逆流床連續(xù)重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝重點(diǎn)及注意事項(xiàng)

蘇楷然

（中國(guó)石化工程建設(shè)公司，北京 100101）

0 引言

逆流床連續(xù)重整反應(yīng)器通常采用4 臺(tái)并列式布置，油氣進(jìn)出口均位于反應(yīng)器頂部。相對(duì)于重疊式布置的反應(yīng)器，逆流重整反應(yīng)器有效降低了反應(yīng)器框架高度，從而減少了現(xiàn)場(chǎng)吊裝和安裝的難度；減小了內(nèi)件安裝及檢維修難度和施工周期，不必從上到下依次吊裝位于重疊下方的反應(yīng)器內(nèi)件；新型的底部錐形支撐結(jié)構(gòu)，在減少催化劑死區(qū)的同時(shí)使得中心管安裝更簡(jiǎn)單便捷，反應(yīng)器內(nèi)件安裝時(shí)間相對(duì)于重疊式可節(jié)省約15 d 以上。

新的錐形支撐結(jié)構(gòu)可以有效地減少反應(yīng)器內(nèi)無(wú)效催化劑的裝量，提高單位催化劑的利用率，同時(shí)改善催化劑在反應(yīng)器底部的流動(dòng)特性，減少流動(dòng)死區(qū)，由此降低了反應(yīng)器底部死區(qū)催化劑積碳結(jié)焦損壞反應(yīng)器內(nèi)件的風(fēng)險(xiǎn)，提升了裝置的操作穩(wěn)定性。逆流床連續(xù)重整反應(yīng)器基本結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 逆流床連續(xù)重整反應(yīng)器基本結(jié)構(gòu)

1 重整反應(yīng)器內(nèi)件特點(diǎn)

在連續(xù)重整反應(yīng)器的操作過(guò)程中，催化劑結(jié)焦的問(wèn)題常有發(fā)生。如果積碳量累計(jì)過(guò)多，不僅會(huì)導(dǎo)致催化劑大量損失，還會(huì)損壞反應(yīng)器內(nèi)件。

如果結(jié)焦發(fā)生在扇形筒處，結(jié)焦處持續(xù)變大膨脹會(huì)擠壓扇形筒，造成扇形筒底部損壞、扇形筒彎曲、皺折損壞等問(wèn)題。扇形筒的損壞會(huì)導(dǎo)致催化劑流動(dòng)受阻、磨損率提高，同時(shí)在損壞區(qū)域還可能出現(xiàn)油氣短路的現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)，彎曲的扇形筒向反應(yīng)器中部擠壓，將硬碳?jí)K推向中心管，造成中心管的損壞。

如果結(jié)焦處發(fā)生在中心管處，可能會(huì)導(dǎo)致中心管焊接條形篩網(wǎng)損壞，典型的損壞形式有縱向焊接接頭處開(kāi)裂和篩條斷裂。中心管的損壞會(huì)導(dǎo)致催化劑竄入進(jìn)出口油氣中，造成昂貴的催化劑損失。跑劑導(dǎo)致的非計(jì)劃停工會(huì)給穩(wěn)定、安全生產(chǎn)造成很大的影響。所以，前期內(nèi)件安裝過(guò)程把控和關(guān)鍵點(diǎn)處的嚴(yán)格檢查對(duì)后期重整反應(yīng)器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，施工和檢查人員須按照重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝手冊(cè)和檢查表的要求進(jìn)行作業(yè)，并對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)嚴(yán)格把控。

2 重整反應(yīng)器內(nèi)件的安裝重點(diǎn)及注意事項(xiàng)

2.1 出廠驗(yàn)收

為了確保重整反應(yīng)器殼體和內(nèi)件的制造符合設(shè)計(jì)要求，減少現(xiàn)場(chǎng)安裝的難度和整改工程量，出廠前需對(duì)重整反應(yīng)器進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。根據(jù)供貨情況，驗(yàn)收通常分為殼體和內(nèi)件驗(yàn)收兩部分。

（1）殼體的驗(yàn)收，首先是針對(duì)殼體內(nèi)與催化劑接觸的內(nèi)表面和焊縫處光滑度的檢查，須保證光滑且無(wú)尖角；其次，重整反應(yīng)器對(duì)圓度、直線度和支持圈水平度的公差要求較為嚴(yán)格，關(guān)鍵零部件的尺寸及公差須符合圖紙和說(shuō)明書(shū)要求；最后是殼體內(nèi)表面除銹，保證無(wú)氧化皮和鐵銹。

（2）內(nèi)件的驗(yàn)收，主要是中心管和扇形筒的尺寸、篩網(wǎng)縫隙及表面等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)收檢查，如檢查有問(wèn)題須在出廠前進(jìn)行整改，以保證后期現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)內(nèi)件與殼體的安裝精度，提高現(xiàn)場(chǎng)施工安裝效率。

