加氢反应器瞬态温度场数值模拟

加氢反应器开停车或变工况时引起的过大交变热应力会危及设备的安全运行。为了研究加氢反应器在此种情况下的热应力场,利用ANSYS有限元软件对加氢反应器上半部进行了瞬态温度场分析,首先对空间域进行离散,采用泛函建立有限元的一般格式,得到一阶常微分方程组;然后对时间域进行离散,采用差分格式求解,得出各载荷步、时间子步的温度分布等值线图,实现了温度分布与热流方向的动态显示。利用瞬态温度场分析结果进行了热应力计算,得出瞬态热应力随时间的变化状况。结果表明,加氢反应器上半部接管法兰区温度梯度最大,壳体内部的热流方向基本是从筒体、封头到法兰,温度分布极不均匀;最大热应力发生在瞬态温度场的某一时段,而不是瞬态温度变化的最终状态。     

加氢反应器封头管口90°弯管的制造

加氢反应器是炼油厂加氢装置中的关键设备,其结构正由冷壁向热壁发展,我厂已成功地制造了两台热壁反应器。在该反应器的上下封头上各有一个管口,即油汽入口和出口。其由90°弯管和接管法兰组成,其中90°弯管的制造难度较大,也是该设备制造的关键之一。现将有关制造情况介绍如下。     

一种新型封头侧孔接管法兰马鞍焊辅助工装

针对封头上侧孔接管法兰的焊接,设计了一种新型马鞍焊辅助工装。介绍了辅助工装的结构尺寸,以某粗芳烃加氢装置中沸腾床反应器下封头侧孔接管法兰焊接为例,介绍了新型辅助工装的实际操作应用,并从焊接质量、外观成型、装配精度、焊接效率等方面与焊条电弧焊进行了对比。采用此辅助工装可确保马鞍焊导电嘴始终与焊接位置垂直,保证接管法兰的装配精度,提高接管法兰、加强段等的焊接质量及焊接效率,降低成本。该工装结构通用性强,操作简单,安全系数高,易于移动,可以针对不同规格的封头和接管法兰多次重复利用。     

脱硫反应器大法兰泄漏原因分析与改进

脱硫反应器大直径法兰的密封可靠性,是装置长周期运行的重要因素之一。笔者对设计、操作和制造安装中可能影响到法兰密封可靠性的问题进行了分析,并从法兰计算、垫片选择、反应器内构件设计和螺柱紧程序等方面提出了一些优化、改进措施,对解决类似工况的大直径法兰密封失效显示了一定的效果。     

固定床加氢反应器新型内构件优化及应用

针对中国石化北海炼化有限责任公司1#柴油加氢装置反应器运行过程中出现的问题,进行了加氢反应器内构件优化改造研究,在新建2#柴油加氢装置反应器应用了优化后的新型内构件。介绍了入口扩散器、过滤盘、分配盘、冷氢管及冷氢箱的结构优化细节和应用效果。新型内构件提高了反应器内空间利用率,节省了设备投资、生产运行成本和检修费用,推进了固定床加氢反应器内构件技术进步,为装置安全长周期运行提供了保障,为现有加氢装置反应器内构件改进提供了技术支持。     

高压设备整体接管法兰的工程设计

阐述了高压设备中常用的整体接管法兰的工程设计方法,介绍了整体接管法兰四种常用结构—法兰锥段接管法兰、无锥段接管法兰、双锥段接管法兰和接管锥段接管法兰的设计要点和适用范围,并对整体接管法兰的设计计算和校核方法做了说明。     

加氢反应器结构的发展

本文综述了国内外加氢反应器内构件的发展情况;介绍了入口扩散器、分配器、锈垢篮和冷氢装置等主要内构件的专利技术和工程应用;扼要讨论了它们的工作原理。同时,对加氢反应器中各内构件的设置和应用提出了一些看法。     

加氢反应器空间利用率分析及提升技术开发

通过研究影响加氢反应器空间利用率的主要因素,从最大化提高加氢反应器空间利用率的角度出发,开发出提高加氢反应器空间利用率技术,包含提高反应器空间利用率的反应器内构件成套技术和优选异形齿球形催化剂技术。该技术在保障加氢反应器整体效能和运行周期的基础上,使加氢反应器空间利用率提高了10%~23%。其中,新型内构件成套技术,解决了物料分布不均、易出现局部热点的工程放大问题,使反应器空间利用率比传统技术提高5.3%~14.5%;优选的异形齿球形催化剂技术,能够使反应器空间利用率提高4.7%~8.5%,提高原料油加工量,经济效益十分显著。     

渣油加氢反应器内构件的工程开发与应用

介绍了渣油加氢反应器内构件的工程设计方法,应用CFD软件辅助开发入口扩散器、预分配盘、喷射型分配盘、出口收集器等反应器内构件,模拟计算结果显示出诸内构件的优化效果;并以现场采集的数据为实例,叙述了中国石化工程建设有限公司(SEI)第二代反应器内构件技术在上海石化、安庆石化与石家庄石化的应用效果。该技术可有效降低反应器径向温差;强调反应器内构件必须"量体裁衣",且每一个床层都要"享受定制化服务"。     

