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600kt/a连续重整反应器试制简介
张红光3
(兰州兰石机械设备有限公司)
摘 要 介绍了600kt/a连续重整反应器及其制造过程中的相关内容。关键词 连续重整反应器
中图分类号 TQ05215 文献标识码 B 文章编号 025426094(2005)0120039203
600kt/a连续重整反应器是北京燕山石化公司炼油厂600kt/a连续重整装置的核心设备,是国内设计制造的炼油静设备中技术要求最高的设备之一。该装置采用的美国UOP连续重整专利技术,将4重叠连接成一台“四合一”,艺先进、匀,。但由于该设备精度要求高、制造难度大,世界上仅有个别工业发达国家可以设计制造,因而我国除少数炼厂从国外引进该设备外,国内设备制造企业也仅能生产传统的单体重整反应器供炼厂使用。为改变这种落后局面,使我国炼油深加工技术赶上世界先进水平,采用先进的连续重整工艺技术是必然的选择,而关键设备设计制造的国产化就成了重中之重。1 设备简介
600kt/a连续重整反应器是将4个不同直径和壁厚的反应器通过锥体变径段重叠连接成一台“四合一”连续重整反应器(图1)。操作时,上一级反应器物料由入口进入沿内壁均布的扁筒,通过流动催化剂床身,汇入中心管从出口流出,经外部加热炉加热后进入下一级反应器。而催化剂从顶部进入靠自身重力向下流经一级、二级、三级和四级反应器,形成一个流动的催化剂床层。由于其先进的工艺和合理的结构设计,使其与传统重整工艺分体式反应器相比具有占地面积小、反应
物料均匀、催化剂利用充分、压降小以及动能消耗
低等优点
。
图1 连续重整反应器结构示意图
3张红光,男,1953年7月生,高级工程师,副总经理兼总工程师。甘肃省兰州市,730050。
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2 主要技术参数
化 工 机 械 2005年
位既要控制间隙又不能被卡死,保证设备正常运
行。
e.反应器的尺寸精度要求高。为了实现油气在反应器床层中的均匀分配,对反应器加工与装配的尺寸精度提出了极严的要求。必须保证设备直线度整体(40m长)≤10mm、每米≤1mm;壳体圆度≤3mm;纵、环缝错边量≤2mm;支承四件中心管的加强环与设备中心垂直度≤0.76mm;与设备同心度≤3mm;外支撑圈焊后与扇形筒密封板之间的贴合间隙≤1mm的公差要求。
f.扇形筒上的弓形升气管与密封盖板间隙须保证0.73±0.1mm,且要求具有互换性。
g.设备内与催化剂接触面打磨要求高。反应器中所用的催化剂是非常贵重的,且在操作过程中处于流动状态,设备表面粗糙将加剧催化剂的磨损,,。600kt/a连续重整反应器作为首台国产化的研制项目,有许多需要攻关的内容和相应的制造技术:
a.将4台不同直径和壁厚(
a.主体材料回火脆性指标的考核。反应器
b.反应器裙座与壳体的连接采用在壳体上
600kt/a连续重整反应器的主要技术参数如
下:
设计压力p 0.78MPa
设计温度T 549℃
操作介质 H2、HC地震裂度 8度
基本风压值 450Pa设备规格
26mm+
材料壳体 SA387Gr11CL2(1.25Cr20.5Mo2Si)内件材料 TP321设备净重 120t
设备操作重量 175t3 主要关键技术和制造难点
该重整反应器的主要结构特点是将4直径和壁厚的第1、第2、第3顶部还原段、“四合一”复杂,装配精度高,公差要求严,加之在消化吸收国际先进技术的同时,对个别结构和要求进行了改进和优化,使得该重整反应器成为迄今为止国内设计和制造的炼化设备中结构最为复杂,技术要求最高的设备之一。主要表现在以下几个方面:
用1.25Cr20.5Mo2Si钢板和锻件,焊接金属须满足抗回火脆化性能的要求。
b.裙座与设备壳体采用对接焊接形式。反应器支承采用了在壳体上堆焊过渡段后与裙座焊接的形式,结构可靠,检验方便。
