加氫裂化反應器內件的安裝宋亞偉夏大衛劉文胡麗花摘要加氫裂化反應器是整個加氫裝置的核心裝置，反應器內件安裝質量直接關系到加氫裂化反應的質量，本文簡述加氫裂化反應器內件安裝方法。關鍵詞反應器內件安裝0前言大港石化分公司新建100萬噸/年加氫裂化裝置以減壓蠟油及部分焦化蠟油為原料，采用兩劑串聯尾油全循環工藝，最大限度的生產航煤、柴油，同時生產液化氣、重石腦油、輕石腦油等產品。加氫裂化反應器屬于本裝置的核心設備，高44m，內徑3.5m，壁厚207mm，總重800噸。內表面堆焊層材質為不銹鋼，由于反應器本身的結構特性比較復雜，內部構件只能從頂部入口進料，給反應器內件安裝帶來了極大的困難。1概況加氫裂化反應器共有五個床層，其中上面三個床層為精制部分，就是指對餾份油進行脫硫、脫氮、脫氧、脫金屬和瀝青等雜質及對烯烴、芳烴的加氫飽和，從而來改善油品的氣味、顏色和安定性，提高油品的質量。下面兩個床層為裂化部分，就是在催化劑作用下，烴類和非烴化合物加氫轉化。烷烴、烯烴進行裂化、異構化和少量環化反應；多環化物最終轉化為單環化物。加氫裂化均采用具有裂化和加氫兩種作用的雙功能催化劑，是催化加氫和催化裂化兩種反應的有機結合。加氫裂化實質上是在氫壓下進行的催化裂化。中部分配盤篩孔盤中部分配盤篩孔盤冷氫箱冷氫盤盤催化劑支持盤盤冷氫管圖-2催化劑支持盤冷氫盤冷氫箱篩孔盤冷氫管2安裝順序內件開箱檢查→地面預組裝→反應器內部檢查→反應器內部定位劃線→中部分配盤安裝→篩孔盤安裝→冷氫混合箱安裝→冷氫盤安裝→冷氫管安裝→催化劑支持盤安裝→頂部入口出口出口收集器填料連接板圖-1頂部入口出口出口收集器填料連接板圖-13內件開箱檢查內件開箱檢查是反應器安裝的一個重要步驟，因為反應器內件結構比較復雜，配件數量和種類比較多，而且多為螺栓和卡子連接。數量的清點和分類對以后的預組裝和安裝的進度很重要。對于施工技術人員來說，對內件開箱檢查過程，也是對內件結構和尺寸熟悉的一個直觀過程。因為有些配件涉及到某些專利技術，而在我們施工圖上顯示的只是一些示意圖。很難直觀的了解其具體結構形式。4地面預組裝地面預組裝是加氫裂化反應器內件安裝過程中非常重要的一個環節，在地面預組裝階段，可以發現很多難以估計的問題。本反應器由美國UOP公司設計，內件分別由中國一重和意大利制造，預組裝不僅是一個檢查內件之間相互組裝配合的過程，也是對內件安裝的一次預演。可以直觀的看到內件在反應器內部安裝的狀態，同時也可以對安裝要求尺寸以及注意事項有一個詳細的了解。在地面預組裝時，首先要鋪設好一個較大平臺，平臺的平面度要求比較高，根據反應器內件安裝要求，平臺的平面度要求在±3mm，而且在平臺上要鋪設一層帆布，以防止反應器內件滲碳（內件全部為不銹鋼材質）。同時還要準備一些不銹鋼工具如撬棍、特制長柄扳手以及吊裝用的吊裝帶和自制吊裝索具等。具備以上條件后開始根據內件制造商提供的組裝圖開始預組裝。反應器內件篩孔盤和冷氫盤的連接部位都是用螺栓連接，需要自備一些不銹鋼螺栓，因為不銹鋼材質較碳鋼比較軟，螺栓擰緊后，螺栓螺紋容易被破壞，所以不能用正式螺栓。在預組裝冷氫系統時，因為冷氫系統要求密封，配件之間要求用陶瓷纖維密封墊密封，密封墊為一次件，所以在預組裝階段不加密封墊。預組裝時要留出密封墊的尺寸，以確保預組裝的尺寸。按照組裝圖預組裝完后，調整好水平度，圓度，以及所要保證的尺寸。完成以上工作后,在每一配件上做好編號（標清層號，方位號等），同時在組裝圖上要做上相應的標記。做好編號之后，把這一層的配件及所需螺栓和密封件打包或者單獨存放，以便進入反應器內部正式安裝。每一層內件都要按上述方法5反應器內部檢查和反應器內部定位劃線反應器內部檢查和反應器內部定位劃線可以在同一個步驟進行。內部檢查前要求反應器內部有足夠的照明和一個雙層操作平臺，內部檢查項目包括支撐圈的水平度，反應器筒體的圓度，支撐圈之間的距離，以及反應器催化劑卸料口和冷氫入口的檢查。支撐圈的水平度用水平連通管來檢查，筒體圓度和支撐圈間的距離用卷尺來檢查，檢查結果做好記錄，以便在內件安裝過程中保證安裝尺寸和間隙。內部定位劃線就是在安裝內件之前，在反應器內部確定各盤層的方位以及梁的位置的過程。畫完定位線復核無誤后用記號筆在反應器內壁做上記號。6中部分配盤的安裝中部分配盤由意大利制造，是反應器內件一個床層的最底部的一層（見圖-3），它的主要作用是把油品和從冷氫管過來的冷氫充分均勻的混合反應。