加氢反应器吊装专用提升盖的设计与应用

从国外引进的加氢反应器都带一只专用于反应器吊装的吊耳，简称提升盖。国内设计制造的加氢反应器由于设计了惯上的不同和其它原因，往往没有反应器吊装专用的提升盖，需施工单位进行配套。本文介绍在某炼油厂年产120万吨加氢精制装置施工中反应器提升盖的设计与强度计算问题，并对提升盖与反应器法兰联结螺栓的预紧力及螺栓强度计算进行分析。     

渣油加氢反应器人孔法兰密封

渣油加氢反应器属于高温高压临氢设备，其人孔法兰密封性能直接影响到装置安全平稳运行。通过理论分析和实际操作，对反应器人孔法兰施工要点进行了阐述。     

高压加氢反应器接管焊缝裂纹分析及处理

高温高压临氢管道焊缝迅速发生裂纹,国内罕见。文章叙述了高压加氢裂化反应器配对法兰接管焊缝裂纹现象,重点介绍了裂纹的检查检测方法、产生原因及修复检验方案。     

大型加氢反应器内构件的研究及工业应用

介绍大型化滴流床加氢反应器对内构件的工艺要求和设备要求,系统分析了已经工业应用的入口扩散器、汽液分配盘(再分布盘)、积垢篮筐、冷氢箱的现状,并对不同型式内件的优缺点及适应场合进行了对比分析。中石化洛阳工程有限公司采用"原尺寸模型构建—精细网格划分—CFX动态求解"的CFD数值模拟技术路线,以128节点并行机群为硬件平台,采用Ansys CFX大型仿真模拟软件包为软件平台,开发了LYHC-Ⅰ型加氢反应器内构件,分析了其气液两相的流动状态和分布情况,并与冷模实验结果相互验证。LYHC-Ⅰ型反应器内构件在2.0Mt/a加氢改质装置的工业应用数据显示,加氢裂化装置精制反应器入口、出口最大径向温差仅2.2℃,裂化反应器床层入口、中部、出口最大径向温差仅1.2℃,证明LYHC-Ⅰ型系列内构件具有良好的性能。     

加氢裂化反应器的无损检测与使用管理

针对在役热壁加氢反应器在高温国、高压及临氢介质中的使用情况,证明１２ＣｒＭｏ９１０钢存在回火脆化、霍焊层剥离、层下裂纹以及高温国氢脆等问题,并分析了这些问题的主要影响因素、无损检测的重点部位,同时论述了判断在役缺陷的方法及所选用的无损检测工顺内放置带有对接焊缝的挂片试块,并定期评定试块的脆化程度是对在役加氢反应器进行安全评估的有效手段。     

应对原料劣质化的新型高效加氢反应器内构件技术

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的新型高效加氢反应器成套技术特点及其在劣质化重油加氢工艺装置上的应用效果。相比于原有技术,新型加氢反应器内构件整体物流混合及分配性能优异,液相分配不均度因子仅为0.08,催化剂整体利用率可达95%,扁平化结构可使床层多装300～500 mm高度的催化剂;工业应用结果表明,新型加氢反应器内构件解决了劣质化重油加氢工艺装置存在的床层热点及物流分配难题,催化剂床层出口平均径向温差均值仅为5.3 ℃且允许更大的轴向温升,有利于反应温度灵活调控及装置长周期高效稳定运转。     

新型加氢反应器内构件的研究

在专用的加氢反应器试验装置上，中国石化集团洛阳石油化工工程公司设备研究所开发了新型加氢反应器内构件：ERI型入口扩散器、ERI型和BL型气液分配器、ERI型和BL型急冷箱，并将这些内构件与美国联合油公司开发的LOC型反应器内构件进行了比较。与UOC型内构件相比，ERI型入口扩散器液体分配曲线较平缓，压力降较低；ERI型和BL型气液分配器的液体分配曲线平缓，在压力降方面ERI型最低、UOC型居中、BL型较高；ERI型和BL型急冷箱的温度分布不均度均比UOC型的低，在压力降方面ERI型最低，UOC型居中，BL型最高。     

石蜡加氢装置产品质量升级的措施

从石蜡加氢装置实际运行状况出发,分析装置反应器运行周期短、产品质量差且易波动的原因。根据分析结果,采取了以下技术改造措施:改造反应器内构件、更换石蜡加氢催化剂、增加产品过滤器。技术改造后装置运行平稳,加工量和产品质量得到明显提高和改善。     

一种新型移动床重整径向反应器的结构设计

从结构类型、选材,以及盖板、中心管、扇形简等内件的优化设计等方面。介绍了一种用于低压组合床重整装置的新型移动床重整径向反应器的结构设计特点。该反应器具有结构简单、投资省等优点。已于2001年正式投产。至今运转良好。     

法兰密封面全位置TIG自动焊接设备及工艺

在加氢反应器法兰密封面耐蚀层堆焊过程中,采用传统手工焊接的方法会存在焊接质量不稳定、后期加工困难和周期长等问题。针对这一问题,设计了一种法兰密封面全位置TIG自动堆焊设备,通过电气控制实现了焊接自动移距换道和变径后焊接速度的恒定,并且全位置最多可分为24个焊接区域,通过调节不同区域焊接工艺参数,能够使整个密封面获得合格的焊接质量和成形良好的堆焊层,并且焊接工艺评定结果满足技术要求。