逆流床連續(xù)重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝重點及注意事項

蘇楷然

（中國石化工程建設(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 臺并列式布置，油氣進出口均位于反應(yīng)器頂部。相對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)的同時使得中心管安裝更簡單便捷，反應(yīng)器內(nèi)件安裝時間相對于重疊式可節(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)無效催化劑的裝量，提高單位催化劑的利用率，同時改善催化劑在反應(yīng)器底部的流動特性，減少流動死區(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)件的風險，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

在連續(xù)重整反應(yīng)器的操作過程中，催化劑結(jié)焦的問題常有發(fā)生。如果積碳量累計過多，不僅會導致催化劑大量損失，還會損壞反應(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、皺折損壞等問題。扇形筒的損壞會導致催化劑流動受阻、磨損率提高，同時在損壞區(qū)域還可能出現(xiàn)油氣短路的現(xiàn)象。嚴重時，彎曲的扇形筒向反應(yīng)器中部擠壓，將硬碳塊推向中心管，造成中心管的損壞。

如果結(jié)焦處發(fā)生在中心管處，可能會導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裂和篩條斷裂。中心管的損壞會導致催化劑竄入進出口油氣中，造成昂貴的催化劑損失。跑劑導致的非計劃停工會給穩(wěn)定、安全生產(chǎn)造成很大的影響。所以，前期內(nèi)件安裝過程把控和關(guān)鍵點處的嚴格檢查對后期重整反應(yīng)器長期穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用，施工和檢查人員須按照重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝手冊和檢查表的要求進行作業(yè)，并對關(guān)鍵節(jié)點嚴格把控。

2 重整反應(yīng)器內(nèi)件的安裝重點及注意事項

2.1 出廠驗收

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

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

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

2.2 安裝前的準備

根據(jù)現(xiàn)場工程經(jīng)驗，在重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝時反應(yīng)器上層平臺同時施工，存在交叉作業(yè)面施工的情況。因此，安裝前的準備工作需要格外重視，包括殼體保護、內(nèi)件儲存及開箱檢查和安全注意事項。受限空間作業(yè)、臨時用電、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

許多重整反應(yīng)器，尤其進出口法蘭和頂部人孔法蘭，在裝置運行期間出現(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提高維修費用。對法蘭密封面的保護可以從源頭上有效降低泄漏風險?，F(xiàn)場反應(yīng)器吊柱完畢并拆卸頂蓋后，法蘭密封面需涂抹適當?shù)挠椭⒓友b保護橡膠墊片，避免在內(nèi)件安裝過程中生銹、損壞。螺柱和螺母也應(yīng)涂適當?shù)挠椭⑼咨票４?，避免生銹或遺失。

2.2.2 內(nèi)件的儲存和開箱檢查

內(nèi)件到達現(xiàn)場后，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。開箱檢查前，應(yīng)在現(xiàn)場準備一個封閉區(qū)域，可擺開預吊裝中心管和扇形筒，供扇形筒和中心管的開箱、檢驗和修理使用。因交叉作業(yè)原因可能會有高空墜物的風險，建議搭設(shè)臨時硬頂棚防止墜物損傷中心管或扇形筒。

內(nèi)件開箱檢查后，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)縫隙目測檢查合格，同時進行安全前的清潔度檢查。

2.3 內(nèi)件現(xiàn)場安裝流程及檢查

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，也是安裝過程中的重要環(huán)節(jié)。安裝時，現(xiàn)場施工人員根據(jù)編號依次吊裝扇形筒，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)焦的風險。扇形筒背板與器壁間隙調(diào)整好后，應(yīng)同時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標，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)場施工人員按設(shè)計文件要求對密封板焊接。

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)在中心管安裝時更為簡便快捷、易于安裝。安裝中心管時，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)焦風險，同時需要控制中心管安裝后的垂直度，保證后期裝置運行的可靠性和安全性。同時，在反應(yīng)器底部用一組可調(diào)的臨時導向裝置來定位和防止其傾斜。臨時導向裝置為一個可調(diào)節(jié)套圈，由三個均布、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)重整采用上進上出的形式，催化劑輸送管特殊接頭進行連接。特殊接頭安裝時，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，在許多煉廠油氣進出口法蘭及設(shè)備法蘭出現(xiàn)過不同程度的泄漏。由于操作介質(zhì)中含有氫氣，若出現(xiàn)泄漏且處理不當易引起火災，故內(nèi)件安裝完成后需對法蘭密封面進行檢查。如果法蘭密封面因保護不當產(chǎn)生腐蝕，對于小直徑法蘭密封面，現(xiàn)場可采用動力頭加工修復法蘭密封面，而頂部設(shè)備法蘭由于直徑較大，現(xiàn)場修復困難，所以前期的保護工作必須要做好。同時，緊固件的預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、勞動保護用品等，并用吸塵器清理干凈，拆除扇形筒臨時蓋板。在某現(xiàn)場的重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝過程中，發(fā)現(xiàn)有扇形筒臨時蓋板或手套遺落在扇形筒內(nèi)的情況發(fā)生，如不能及時發(fā)現(xiàn)并清理，將會對后期裝置運行產(chǎn)生影響，異物可能會順著反應(yīng)器流至催化劑出口，阻塞催化劑流動，導致裝置停工。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)件安裝完畢后需進行熱考核，熱考核是通過通入氮氣并串聯(lián)重整加熱爐升高溫度，模擬反應(yīng)區(qū)的正常工況，通過熱考核試驗檢查重整裝置反應(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、安全運行。通過熱考核試驗，可以在正式開工前檢查重整反應(yīng)器內(nèi)件安裝的正確性和可靠性，驗證內(nèi)件之間的匹配是否合格，這對于保證后期重整反應(yīng)器高效、可靠的運行至關(guān)重要。

熱考核后，重整反應(yīng)器內(nèi)充滿氮氣且會有余溫，如果現(xiàn)場沒有將重整反應(yīng)器內(nèi)的氮氣完全置換成空氣，檢查人員進入受限空間內(nèi)極有可能出現(xiàn)缺氧、昏厥等危險。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，待反應(yīng)器完全冷卻，檢查人員須攜帶氣體分析儀進入檢查，保證檢查人員的安全。熱考核主要檢查的項目有：

（1）中心管和扇形筒外觀和位置是否符合設(shè)計要求。

（2）內(nèi)部管線、中心管等部件之間連接螺栓是否有松動，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)計要求，確保沒有卡死現(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，確認無松動。

（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

逆流床連續(xù)重整反應(yīng)器因其獨特且先進的底部支撐結(jié)構(gòu)，使得其內(nèi)件安裝相比其他類型重整反應(yīng)器更簡便更快捷，但在安裝的整個過程中仍需按照制定好的安裝流程和安裝檢查表去執(zhí)行。從前期的出廠驗收、安裝前準備，到內(nèi)件的現(xiàn)場安裝，最后到熱考核檢查，整個過程中每個步驟都需要高標準嚴要求的執(zhí)行。整個安裝過程質(zhì)量要嚴格把控，同時對于本文指出的關(guān)鍵點更要加強重視，為逆流床連續(xù)重整裝置安全、穩(wěn)定運行做好基礎(chǔ)和保障。