低溫甲醇洗工序管道布置要點(diǎn)總結

山東化工60SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2012年第41卷低溫甲醇洗工序管道布置要點(diǎn)總結劉俊(中國化學(xué)工業(yè)桂林工程有限公司,廣西南寧530022)摘要:針對低溫甲醇洗裝置的工藝特點(diǎn),對主要設備的管道布置的要點(diǎn)跟技巧進(jìn)行總結供工程設計人員參考。關(guān)鍵詞:氣液兩相;管道布置;低溫甲醇中圖分類(lèi)號:TQ223.12;TQ055.8+1文獻標識碼:B文章編號:1008-021X(2012)07-000The Key Point for the Piping Arrangement of Rectisol UnitLIU JunChina Chemical GuiLin Engineering Co., Ltd., Nanning 530022, ChinaAbstract: The summary of the piping arrangement for the important equipments involved in the Rectisolprocess, for engineers referenceKey words: gas-liquid two-phase flow; piping arrangement rectisol低溫甲醇洗是一種物理洗滌法,利用甲醇在-節閥前后都應加導淋。另外,對水平方向的機泵管60℃左右的低溫下對酸性氣體溶解度極大的特性,口來(lái)說(shuō),若是泵口(如側線(xiàn)抽頭)與管道尺寸相差較去除變換合成氣中的CO2、H2S等氣體,多用于氨合大,常規的配管方式很難解決其應力問(wèn)題,在該項目成、甲醇合成羰基合成、工業(yè)制氫、城市煤氣、天然中兩臺并聯(lián)泵的管口為DN50,管道為DN150(見(jiàn)圖氣凈化等大型工業(yè)化裝置,具有吸收能力大、選擇性1),管口所能承受的力跟力矩都很小(設備廠(chǎng)商提好凈化度高、操作費用低的特點(diǎn)。供數據),調整多次管道都難以滿(mǎn)足應力要求,可以目前國內使用的低溫甲醇洗工藝大量引進(jìn)德國考慮泵管口用柔性連接。林德公司和魯奇公司的專(zhuān)利技術(shù),兩家公司現在也(2)氣體。流體中會(huì )夾帶H2S、CO、H2等有毒是在相互借鑒,區別越來(lái)越小。作者參與了江蘇淮易燃氣體,不能隨意排放到大氣中需進(jìn)入火炬系統安某企業(yè)所采用的魯奇工藝的低溫甲醇洗的管道設處理。計工作(PDS三維),就設計過(guò)程中的一些要點(diǎn)、難1.2溫度低,管線(xiàn)尺寸大點(diǎn)做些闡述與探討。利用甲醇在在低溫下(最低-60℃)的選擇吸1工藝特點(diǎn)收性,同時(shí)分段吸收合成氣中的CO2、H2S,實(shí)現凈化11吸收劑有毒用量大,需密閉回收目的。為保證管系在低溫工況中保持足夠的柔性、(1)液體。甲醇屬易燃易爆物品,且有毒,易揮不會(huì )因脆變造成損壞,裝置大量采用低溫鋼與不銹發(fā),不得隨意排放,裝置中需設置密閉回收系統,減鋼管道管件,本項目中的所有的低溫鋼管道材料都少環(huán)境污染以及其潛在著(zhù)火危險,這就要求設計者由國外采購,成本大大提升,這就需要在配管時(shí)要特仔細檢査管道走向,在管系低點(diǎn)增加排凈閥門(mén)(雙別考慮其經(jīng)濟性。閥+盲板)連接到回收系統。需要注意的是泵出口該裝置80%以上的工藝管道都需要保冷,在開(kāi)管道止回閥后管系很長(cháng),停車(chē)檢修時(shí),由于閥門(mén)的止始進(jìn)行管道布置時(shí)就應考慮設置保冷支架的位置,逆作用,會(huì )停留大量的甲醇止回閥通常會(huì )設置在低增大管道之間,管道與構建筑物之間的距離。點(diǎn),就要注意該點(diǎn)的排凈問(wèn)題。于此類(lèi)似的還有調管道多在DN300以上,管件閥門(mén)占空間大,應節閥組的低點(diǎn)特別是一些事故關(guān)(FC)的閥門(mén),調力問(wèn)題突出。收稿日期:2012-06-2作者簡(jiǎn)介:劉俊(1983-),男,山東泰安人,工程師主要從事管道設計工作。第7期劉俊:低溫甲醇洗工序管道布置要點(diǎn)總結61圖1泵管口柔性連接示意圖在其他項目中見(jiàn)過(guò)水平泵管口大量采用柔性連接的實(shí)例,圖2為其所采用產(chǎn)品規格書(shū)中截圖。321ss Annular Corrugated HoseCQLIIIDMIDADPlate Sicel Flar300ss Ferle30455 BraidFlex-Hose Co s PUMPSAVER SMP styte has 150 Ah. plate carton steel Mlanges. 321 stainless steelre. Also awaitabe wah 300 b, 600 bD, concentric red cing, DIN flanges and nmpe brads ecorrugated hose, and single stainless steel braid, Larger sizos up to 30"iD are avaiable with spechigher pressures. Other alloys available upon request.2軟管樣圖然而實(shí)際上,有些設備管口距離很近,空間有1.3熱交換系統復雜,兩相流管線(xiàn)多限管件尺寸太大,不能實(shí)現該對稱(chēng)分布的要求,要該工藝設計了復雜的換熱系統,充分利用物料盡量使兩分支管道的阻力差不多防止短路現象的自身的熱量冷量。