加氢反应器最低升压温度解析预测与定期检验数据分析

国内当前有大量的加氢反应器处于长期服役状态,准确设定最低升压温度(MPT)和统计分析定期检验数据的规律,是保障加氢反应器长期服役过程安全的有效手段之一。本文基于当前经典MPT预测方法,通过量纲分析获得无量纲量并建立MPT相关的数据集,非线性拟合获得MPT的解析预测公式。结果表明解析预测公式与文献数据的误差在5℃左右,可以满足工程应用的精度,从而实现MPT的快速准确计算。同时,本文统计分析了国内部分石化企业定期检验报告中服役时间、安全状况等级、各类缺陷等的分布规律,可为加氢反应器后续的定期检验和安全评估提供参考。

浆态床加氢反应器整体吊装技术

为实现单体净重达3037t的浆态床加氢反应器整体吊装,提出以单台履带式起重机作为主吊整体吊装浆态床加氢反应器的吊装工艺。通过升级改造大型履带式起重机,结合起重机地基下填上垫、双层路基箱铺设、远起近立吊装工艺设计、地基沉降实时数字化监测、双警戒线设置等多项创新技术的研究和应用,在6d内安全、顺利、高效地完成了3台浆态床加氢反应器的吊装,创造了履带式起重机单机主吊吊重和吊装进度的新纪录,具有显著的经济和社会效益。

加氢反应器冷氢入口结构设计与改进

以国内某大型炼化一体化项目蜡油加氢裂化装置的加氢精制反应器为例,采用大型通用有限元软件ANSYS Workbench 2020R2,对比分析了普通接管设计方案、内凸台设计方案、冷氢保护装置设计方案以及整合设计方案的热应力分布。结果表明:由于热应力的存在,普通接管设计方案即使大幅增加补强面积也不能满足该处一次应力+二次应力的评定要求,而整合设计方案由于建立了温度隔离层并设置大尺寸圆角凸台,弱化了冷氢接管根部的温差应力,可大幅降低冷氢入口应力水平55%左右,满足一次应力+二次应力的评定要求,保障了加氢反应器的设计安全。

基于镜面回波估计的热壁加氢反应器堆焊层缺陷多模式全聚焦成像

热壁加氢反应器长期在高温、高压和氢腐蚀等恶劣工况下运行,其内壁堆焊层的缺陷检测对设备安全至关重要。针对加氢反应器堆焊层的外侧超声检测技术难点,提出了一种基于镜面回波估计的多模式全聚焦成像检测方法。首先,使用镜面回波估计器进行仿真分析得到多模式全聚焦成像区域灵敏度,确定对缺陷敏感的超声路径;然后,获得不同路径下裂纹缺陷的全聚焦成像特征;最后,使用多模式全聚焦成像方法对试块堆焊层表面裂纹缺陷进行检测与定位。仿真及试验结果验证了该方法在内壁裂纹检测及缺陷定位精度上的可靠性,为行业提供了一种更经济高效的检测方案。

固定床加氢反应器气相分配器数值模拟研究及防腐

轻质油品固定床加氢反应器内介质基本为气相,而气相物流流动性大,气体偏流和气体端效应会大大降低设备效率,使产品质量下降,并且传统的泡帽式分配器在高温、临氢环境下容易受到高温氢腐蚀,出现锈蚀、坑蚀、开裂等现象导致分配器失效,因此开发了新型气相分配器。为了深入了解分配器内部流体流动状态,采用CFX软件对单个新型气相分配器的流体力学性能进行模拟研究。模拟研究结果表明:新型气相分配器的扩散面积广,不存在中心汇流现象,气相均布性能好;数值模拟结果与冷模试验结果的出口截面平均流速和压力降的相对误差均小于20%,数值模拟与冷模试验的结果较吻合,证明了新型气相分配器在轻质油品气相加氢过程的优越性。

碳三加氢反应器影响因素分析及工艺操作条件优化

某炼厂乙烯装置碳三加氢反应器采用中国石化北京化工研究院自主研发的BC-H-30AG氧化铝浸钯催化剂,通过单段床层液相加氢技术脱除碳三馏分中的MAPD,使丙烯产品中MAPD含量合格,产出合格的丙烯产品。2023年装置开车后,由于催化剂投用初期活性较高,导致副反应较多,副反应产物大量聚合,反应器出口及丙烯精馏塔釜C4、C6含量高,因此通过探讨碳三加氢反应器氢炔比、入口温度、循环量以及反应压力得出最优反应条件,高效实现碳三馏分中MAPD的脱除。