c.开口接管的整体补强与加工。反应器具有8个Dg550mm油气进出口和4个Dg600mm人孔,这些开口均设置在锥形壳体上,由于其应力复杂,且设备内操作温度又高,必须采用整体补强,并与锥体对接焊接。
d.防止温度膨胀差对内件的影响。反应器壳体材料为1.25Cr20.5Mo2Si,内件材料为奥氏体TP321,设备总长约40m,且在500℃以上的高温下操作,两者具有较大的膨胀差,必须使各连接部
用同种材料进行堆焊,经无损检测合格后加工成专用的连接结构,这种与裙座对接连接的结构形式,明显优于UOP专利技术角焊缝连接的结构形式,虽然增加了制造难度,但避免了角焊容易产生的各种缺陷,解决了角焊缝难以探伤检验的问题,大大提高了可靠性。
c.与变径段相焊的不规则马鞍形接管,采用整体加工技术,确保尺寸精准连接平滑,焊接质量可靠,为国内独创(该项技术已获得国家专利,专利号:ZL95218490.7)。
d.整个焊接过程进行了严格的工艺评定,
使该种材料的主体焊缝除符合力学性能和化学成分的规定外还满足了低温冲击和抗回火脆性指标的要求。
第32卷 第1期 化 工 机 械
e.对于变形难以控制和校正的零部件,如
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.i设备制造完成后整体运抵现场进行内件
中心管支座、变径段锥体、接管与壳体焊缝等几个典型部件的制造过程中,分别编制了详细的制造焊接工艺,采用了合理的加工、组装技术以及严格的防焊接变形技术和局部热处理技术,解决了复杂结构中焊接变形难以控制的问题,很好地满足了苛刻的制造尺寸和公差要求。
f.对于影响壳体制造精度的关键零部件,如筒体、锥体、中间封头、中心管支座和外支撑圈等采用了严格控制下料尺寸公差;控制各工艺环节可能发生的变形;优化组装顺序;尽量采用焊后加工等特殊的控制方法精确了下料尺寸及严格的变形控制措施保证。
g.加工过程中,制定详细的焊接、组装和打磨程序,使得与催化剂系统接触的所有焊缝和结构梭角均充分打磨光滑,满足其苟刻的表面粗糙度要求。
h.采用特殊的成型和加工方式,造精度,质量,安装。现场安装在充分消化和掌握了专利技术的基础上,采取了有效的内件安装措施,经UOP专家检验认为该设备的设计、制造安装完全符合专利技术要求。5 结束语
连续重整反应器在北京燕山石化公司炼油厂安装、调试完成后于1997年7月25日正式投产至今,使用效果良好。充分证明设备的设计是合理的、先进的,制造技术是高超的,实物质量是优良的,研制是成功的。
自本设备研制成功后,已有上海高桥石化公司炼油厂、兰州炼油厂和天津石化公司炼油厂的连续重整装置反应器由该项目的主要完成单位中石化北京设计院设计、兰州石油化机器总厂制造安装完成,,,该项,其推广应用前景(收稿日期:2004211225,修回日期:2005201210)
AnBriefIntroductiontotheFabricationof600kt/a
ContinualReformReactors
ZHANGHongguang
(LanzhouPetrochemicalMachineryEquipmentCoLtd,Lanzhou,730050,Gansu,China)
Abstract The600kt/acontinualreformreactorsandtheirmanufacturewerepresented.Keywords ContinualReformReactor
《化工机械》继续入选科技部中国科技核心期刊
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从1988年开始,《化工机械》一直入选科技部中国科技核心期刊,迄今已连续17年保持这一荣誉
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