施工论文：UOP OLEFLEX脱氢反应器中心管及网篮（一）

　　施工论文：UOP OLEFLEX脱氢反应器中心管及网篮   

　　1 前言

　　随着石油化工工业的发展，丙烯作为炼油工业中的副产品，广泛应用于包装、纺织品、塑料件和可重复利用的容器。一直以来，传统上的丙烯产品来源于石油裂解和催化裂化装置，但一直满足不了需求，所以诞生了定向丙烯生产装置。Oleflex工艺是利用丙烷脱氢来生产丙烯的技术，该工艺将进料中的丙烷在装有催化剂的反应器中进行脱氢反应生成丙烯和氢气作为产品，在这套工艺当中，反应器是重中之重，是最核心设备之一，反应器及其内件的安装质量直接影响到整套装置的生产效率。

　　一、工法特点

　　作为整个丙烷脱氢（PDH）行业流动床工艺的典型代表，UOP Oleflex工艺中的反应器及内件的安装具有其独特性，本工法通过规范其安装施工流程，从反应器壳体安装，到外筛网安装，再到内筛网的安装，以及催化剂输送管道、Dur-O-Lock特殊管件的每一步骤施工质量的停检测量，从而保证安装质量，减少因安装偏差造成的返工现象。

　　二、 适用范围

　　本工法适用范围：

　　UOP Oleflex工艺的丙烷脱氢装置的移动床反应器安装

　　三、工艺原理

　　Oleflex反应器的目的是为了让进料和催化剂以一种有序、受控的方式在反应条件下进行接触。Oleflex催化剂是种流动床系统，而反应器内件是一种改装过的径向流系统。通过催化剂在内层筛网和外层筛网的中间流动，反应器进料从内层筛网流向外层筛网，穿过催化剂床达到反应效果论文发表。

　　正是因为Oleflex工艺反应是种流动床系统，因此在除了考虑催化剂存储这个问题之外，还要考虑这一条件：当催化剂在反应器内流动时不会受到磨损。最后，反应器的设计还必须考虑到在高气体流速下如何使催化剂免受扬起或流质化，因此反应器与内件的安装极其重要。

