低溫甲醇洗工序塔的管道設計

●144●廣州化工2011年39卷第13期低溫甲醇洗工序塔的管道設計周宇(東華工程科技股份有限公司，安徽合肥230024)摘要:低溫甲醇洗中塔的管道設計是個(gè)難點(diǎn)。本文從管口方位的確定管道布置.管架設計等方面論述了塔的管道設計要點(diǎn)。塔的主要管口包括T.藝物料管口人孔.儀表口,確定管口方位需考慮工藝要求和塔內件等因素。管道布置除了考慮- -般性原則外,還要注意氣液兩相流管道。管架設計要合理、有序。關(guān)鍵詞:塔;管口方位;管道布置;氣液兩相流;管架Design of Tower's Piping in Low - temperature Methanol WashZHOU Yu(East China Engineering Science and Techology Co. , Ld. , Anhui Hefei 230024, China)Abstract: Design of tower's piping in low - temperature methanol wash was the dificulty point. The design gists oftower's piping were discussed from determination of nozle orientation, piping arrangement, design of pipe bracket etc. Themain nozzles of tower included process materials nozzles, manhole , and instrument nozzles. Determination of nozzle orienta-tion should consider process requirements and tower intemals. Piping arrangement in addition to consider the general princi-ple, but also should pay attention to the gas - liquid two phase flow pipe. The pipe rack design needed to be reasonable andorderly.Key words: tower; nozzle orientation; piping arangement; gas - liquid two - phase flow; pipe bracket低溫甲醇洗是一種物理洗滌法,以甲醇作為洗滌劑,利用變換氣中各組分在低溫甲醇中具有不同溶解度的特點(diǎn),用低溫甲醇來(lái)吸收變換合成氣中的CO2 .H2S等氣體,從而達到凈化合成氣的目的。在低溫甲醇洗中,塔是用于氣相和液相間或液相和液相間的傳質(zhì)或轉熱過(guò)程的設備，塔的配管在管道設計中十分常見(jiàn)。團1管口方位與塔盤(pán)降液板由于塔上的管口數量要比其他設備上的多,而且塔的配管既要滿(mǎn)足T.藝和塔內塔盤(pán)的布置要求,又要滿(mǎn)足便于操作和維修等等要求,所以塔的配管既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。1管口方 位的確定在進(jìn)行塔的配管時(shí),通常將塔的四周大致劃分為操作和檢修所需的操作側和配管所需要的管道側,并以此來(lái)劃分人孔和工藝管口的大致分布范圍,同時(shí)根據工藝要求和塔內部的結構進(jìn)一步確定管口方位。1.1 工藝物料管口圈2塔的管道管架確定T.藝物料管口方位首先要考慮內件結構的特點(diǎn)。為了有效的利用相應的塔盤(pán)提高塔盤(pán)的效率.使流體不偏流或流動(dòng)其次應根據管廊的主要位置和與其它相連設備的接管情分配不均勻,工藝管口多與相應的塔盤(pán)降液板呈平行或垂直布況 確定管口角度范圍。最后,在確定兩相鄰管口之間角度的時(shí)置(如圖1)。但在實(shí)際工程設計中,此種布置未必都能實(shí)現,條候要注意考慮管道上管架的寬度。塔的管道支撐多采用雙=角件不許可時(shí)可與塔內件供應商協(xié)商,在保證塔盤(pán)效率的前提下形托架作 為承重支架(如圖2),管架本身就占了不少空間,再考適當調整角度。慮到管道的保冷.彈簧支架等等.整個(gè)管架所需空間較大。如果此時(shí)兩相鄰管口之間角度過(guò)小，則會(huì )導致管道與管架相碰。筆者建議可按照比例畫(huà)出如圖2的塔的剖面圖,標出管口及相應作者簡(jiǎn)介:周字(1981 -),男.工程師,主要從事[藝管道設計工作。E - mail:zhouyu@ cinacoe. com2011年39卷第13期廣州化工●145.管道的大致方位,根據管道自身情況計算出管架所需的寬度,然(1)管道宜按介質(zhì)流向先垂直走向,后水平走向;管道上的后在保證管道與管架不碰的情況下確定最終角度。調節閥應盡最靠近接收介質(zhì)的容器布置;水平管道上如有直角另外當塔釜里有隔板的時(shí)候,要根據工.藝要求,把工藝管口彎頭可考慮使用大直徑彎頭;管系的適當位置應設限位或固定布置在隔板兩側或是同側。