每一個床層的結構形式雖然一樣，但由于床層的作用不同，所以局部尺寸不一樣。安裝時要注意各分配盤相應安裝床層。安裝中部分配盤時要確保分配盤各部件之間的密封，首先要確保四根梁之間的尺寸，以保證各塊分配盤的和梁的密封距離。然后要注意分配盤的水平度，以便混氫圖-3圖-3油品均勻充分混合反應。分配盤的四周和筒體之間要用陶瓷纖維繩密封，陶瓷纖維繩要塞緊塞實，高度和分配盤的邊緣平齊。分配盤與筒體支撐圈用L型卡子連接,與梁的密封是單面密封焊接，為了防止焊接變形，在焊接前采用方木支撐法和焊接時采用焊接順序控制法，先間隔焊接，每隔150mm焊接150mm。然后再進行密封焊接。安裝完成后打掃清理分配盤。7篩孔盤的安裝篩孔盤是安裝在分配盤上部的一個盤層（見圖--4），它的主要作用就是把從冷氫箱出來的液體均勻的傳給分配盤，它的安裝要求比較高。它的開孔有特點（見圖-5），在分配器頂部正對著位置沒有孔，分配器與分配器之間開有孔，以便油品能充分進入分配器。篩孔盤篩孔盤分配盤支持圈梁筒體冷氫箱圖--4分配器分配器篩孔盤上的孔圖---5篩孔盤安裝是用卡子連接固定在中部分配盤的大梁上，且篩孔盤和中部分配盤連為一體。安裝時要注意篩孔盤上的開孔位置不能在分配器的正上方，同時要注意安裝的水平度和卡子位置的密封性。如果水平度不好就能使液體流向不均，反應不充分。安裝完成后打掃清理篩孔盤。8冷氫混合箱和冷氫盤的安裝冷氫混合箱和冷氫盤是安裝在篩孔盤上的一個盤層(見圖--6)，它的主要作用是吸收從催化劑支持盤過來的介質和冷氫管過來的冷氫通過溢流通道進入冷氫混合箱進行混合反應。大梁大梁溢流通道冷氫盤筒體支持圈冷氫盤冷氫混合箱圖—6安裝冷氫混合箱和冷氫盤時，一個非常關鍵的問題是要注意它的密封性，冷氫混合箱和冷氫盤密封性的好壞直接關系到初次混合的效果和反應的效率。它們之間的所有連接處都必須用陶瓷纖維密封墊墊好，螺栓擰緊。冷氫盤（效果圖見圖—7）安裝不但要求密封好，而且水平度要求也比較高，圖-7中四個孔就是溢流通道，中間的圓柱是冷氫管上的分配器。分配器上開有四個孔，每一個孔的位置都正對著兩個溢流通道中間，安裝時要注意方向。從催化劑支持盤中出來的介質和冷氫通過溢流通道進入冷氫混合箱進行混合反應。安裝水平度越好，混合越均勻，反應越充分。圖圖—7冷氫混合箱和篩孔盤、中部分配盤預組裝完的實物圖（圖—8）。圖圖—89冷氫管的安裝冷氫管安裝在冷氫盤上部，催化劑支持盤底部。它主要作用是從外部給反應器注入冷氫。冷氫管安裝要求冷氫管的安裝水平和冷氫分配器出口的方向。同時要注意冷氫管和反應器筒體之間的密封。冷氫管是通過反應器筒體的法蘭口安裝，安裝完后，冷氫管和反應器筒體之間用石墨纏繞墊密封，最后由一塊圓環密封板密封焊接。由于床層的作用不一樣，所以冷氫管分配器開孔尺寸也不一樣，安裝時要注意不同的冷氫管安裝床層位置。10催化劑支持盤的安裝催化劑支持盤是反應器內件安裝一個床層最上部一層，也是安裝質量最大的一層(見圖-9)。它的作用是支撐催化劑，然后介質通過催化劑支持盤的格柵流向下一盤層。安裝催化劑支持盤要注意安裝前后順序，其中最大的梁重1.8噸，采用單繩雙跨吊裝法。先安裝最兩側的月牙形的格柵板，然后再放主梁，每根大梁就位后，迅速安上梁之間連接板梁之間連接板螺栓連接格柵檢修通道板填料格柵邊緣板梁連接板格柵填料格柵邊緣板圖—9大梁梁的連接板，以便固定。梁安裝完之后，安裝格柵板，最后，調整梁和格柵，格柵和反應器筒體，大梁和筒體之間的距離，使之相等且為19mm。（安裝完局部效果圖見圖-10）。為了防止催化劑顆粒泄露和熱膨脹，在梁和格柵板，格柵板和反應器筒體及大梁和筒體之間填充φ10mm的鋼絲繩和φ25mm的陶瓷纖維繩。鋼絲繩雙排5層，陶瓷纖維繩為3層。要求鋼絲繩和陶瓷纖維繩要塞緊塞實。以防止催化劑顆粒泄露到下一反應層。圖-10圖-1011內部驗收與清理由于反應器內件安裝的特殊性和重要性，安裝過程中，美國UOP公司技術服務專家要進行全程跟蹤指導檢查。在安裝完每一床層，我們技術人員要進行自檢,所有安裝方位尺寸達到要求后,由美國技術專家都要進行復檢，復檢合格后，方可進行下一層安裝。由于在安裝過程中，使用大量陶瓷纖維繩和陶瓷纖維墊以及施工過程中留下的灰塵和雜質，在安裝完以后一定要進行清理，考慮到一些死角和灰塵難以清理，可