　　图4-1：反应器物料系统 图4-2：反应器催化剂系统

　　四、 施工工艺流程及操作要点

　　本文以浙江华泓新材料有限公司45万吨/丙烷脱氢项目为例进行说明。

　　4.1 施工工艺流程

　　图5.1-1 施工工艺流程

　　1．反应器内件安装施工原则

　　按照设计所给的安装精度要求施工，每一步工序达标后才能进行下一步工序。

　　2．安装施工准备及要求

　　1）技术准备

　　（a）熟悉设备及内件图纸、施工技术要求及相关质量验收规范，了解反应器及内件安装的特殊要求，掌握内件安装的各工序步骤，并编制施工方案；

　　（b）安装前与工艺包商、设备及内件厂家进行技术交流；并对作业人员进行施工与安全技术交底，使作业人员掌握施工流程和质量验收标准。

　　2）现场准备

　　（a）施工方案经审核批准，根据施工进度计划要求，组织人员进场，特殊工种须持证上岗；

　　（b）保证内件倒运路线的通畅、堆放场地的平整，布置好吊装场地；同时做好内件与设备本体的防雨、防潮工作。

　　3）工器具、辅材准备

　　（a）设备及内件吊装所需的吊索具，平衡梁等；

　　（b）地面检查内件所需的滚轮架；

　　（c）内件安装所需的陶瓷垫圈、陶瓷粘合剂、高温防咬合剂等；

　　（d）用于紧固螺栓的特制丁字架套筒扳手、专用丝攻；

　　（e）外筛网支撑所需的临时垫片等。

　　3. 反应器安装

　　1）基础验收

　　（a）按土建基础施工图及相关设计图纸，对基础标高、方位等进行复测检查；其螺栓套管尺寸允差符合相关标准、规范的要求；

　　（b）基础外观不允许有较明显的裂纹、窝蜂、空洞、露筋等缺陷。

　　2）设备安装

　　（a）按图纸检查设备外形尺寸及管口方位，设备内件及安装附件的规格、尺寸、材质等应符合设计要求；

　　（b）安装前应清除设备支座底部、基础面的油垢、泥土等杂物，设置相应的垫铁组；

　　（c）反应器吊耳进行油脂涂抹，同时碳钢类吊索具与不锈钢设备不得直接接触。

　　（d）反应器安装就位后，铅垂度测量应以反应器顶端法兰端面为测量基准，作铅垂线，测量反应器上部缓冲段互为90°的两个方位数值即可。

　　（e）待反应器安装完检验合格后，保护性拆除上封头（缓冲段），并使用吊车将其吊运至地面隔离保护。

　　4. 反应器主体检测

　　1）反应器主体水平测量

　　（a）用水准仪检查反应器体法兰的水平度（16处均布点），偏差不得超过2mm；超差后调节反应器裙坐式支座，以保证主体水平度符合内件安装要求；

　　（b）如图2-2检查外筛网主体支撑法兰的水平度（16处均布点）；偏差不得超过2mm；

　　图5.1-2 外筛网主体支撑法兰的水平度检测

　　（c）测量反应器主体法兰椭圆度；

　　（d）测量水平完成后，法兰密封面须覆盖硬质材料（木板、四氟板等）以保护在安装过程中不受损坏。

　　2）反应器壳体检测

　　（a）进入反应器壳体内部，检测外筛网支撑环，容器内壁和底封头的是否满足安装要求（如图5.1-3）；

　　图5.1-3 反应器内部检查

　　（b）检查外网主支撑法兰下部螺母定位与点焊固定质量，避免外网安装完螺栓紧固出现螺母松动，造成返工现象；

　　（c）用螺栓检测螺母是否与螺栓孔处于同一直线；

　　（d）壳体内壁中不得有胶带、包装等杂物，保证设备内部清洁干净；

　　3）反应器临时垫片安装

　　安装外筛网支撑环临时垫片。临时垫片的厚度应与正式垫片厚度一致。

　　5. 外筛网安装

　　1）外筛网准备

　　（a）将外筛网倒运至现场，小心拆筛网外包装，不得因拆除包装损伤筛网；

　　（b）使用起重设备水平抬吊筛网，并放置在同一个水平面的滚轮架上，滚轮架滚轮提前采用干净的帆布包裹；

　　（c）滚轮架的大小选用在具备支撑重量的同时，还应使筛网整体外表面利于检测；

　　（d）筛网水平抬吊前保护性移除运输固定支撑环，不得损伤外筛网。

　　2）外筛网的检测

　　（a）由UOP现场代表与内件厂家检测外筛网（如图5.1-4），确保与工艺包商UOP质量指标的要求一致；

　　图5.1-4 筛网检测

　　（b）确保在运输过程中无损坏；

　　（c）确保所有筛网剖面槽开口与工艺包商UOP质量指标的要求值一致；

　　（d）同时在上面封口外侧0°，90°，180°和270°的位置做好标记，安装时易定位，缩短安装时间；

　　（e）沿着筛网长度方向测量筛网表面平直度。如平直度超出规定值，需联系UOP与内件厂家。

　　（f）安装前清理筛网上所有运输胶带或者粘性残留物等杂物。

　　3）外筛网的安装

　　（a）采用2台起重吊车两点抬升法起吊外筛网；同时抬升两端使筛网保持水平；

　　（b）然后主吊将筛网缓慢提升，溜尾吊车缓慢下降，使其逐步旋转到垂直状态，拆除外筛网下端吊索具；在外筛网从水平位置逐渐变换至垂直位置时，须严密注意外筛网下部催化剂输送管与地面距离，严禁因距离过短造成输送管产生形变，影响安装质量。