2.2 安裝前的準(zhǔn)備

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程經(jīng)驗(yàn)，在重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝時(shí)反應(yīng)器上層平臺(tái)同時(shí)施工，存在交叉作業(yè)面施工的情況。因此，安裝前的準(zhǔn)備工作需要格外重視，包括殼體保護(hù)、內(nèi)件儲(chǔ)存及開(kāi)箱檢查和安全注意事項(xiàng)。受限空間作業(yè)、臨時(shí)用電、高空作業(yè)等均應(yīng)遵守有關(guān)安全規(guī)定。

2.2.1 法蘭密封面的保護(hù)

許多重整反應(yīng)器，尤其進(jìn)出口法蘭和頂部人孔法蘭，在裝置運(yùn)行期間出現(xiàn)不同程度的泄漏。因泄漏而采取增設(shè)蒸汽盤管降溫的措施會(huì)提高維修費(fèi)用。對(duì)法蘭密封面的保護(hù)可以從源頭上有效降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)器吊柱完畢并拆卸頂蓋后，法蘭密封面需涂抹適當(dāng)?shù)挠椭⒓友b保護(hù)橡膠墊片，避免在內(nèi)件安裝過(guò)程中生銹、損壞。螺柱和螺母也應(yīng)涂適當(dāng)?shù)挠椭⑼咨票４妫苊馍P或遺失。

2.2.2 內(nèi)件的儲(chǔ)存和開(kāi)箱檢查

內(nèi)件到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)確保中心管和扇形筒的塑料薄膜、板條包裝箱內(nèi)襯塑料布及板條箱等完好無(wú)損，且板條箱不能直接放置于地面上，而應(yīng)放置在支架上，并用防雨布遮蓋，防止接觸地面和框架、屋頂上的液體而造成損失。開(kāi)箱檢查前，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備一個(gè)封閉區(qū)域，可擺開(kāi)預(yù)吊裝中心管和扇形筒，供扇形筒和中心管的開(kāi)箱、檢驗(yàn)和修理使用。因交叉作業(yè)原因可能會(huì)有高空墜物的風(fēng)險(xiǎn)，建議搭設(shè)臨時(shí)硬頂棚防止墜物損傷中心管或扇形筒。

內(nèi)件開(kāi)箱檢查后，應(yīng)確保所有內(nèi)件外觀不得有磕碰、劃傷和異常變形等，所有篩網(wǎng)縫隙目測(cè)檢查合格，同時(shí)進(jìn)行安全前的清潔度檢查。

2.3 內(nèi)件現(xiàn)場(chǎng)安裝流程及檢查

2.3.1 扇形筒的安裝

扇形筒的安裝是反應(yīng)器內(nèi)件安裝的第一步，也是安裝過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。安裝時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員根據(jù)編號(hào)依次吊裝扇形筒，逐根調(diào)整扇形筒位置并檢查，盡量使扇形筒背板與器壁貼緊，防止催化劑流至扇形筒背板與反應(yīng)器器壁之間，從而減少催化劑死區(qū)，最大限度減少背板處結(jié)焦的風(fēng)險(xiǎn)。扇形筒背板與器壁間隙調(diào)整好后，應(yīng)同時(shí)保證升氣筒頂端密封板演裝完畢，調(diào)整升氣筒與密封板間隙達(dá)標(biāo)，合格的間隙值是保證扇形筒自由膨脹的關(guān)鍵。調(diào)整完畢后，現(xiàn)場(chǎng)施工人員按設(shè)計(jì)文件要求對(duì)密封板焊接。

2.3.2 中心管的安裝

逆流床連續(xù)重整反應(yīng)器創(chuàng)新性地采用了零死區(qū)重整反應(yīng)器底部結(jié)構(gòu)，相比于其他工藝包中的重整反應(yīng)器，該結(jié)構(gòu)在中心管安裝時(shí)更為簡(jiǎn)便快捷、易于安裝。安裝中心管時(shí)，需注意中心管底座與中心管支座的配合間隙，保證中心管底部整圈縫隙均勻且在設(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi)，確保催化劑不竄入中心管與底座之間，減少該處結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)需要控制中心管安裝后的垂直度，保證后期裝置運(yùn)行的可靠性和安全性。同時(shí)，在反應(yīng)器底部用一組可調(diào)的臨時(shí)導(dǎo)向裝置來(lái)定位和防止其傾斜。臨時(shí)導(dǎo)向裝置為一個(gè)可調(diào)節(jié)套圈，由三個(gè)均布、一端固定在扇形筒蓋板上的螺絲扣組件組成。

2.3.3 蓋板和催化劑輸送管的安裝

安裝蓋板和催化劑輸送管，由于逆流床連續(xù)重整采用上進(jìn)上出的形式，催化劑輸送管特殊接頭進(jìn)行連接。特殊接頭安裝時(shí)，要注意接頭的安裝方向正確，且催化劑輸送管須在自由狀態(tài)下，不得施加任何外力。同時(shí)需要檢查催化劑輸送管與密封板的間隙，保證催化劑輸送管能自由膨脹穿過(guò)密封板。