固定床加氢反应器内件安装问题及处理

介绍了固定床C_(5)双烯烃加氢反应器的基本结构及该设备在安装过程中发现了大量内件无法安装,并对催化剂再分配盘、冷氢箱主梁及冷氢喷射盘、出口收集器及反应器外部保温支撑圈等部件安装问题进行详细分析并提出针对性的解决措施,最终在认真分析原因、仔细测绘尺寸并采取针对性措施处理后成功完成反应器内件安装,为以后同类设备内件安装提出了从设备设计、技术人员审图到安装前的预组装等控制措施,力争在实际安装前解决问题。

C_(3)加氢反应器及丙烯塔系统的优化

随着全球经济快速发展,市场对丙烯的需求量逐渐增加。在实际生产过程中,如何保证丙烯质量,提高产品产量,已成为人们所关注的问题。文中针对乙烯装置C_(3)加氢反应器及丙烯精馏塔系统运行中出现的反应器催化剂活性较低,床层温升未得到科学控制,丙烯塔压力及回流量不稳定等现象,造成丙烯损失大、丙烯产品质量波动等问题,根据以往操作经验,利用装置大负荷标定期间,对反应器床层温度、压力,丙烯塔再沸器入出口温差等重要工艺参数进行优化调整,实现装置稳定运行,增产丙烯。

加氢反应器的制造及监督检验技术探讨

加氢反应器作为炼化加氢工艺中的核心设备,因其在高温、高压、临氢及硫和硫化氢等极为恶劣环境下使用,制造过程的工艺和检验技术至关重要。本文根据近年来技术要求不断提高的制造与监督检验情况,总结分析加氢反应器材料验收、产品焊接试件制备与试验、焊接质量控制方面的重点难点,并为后期设备的安全使用提出一定建议,可为加氢反应器产品制造与监督检验提供技术参考。

超期服役热壁加氢反应器损伤机理及剩余寿命评价方法

加氢反应器是加氢装置的核心设备,超期服役的加氢反应器要继续使用,应当委托有检验资质的特种设备检验机构参照定期检验的有关规定对其进行检验,必要时需进行合于使用评价,因此,如何判断超期服役加氢反应器的剩余寿命至关重要。该文结合历年国内外典型热壁加氢反应器的损伤情况,对加氢反应器可能存在的损伤机理进行研究,并从回火脆化、氢脆、缺陷及蠕变四个方面进行安全性分析,获得剩余寿命评估方法及防控措施。

超温处理对加氢反应器短时力学性能与长期服役性能的影响

加氢反应器是石油化工和煤化工的关键设备,服役中的超温(飞温)现象可能对材料组织和力学性能产生重大影响。针对加氢反应器典型材料2.25Cr1Mo0.25V,本文进行了不同温度(600,700,800,900℃)、不同时间(2,6,10 h)的超温模拟试验,通过金相、拉伸、冲击、硬度测试和扫描电镜分析研究了微观组织和力学性能的演化规律。结果显示,600℃和700℃的超温相当于进行了高温回火,材料组织为均匀的回火贝氏体、力学性能几乎没有变化。800℃超温达到部分奥氏体化相变温度Ac1,形成粒状贝氏体并伴有部分铁素体和渗碳体析出,导致强度开始升高、韧性降低。900℃超温达到完全奥氏体相变温度Ac3,形成大量粒状贝氏体并伴有较多铁素体和渗碳体析出,强度明显提升、韧性显著降低。发生900℃以上超温2.25Cr1Mo0.25V的加氢反应器,一定要进行全面的安全评估,谨慎投入使用,以免发生重大安全事故。

抑制固定床加氢反应器床层结垢的方法探讨

床层压降增大过快是限制固定床加氢装置运行周期的关键因素。通过对床层结垢的原因进行分析,介绍了几种抑制床层结垢的方法,包括设置原料入口过滤器、积垢篮筐、过滤塔盘、内置集垢器、采取保护剂及级配技术、进行工艺改进以及采用化学方法。随着原油劣质化趋势加剧,如何抑制固定床加氢反应器床层结垢、延缓床层压降的升高速率、延长装置的运行周期是目前固定床重油加氢技术的研究重点。

加氢反应器入口管线应力分析及配管优化研究

加氢反应器在有机化学实验以及化工生产之中起到了重要的作用,在实际运行过程中往往需要利用无缝金属管道配合运输氢气,而对其入口处的应力分析以及配管设计是重中之重。首先介绍了应力分析理论依据,利用实际案例进行了入口管线应力研究的解析,并阐述了其改造方案的选比以及优化。

加氢反应器急冷氢管道的配管设计及应力分析

在环保标准不断提高的如今,加氢设备逐渐在石化行业中得到广泛应用,而反应器作为一种关键设备需对其予以高度重视。在针对加氢反应器进行设计的过程中,应当结合反应器运行温度偏高的特性,增加急冷氢系统,用于改善床层温度分布,确保加氢反应器床层的温度始终控制在安全、合理的范围之内,促使所选用的催化剂活性可以稳定地保持在最佳效果,进而提升反应效率。结合加氢反应器的急冷氢管道配管设计要点进行探究,同时结合案例针对管道设计的应力效果进行分析。