　　（c）主吊钩采用平衡梁加两台15吨滑轮组配合，确保筛网在安装过程中保持垂直状态，并且上端支撑环始终保持水平；

　　（d）缓慢提升，将外筛网最低处提升超过反应器壳体，回转至反应器正上方，小心地将其嵌入到反应器壳体中；

　　（e）作业人员须站在壳体法兰处和反应器釜底内，以便旋转外筛网使其转至正确方位，同时底部人员须引导催化剂输送管插入到喷嘴口；

　　（f）缓慢降落外筛网，直到离壳体支撑法兰上方约10mm处；

　　（g）确保外筛网支撑环与壳体上支撑法兰的螺栓孔洞处于同一垂线。当处于同一垂线时，开始安装所有螺栓和垫片，同时保证每条螺栓上均涂抹耐高温润滑脂；

　　（h）在所有螺栓都能贯穿后，缓慢将外筛网落至临时垫片上，使其均匀受力，然后手动紧固螺栓，此时不需要采用自制T型套筒扳手紧固；

　　（i）在外筛网首次试装时，底部膨胀节波纹管不得放入反应器中。

　　4）外筛网校准

　　（a）对照工艺包商UOP质量指标检查外筛网的垂直度（如图5.1-5），确保八个方位中任何一个方位垂直度不超过10mm：

　　图5.1-5 外筛网垂直度检查

　　（b）检查出口处喷嘴口中心是否与下方催化剂输送管同心；

　　（c）如果外筛网垂直度存在过度超差，催化剂输送管也不同心时，可将外筛网旋转180度后再次检查；

　　（d）催化剂输送管数量和支撑法兰螺栓孔洞的数量均可能出现不同的方向，因此在旋转的同时检查孔洞是否能贯穿，旋转角度计算如下节；

　　（e）在同时满足垂直度要求与螺栓孔洞重合的情况下，将外筛网与壳体上口标记，以便后续回装；

　　（f）此时方可测量、确定底部膨胀节波纹管的余量，并进行切割打磨。

　　5）外筛网的旋转

　　（a）计算可以旋转的角度；

　　例如：支撑法兰面有114个螺栓孔和12个催化剂输送管。

　　螺栓孔之间的角度=360/114=3.1579度；

　　每个催化剂输送管之间的角度=360/12=30度；

　　催化剂输送管每30度会和喷嘴对齐，但是支撑法兰面螺栓孔可能不对齐，螺栓不能贯穿。因此须检查是否有偶数个螺栓孔需要旋转：

　　30/3.1579=9.5孔=不能通过

　　60/3.1579=19孔=通过

　　90/3.1579=28.5孔=不能通过

　　故得知，支撑法兰面的螺栓孔和催化剂输送管每旋转60度才会对齐。因此旋转60°、120°、180°、240°和300°均可同时满足。

　　（b）外筛网和设备壳体可能在平直度和垂直度上存在微小偏差，因此外筛网安装在合适方位才能更好。

　　6）催化剂输送管导环安装

　　（a）根据工艺包商UOP质量指标，须从催化剂输送管底部测量出合适的安装位置，做好标记；待外筛网试装后，将筛网吊运至地面原堆放处滚轮架上；

　　（b）使用氩弧焊将导环焊接至每个催化剂输送管标记处。

　　6. 入口处膨胀节安装

　　1）膨胀节波纹管准备

　　（a）确认膨胀节的膨胀方向；

　　（b）确保膨胀节波纹管上下端所预留的焊缝余量控制在2~3mm，因此在外筛网试装时所测出的数值基础上还需减去上下端合计6mm余量。

　　（c）根据测量好的尺寸切割膨胀节的余量（如图5.1-6），上下端打磨，制备坡口。

　　图5.1-6 膨胀节安装空间检测

　　2）膨胀节波纹管安装

　　（a）吊装膨胀节至反应器底部安装位置，调整方位；

　　（b）由于膨胀节波纹管材料较薄，安装过程中须谨慎操作。

　　3）外筛网的最终安装

　　（a）外筛网吊装

　　清理外筛网支撑环接触面并安装正式垫片；采用试装时吊装方法进行安装；同时外筛网吊装至支撑环垫片上侧20mm处停滞，安装连接螺栓。

　　（b）外筛网的螺栓连接

　　最终的螺栓安装包含有六角螺栓，平板垫圈和带粘合剂的陶瓷垫圈；

　　用陶瓷粘合剂盖住陶瓷垫圈表面并且小心套在螺栓上，同时避免螺纹上留有过多的粘合剂；

　　螺纹表面涂上高温防咬合剂；

　　当支撑法兰上所有螺栓轻松穿过后，外筛网最终落在正式垫片，且均匀受力；螺栓紧固第一次采用手动拧紧；

　　最后拧紧螺栓须确保使用正确的拧紧方法，不建议过多拧紧螺栓，因为过多拧紧会损伤点焊固定的螺母。

　　4）膨胀节波纹管的焊接

　　（a）确保膨胀节定位正确；

　　（b）膨胀节和外筛网之间的水平焊缝间隙偏差不得超过6mm；

　　（c）焊接前膨胀节波纹管上采取覆盖保护，防止焊接过程中焊接飞溅灼伤；

　　（d）焊接后渗透检测是否合格。

　　5）入口处锥段安装

　　（a）锥段安装前准备，根据反应器进口尺寸将其切割至合适的长度；下端与反应器釜底焊接制备坡口易于全熔焊接；内部焊接临时吊耳用于吊装；

　　（b）当锥段进入反应器，安装在膨胀节内，须调节锥段使其顶部边缘留有合适间隙；焊接锥段与釜底连接焊缝，并须渗透检测合格。

　　6）催化剂输送管膨胀节安装

　　（a）根据工艺包商UOP质量指标要求，催化剂输送管应处于喷嘴口中心位置；

　　（b）待将催化剂输送管调节到中心后，试装其中一个喷嘴口膨胀节，标记后输送管多余尺寸，并采用手持切割机切割余量，管口毛刺打磨干净；

　　（c）将切割后催化剂输送管伸出段焊接到膨胀节底部的套筒上。