2.3.4 法蘭及緊固件檢查

重整反應(yīng)器是高溫臨氫設(shè)備，在許多煉廠油氣進(jìn)出口法蘭及設(shè)備法蘭出現(xiàn)過(guò)不同程度的泄漏。由于操作介質(zhì)中含有氫氣，若出現(xiàn)泄漏且處理不當(dāng)易引起火災(zāi)，故內(nèi)件安裝完成后需對(duì)法蘭密封面進(jìn)行檢查。如果法蘭密封面因保護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生腐蝕，對(duì)于小直徑法蘭密封面，現(xiàn)場(chǎng)可采用動(dòng)力頭加工修復(fù)法蘭密封面，而頂部設(shè)備法蘭由于直徑較大，現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)困難，所以前期的保護(hù)工作必須要做好。同時(shí)，緊固件的預(yù)緊載荷控制及上緊順序是重要環(huán)節(jié)，建議選擇專業(yè)的安裝公司進(jìn)行定力矩緊固。

2.3.5 內(nèi)件安裝后的清潔檢查

內(nèi)件安裝完成后，還需檢查所有反應(yīng)器內(nèi)部空間，不得留有施工廢棄物、工具、勞動(dòng)保護(hù)用品等，并用吸塵器清理干凈，拆除扇形筒臨時(shí)蓋板。在某現(xiàn)場(chǎng)的重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有扇形筒臨時(shí)蓋板或手套遺落在扇形筒內(nèi)的情況發(fā)生，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并清理，將會(huì)對(duì)后期裝置運(yùn)行產(chǎn)生影響，異物可能會(huì)順著反應(yīng)器流至催化劑出口，阻塞催化劑流動(dòng)，導(dǎo)致裝置停工。所以做好清理和檢查工作非常重要，施工和檢查人員需要提高關(guān)注度，不得在最后階段產(chǎn)生松懈心理。

2.4 熱考核后的內(nèi)件檢查

重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝完畢后需進(jìn)行熱考核，熱考核是通過(guò)通入氮?dú)獠⒋?lián)重整加熱爐升高溫度，模擬反應(yīng)區(qū)的正常工況，通過(guò)熱考核試驗(yàn)檢查重整裝置反應(yīng)區(qū)內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備，確保重整反應(yīng)器在高溫工況下可以穩(wěn)定、安全運(yùn)行。通過(guò)熱考核試驗(yàn)，可以在正式開(kāi)工前檢查重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝的正確性和可靠性，驗(yàn)證內(nèi)件之間的匹配是否合格，這對(duì)于保證后期重整反應(yīng)器高效、可靠的運(yùn)行至關(guān)重要。

熱考核后，重整反應(yīng)器內(nèi)充滿氮?dú)馇視?huì)有余溫，如果現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有將重整反應(yīng)器內(nèi)的氮?dú)馔耆脫Q成空氣，檢查人員進(jìn)入受限空間內(nèi)極有可能出現(xiàn)缺氧、昏厥等危險(xiǎn)。所以，熱考核后的內(nèi)件檢查前，應(yīng)確保所有重整反應(yīng)器工藝管口加裝盲板，避免其他工藝介質(zhì)混入重整反應(yīng)器。同時(shí)，待反應(yīng)器完全冷卻，檢查人員須攜帶氣體分析儀進(jìn)入檢查，保證檢查人員的安全。熱考核主要檢查的項(xiàng)目有：

（1）中心管和扇形筒外觀和位置是否符合設(shè)計(jì)要求。

（2）內(nèi)部管線、中心管等部件之間連接螺栓是否有松動(dòng)，并確保鎖緊。

（3）扇形筒密封板、催化劑輸送管密封板是否符合設(shè)計(jì)要求，確保沒(méi)有卡死現(xiàn)象，扇形筒、中心管和催化劑輸送管能夠自由膨脹。

（4）特殊接頭是否鎖緊，確認(rèn)無(wú)松動(dòng)。

（5）內(nèi)部檢查完畢后，須確保人孔更換成正式抗高溫墊片。

3 結(jié)束語(yǔ)

逆流床連續(xù)重整反應(yīng)器因其獨(dú)特且先進(jìn)的底部支撐結(jié)構(gòu)，使得其內(nèi)件安裝相比其他類型重整反應(yīng)器更簡(jiǎn)便更快捷，但在安裝的整個(gè)過(guò)程中仍需按照制定好的安裝流程和安裝檢查表去執(zhí)行。從前期的出廠驗(yàn)收、安裝前準(zhǔn)備，到內(nèi)件的現(xiàn)場(chǎng)安裝，最后到熱考核檢查，整個(gè)過(guò)程中每個(gè)步驟都需要高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求的執(zhí)行。整個(gè)安裝過(guò)程質(zhì)量要嚴(yán)格把控，同時(shí)對(duì)于本文指出的關(guān)鍵點(diǎn)更要加強(qiáng)重視，為逆流床連續(xù)重整裝置安全、穩(wěn)定運(yùn)行做好基礎(chǔ)和保障。