics of crude oil were observed by means of the interfacial tension tester and the nonionic surfactant and polymer binary composite system. The results show that the interfacial tension of the binary system increases with the increase of the number of adsorption and the content of the surfactant decreases. The interfacial tension of single adsorption of oil sand reaches 10-2 mN/m.Keywords：surfactant； polymer； interfacial tension。