微界面上流式加氢反应器内构件开发与应用

为保障微界面强化技术在上流式反应器应用的效果,中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心和中石化广州工程有限公司合作开发了微界面强化反应器内构件技术(SLMG-Ⅰ)。该技术为微界面体系的稳定存在提供了流型保障,可在不干扰气液相界面的前提下为反应器提供最佳的物料分配。该内构件技术具有操作弹性大、物料分配均匀、催化剂拦截有效、不易堵塞等优点,目前已成功应用于某炼油厂的上流式柴油加氢装置。应用结果显示,在不同操作条件下反应器入口径向温差均小于3.0℃,反应器最大径向温差为2.9℃,设备本身压力降小,能够保障上流式反应器以更缓和的操作条件生产满足国Ⅵ柴油质量要求的合格产品。

固定床加氢反应器内构件技术的研究与发展

重点介绍了固定床加氢反应器内构件的主要组成部分,包括入口扩散器、气液分配器、积垢篮筐以及冷氢系统。详细介绍了内构件的作用以及内构件技术的研究现状。在原油劣质化程度加剧、反应器向大型化发展的趋势下,指出了未来内构件技术的开发朝着紧凑、高效的方向发展。适宜的内构件对于提升加氢反应效果以及延长加氢装置运转周期至关重要。

上流式加氢反应器压盖格栅试验研究及工业应用

某炼油厂将现有的滴流床加氢反应器改造为上流式加氢反应器,选用中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心(SEGR)和中石化广州工程有限公司(GPEC)合作开发的上流式加氢反应器内构件技术(SLMG-Ⅰ),成功生产出国Ⅵ柴油。SLMG-Ⅰ型压盖格栅是一种新型上流式加氢反应器内构件,为三明治结构,底部及顶部均为约翰逊网,侧壁为密封板,底部及顶部约翰逊网和侧壁密封板所围空间装填瓷球。试验结果表明:相同工况下SLMG-Ⅰ型压盖格栅的压力降略大于常规压盖格栅(压力降差小于1 kPa),压力降不高;不同工况下SLMG-Ⅰ型压盖格栅均没有被堵塞,抗堵塞能力强;SLMG-Ⅰ型压盖格栅的催化剂漏剂率极低,防跑剂性能好。实际工业运行结果显示,SLMG-Ⅰ型压盖格栅的压力降小于5 kPa,运行过程中精制柴油样品和高分水样品都不含催化剂,进一步证实了其卓越性能。

新型加氢反应器内构件技术工业应用

随着加氢装置规模逐渐大型化,传统内构件容易出现物料分配不均、占用反应器空间过大等问题,严重影响加氢装置平稳运行以及设备投资。中石化(大连)石油化工研究院有限公司以提高物流分配、缩小内构件体积为目标,通过优化内构件结构,开发了新型加氢反应器内构件,包括积垢盘、减冲盘、冷氢箱等。开发的内构件已成功应用于反应器直径为5.6 m加氢裂化装置,反应器直径由4.8 m扩大到5.8 m后,床层间高度只增加了90 mm。大型化加氢装置工业应用结果表明,新型内构件技术可以显著解决大型化反应器径向温差大的问题。其中,四川石化、兰州石化加氢反应器径向温差小于3℃;茂名石化加氢裂化装置裂化反应器入口径向温差小于3℃,床层径向温差基本不大于4℃;山东华龙油品升级项目,精制反应器、裂化反应器径向温差均小于3℃。新型内构件技术整体应用结果良好,满足了企业的生产需求。

在役石脑油加氢反应器裂纹失效分析及维修

采用硬度检测、金相检测、铁素体含量测量等手段对广西某1000万吨/年炼油装置在役石脑油加氢反应器裂纹缺陷进行失效分析,认为铁素体含量不足是产生裂纹的主要原因;采用“非等强焊+安全评定”的维修方法,成功修复缺陷,为在役加氢反应器裂纹缺陷的维修提供技术参考。

2.25Cr-1Mo-0.25V大型厚壁锻焊加氢反应器制造阶段典型质量问题解析

文章简述了2.25Cr-1Mo-0.25V大型厚壁锻焊加氢反应器的制造过程。通过对近年来多个大型炼化项目中该类加氢反应器的制造过程进行监造,总结出其在制造过程中出现的筒体锻件冲击性能不稳定、超声检测不合格、超声波检测盲区等典型质量问题及其他制造中应控的质量风险。同时结合相关试验结果,重点分析了出现问题的原因,并针对性地提出了相应的质量管理办法,以期为大型锻焊加氢反应器的国产化制造和检验提供借鉴。