加氢反应器的应用与设计

２ 反应 器 的设计 参 数
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加氢 精 制 反应 器 （Ｒ一０ｌ０１）设 计参数 ：设计 压 力 ｌ８ＭＰａ，设 计 温 度 ４５０￣Ｃ；介 质 为 油气 、氢 气 、硫 化 氢 ，其 中硫 化 氢 含 量 为 ０．Ｉ％；氢 分 压 ｌ５ＭＰａ； 反 应 器 内 径 ｌ８００ｍｍ ， 切 线 长 度
１７４００ｍｍ 。
相对 而言 ，与 目前 国 内正运行 的反应器相 比， 这两 台反应器 的压 力 较 大 ，温 度较 高 。
３ 反应 器材 料 的选择 根据 反 应 器 的 设计 温 度 和氢 分压 ，按 照 ＡＰＩ
抗氢 曲线 （临氢 作 业用 钢 防止 脱碳 和 微裂 的操 作 极 限 ）和 ＳＨ／Ｔ ３０９６—２０１２ 《高硫 原油加 Ｊ二装 置设 备 和 管道 设计选 材 导则 》，反应 器壳 体基层 选用 ２．２５Ｃｖ ｌ Ｍ ｏ．０．２５Ｖ 钢 。
４ 反应 器 结构特 点 加 氢过 程 由于存 在 有气 、液 、固三 相 的放热
反 应 ，欲 使反应 进 料 （气 、液两 相 ）与催 化剂 （固
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２０１６年第 ｌ期
加氢反应 器的应用 与设计
李 浩波 （宁波 市 化 工 研 究 设 计 院 有 限 公 司 ， 宁 波 ３ １５０４０）
摘 要：本文结合实例 阐述 了煤焦油加氢项 目中加氢 反应器在高温、高压 、临氢 工况下的设计参数、结 构 设计 等 方 面 的 内容 。
热壁 加 氢 反应 器 与冷 壁 加 氢 反应 器 的 不 同在 于 ，壳 体 设计 取 消 了 内壁 表 面 的 隔热 内衬 层 。这 样 ，壳 体将 直 接 与反 应器 内部 介 质接 触 ，从而 使 壳体在工作条件下的壁温升高 ，日前一般设计壁 温 已达 ４５０ ｏＣ左右 ，因此 对 壳体 材 料在 化 学成 分 及力 学性 能 ，尤 其是 高温 力 学性 能 方 面有着 更 高、 更严 格 的要 求 。
加氢反应器是用于高温、高压 ，并在含有氢 或氢 加硫 化 氢 介质 条 件 下工 作 的 重要 炼 油工 艺设 备 ，其操 作 条件 极 为 苛刻 ，一一旦发 生 事 故将 造成 严重损失；另外其设备的造价比较 昂贵，制造周 期 又长 ，所 以，从 设 备 的设 计 、制 造及 使 用 都必 须予 以极 大地 重视 。
关键词 ：新型抗 氢钢 ；临氢 设备；选材 中图分类 号：ＴＥ９６６ 文献标识码 ：Ａ
１ 前言 在炼 油 化 工行 业 中 ，为 提 高 出油 率 和油 的品
位 ，６０年代 就 开始 采用 “加 氢”技 术 。 目前在 我 国 炼 油行 业广 泛 应 用 的“加 氢”技术 设 备 ，主要 为 加 氢精 制及 裂化 装置 。
反应 器 按使 用状 态 分 为冷 壁 结 构 反应 器 和热 壁 结 构反 应器 。在 ６０年 代 及 ７０年 代初 期 ， 由于 当时 的冶 金及 制 造 工业 水 平所 限 （厚板 的制造 工 艺技术 、力 学性 能指 标 的保 证 、不 锈钢 堆 焊技 术 等 ），为保 证 安全 操作 ，’从 设计 上 多选 择冷 壁 结构 形 式 ， 即在 反应 器壳 体 内壁 装 焊 保温 钉 增 设一 定 厚 度 的隔 热 内衬层 ， 以保证 壳 体 的壁 温 一般 不 超 过 ３００￣Ｃ，故称 为冷 壁 加氢 反应 器 。
热壁加 氢 反 应器 的壳 体材 料在 使用 中经受 不 了反应 过 程 中高 温 、高 压 条件 下氢 和硫 化氢 的腐 蚀 ，为此 设计 采 用在 其 内壁堆 焊耐 腐蚀 不锈 铡层 的措施 。 目前具 体应 用 于产 品的有 单层 堆焊 及 层 堆焊 两种 结构 。单 层堆 焊 为只 堆 一层 Ｔ．Ｐ．３４７Ｌ， 双 层堆 焊 是先 堆 焊一 层 Ｔ．Ｅ３０９Ｌ成 分 的不锈 铡作 为 过渡层 ，再 堆焊 一 层 Ｔ．Ｅ３４７成分 的不锈 铡 。采 用 单层 或双 层 堆焊 结 构 ，其 关键 是 堆焊 的工 艺技 术 水平 能 否保 证 设计 技术 条 件对 不 锈钢 堆焊层 的 性 能指标 要 求 。本 设 备采 用双 层堆 焊层 ：厚度 为 ３ｍｍ 的 Ｅ３０９Ｌ和厚 度 为 ３．５ｍｍ 的 Ｅ３４７。