支吊架。1.2 人孔(2)應避免氣液兩相流管道形成液袋或是氣袋。人孔宜布置在與塔板降液板平行的塔直徑上,條件不允許(3)氣液兩相流管道在沿塔布置時(shí).立管管徑應比水平管徑時(shí)可以不平行，但人孔與降液板在水平方向的凈距離應大于稍小，以提高介質(zhì)流速，使之形成環(huán)狀流這種流型比較穩定,可50 mm,以確保不會(huì )阻礙進(jìn)人塔內。同時(shí)人孔應位于下方塔盤(pán)的以避免介質(zhì)在低速F形成的柱狀流所帶給管子的振動(dòng)情況。在塔板上,保證人塔后有落腳點(diǎn)。人孔應盡量布置在同一直線(xiàn) 上，進(jìn)塔之前再將管道擴 徑,以免介質(zhì)流速過(guò)高對塔的沖擊比較大，當受條件限制不能位于同一-方 位時(shí),其布置的區坡不宜大于引起塔的振動(dòng)'”。90°。當2個(gè)人孔距離過(guò)近,布置在同一直線(xiàn)上不便設置平臺3管架設計時(shí),應將2個(gè)人孔方位錯開(kāi)"。1.3 儀表口從塔頂出來(lái)的管道或側線(xiàn)進(jìn)出口的管道其支撐,一般遵循液位計管口不應開(kāi)設在 上層塔盤(pán)的降液區，以免受流入液如下設置原則:以靠近管口處的第一個(gè)支架為承重支架.如在設體的影響而計最不準。同時(shí)液位計管口不得位于進(jìn)料口對面置第二個(gè)承重支架時(shí)應為彈簧支架,一般在承重支架以下,按規60°角范圍內,除非進(jìn)料口有內擋板保護。壓力計管口應開(kāi)設在定間距設導向支架。設置支架的順序自上而下為固定支果、導汽相區域內,使壓力計讀數不受液位壓頭的影響。溫度計的測向支架、彈簧支架(I。 另相鄰管道上的管架不宜設置在同一高量口一般應開(kāi)設在液相區域,由于溫度計有保護管插入塔內,所度,最好是相互錯開(kāi),以免相鄰管架的三角托架相碰。以要注意塔內件的結構。4結語(yǔ)2管道布置(1)塔的管口方位必須經(jīng)過(guò)設 備專(zhuān)業(yè)和塔內件供應商的審2.1沿塔管道的布置設計 應注意的幾個(gè)方面(2]查才能最終確定。(1)為了節約和容易支撐,管道離開(kāi)塔的管口后應立即向(2)塔的管道布置需要考慮的因素較多,因此要在充分了解下.并沿著(zhù)與塔體平行的方向布置。塔與管道最外邊緣的凈距塔的內部結構、T.藝操作的基礎上,精心設計。為300 mm。(3)氣液兩相流管道的布置仍是一一個(gè)難 點(diǎn),還需更深人的探(2)管道布置應從塔頂部到塔底部自上而下進(jìn)行規劃,并且討。應首先考慮塔頂和大直徑管道的位置及自流管道的走向，再布參考文獻置壓力管道和- -般管道.最后考慮的是塔底和小直徑管道。[1] 方翼舨式塔管口方位設計技巧[J].化肥設計.010.48(1):24-(3)每-根管道按照它的起止點(diǎn)都應該盡可能的短,但必須27滿(mǎn)足管道柔性的要求,做到步步低,避免氣袋和液袋的形成。[2] 張德江,趙勇. 石油化工工藝管道設計與安裝[ M].北京:中國石油2.2氣液兩相流管道布置化工出版社,2001:157-158.低溫甲醇洗涉及加樂(lè )吸收和減壓再生等過(guò)程,所以裝置內[3]沈軍 煤制合成氣低溫甲醇選工序管道布置總結[J].貴州化工，2007 ,32(1):28-30.的管線(xiàn)介質(zhì)墾氣液兩相流動(dòng)比較多.如果配管不當就會(huì )引起管[4]陳艷輝. 塔器設備工藝管道設計中的要點(diǎn)[J].河南化工201027道嚴重振動(dòng),從而導致管道和設備破壞,因此在管道布置中應特(3):14-15.別注意。(上樓第64頁(yè)) .提取果膠來(lái)說(shuō),提取韋稍有提高,而與酸法提取果膠的實(shí)驗條件比較，可以看出酶法提取果膠比酸法的條件要溫和的多,反應[1]張學(xué)杰 .郭科,蘇艷玲.果膠研究新進(jìn)展[J].中國食品學(xué)報,2010,溫度只是酸法的一半,可以節省大量能源，酶法提取果膠具有低10(1);167-174.能耗低污染等優(yōu)點(diǎn),應用前景廣闊,還克服酸法提取果膠的難[2]徐改.張俊峰,王存文.等 豆腐柴葉果膠的提取T藝條件研究[J].于避免的缺點(diǎn):反應溫度高能耗大,同時(shí)可能引起果膠的水解和天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā),2003(2):138 - 140.降解,導致產(chǎn)率降低:酸性萃取液易腐蝕設備等51。[3] 李文德,張禮星,徐柔,等纖維素酶提取酣菜果膠的工藝條件[J].本文只是對纖維素酶法提取豆腐柴葉果膠進(jìn)行了初步試驗無(wú)錫輕T.大學(xué)學(xué)報199.18(4):42 -45.探索,為以后進(jìn)一步研究荑定了基礎,最佳提取工藝條件參數還[4]馬成菇.劉陸游,于麗娟,等纖維素酶提取海藻酸鈉的研究[J].廣有待正交試驗進(jìn)一步研究。州食品工業(yè)科技,20(4):12 -14.[5] 李巧玲.果膠的提取[小].食品研究與開(kāi)發(fā)2000 ,23(3);16-17.