由于甲醇中溶有大量氣體,所發(fā)生,這個(gè)問(wèn)題可深人探討。以在多數情況下,管線(xiàn)介質(zhì)呈兩相流動(dòng),在管道布2氣液兩相流的配管置中應特別注意。換熱器管口多兩相流,為達均布2.1不要產(chǎn)生液袋效果,常要求管線(xiàn)對稱(chēng)分布(多管口進(jìn)料)(,類(lèi)似對于管內的氣液系統,受各種因素的影響,可產(chǎn)生氣泡流塞狀流、環(huán)狀流、霧狀流等不同形態(tài),有些于空冷器,見(jiàn)圖3。流形如柱塞流會(huì )引起管系的大幅度震動(dòng),對所連接的設備造成損害,要防止其形成。應力分析軟件并不能準確計算出兩相流內部沖力對管系的影響,配管多根據經(jīng)驗進(jìn)行,其基本原則是要盡量少用彎頭,使管線(xiàn)短而直,減小阻力降,并多用導向架。要特別注意防止液袋的產(chǎn)生,因其底部易積聚液體,后面的N2B氣體會(huì )把液柱推走,然后液體重新集聚,如此反復,形成柱塞流,引起管道的嚴重震蕩。過(guò)程如圖4圖3對稱(chēng)管口兩相流典型接法62SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2012年第41卷所示。塔的配管與確定管口方位緊密聯(lián)系在一起,兩者不能孤立開(kāi)來(lái),塔可分為操作側與配管區兩部分配管區主要用于容納工藝與公用工程管道,操作側用于設置人孔及平臺,用于檢修塔內件、儀表及少量操作任務(wù)。管口方位的確定可遵循一定的原則,比如從上到下,對局限性大的管道優(yōu)先定位,最終經(jīng)設備專(zhuān)業(yè)與內件廠(chǎng)商的審查確認。板式塔管口方位的確定有大量資料可供參閱,本文不再做詳細介紹,僅圖4柱塞流形成過(guò)程圖示就一些具體問(wèn)題提供技巧性的討論。2.2塔上管道2.2.1儀表口的確定塔盤(pán)1奇數塔盤(pán)降液區盤(pán)3人孔塔盤(pán)4圖5塔管口方位簡(jiǎn)圖如圖5所示,按照設備專(zhuān)業(yè)圖紙所給的尺寸定位,溫度計口們設置在塔盤(pán)1降液區,平面位置上,在塔的配管區,這樣就無(wú)法對該管口所接儀表進(jìn)行維護,而將平臺擴展到配管側并不可行,與工藝設備商議將該測溫點(diǎn)降低一塊塔板,即裝在塔盤(pán)2的降液區,管口轉到操作側。儀表管口位置應方便維修,當無(wú)法滿(mǎn)足時(shí),可加大平臺或延長(cháng)爬梯。如圖6,將下層平臺的上爬梯直延長(cháng)到上層平臺的底部,以有足夠的高度接近左側儀表口2。2.2.2塔上兩相流管線(xiàn)氣液兩相流介質(zhì)在進(jìn)入高塔時(shí),由于介質(zhì)流速過(guò)高對塔沖擊比較大,從而會(huì )引起塔的振動(dòng),所以在進(jìn)塔之前應對管子進(jìn)行擴徑對于部分管線(xiàn),為了使氣液兩相流體在進(jìn)塔之前有更好的分離效果,在擴圖6直爬梯與塔管口相對位置徑后還需保留一定的水平管段。由于擴徑后介質(zhì)的流速降低,介質(zhì)在立管上所呈現的環(huán)狀流則會(huì )變?yōu)榈?期劉俊:低溫甲醇洗工序管道布置要點(diǎn)總結63波狀流或層流,這種情況下氣液兩相分層,故此異徑管線(xiàn)長(cháng)度,但這樣可能會(huì )造成某些上塔管線(xiàn)調節閥管宜置于水平管段,如圖7,如若置于立管,由于擴組的位置很高,這就給調節閥的維修操作帶來(lái)了麻徑介質(zhì)流速下降,在立管就會(huì )形成柱狀流,從而引起煩,對于這樣一個(gè)辯證的問(wèn)題,設計者要多聽(tīng)下生產(chǎn)管子振動(dòng)。為使阻力降更低,下部可改用兩個(gè)45°單位的意見(jiàn),尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。彎頭3結語(yǔ)泵、換熱器、塔占據了低溫甲醇洗工序設備的絕對比例,做好這三類(lèi)設備的管道布置就可基本保證整個(gè)裝置的設計質(zhì)量,對一些難點(diǎn)要點(diǎn)靈活處理、化繁為簡(jiǎn),提高設計質(zhì)量和效率。對于進(jìn)設備的兩相流管道的對稱(chēng)分布問(wèn)題,當受設備條件制約無(wú)法完全滿(mǎn)足時(shí),其管道布置技巧還需更深人討論。參考文獻[1]張德姜、趙勇.石油化工工藝管道設計與安裝[M].北京:中國石化出版社,2001.[2]蔡爾輔.石油化工管道設計[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004[3]沈軍.煤制合成氣低溫甲醇洗工序管道布置總結[J]貴州化工,2007,32(1):28圖7進(jìn)塔管線(xiàn)典型配管(本文文獻格式:劉俊.低溫甲醇洗工序管道布置該裝置雙相流管線(xiàn)多靠自動(dòng)控制,調節閥前為要點(diǎn)總結[J山東化工,2012,41(7):60-63,)液相流體,閥后為氣液雙相,應盡量縮短調節閥后的}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}》》}H》}HH(上接第59頁(yè))吹掃。有一定溫度要求的通過(guò)高壓氮氣加熱器2.5LLP氮氣(0.3MPa(E3052)加熱對15單元的一些充氣錐進(jìn)行吹掃,起主要用戶(hù)是工藝水儲罐(T301),防止空氣中流化作用;對K1301進(jìn)行熱氣密封;激冷氣管線(xiàn)吹的氧氣進(jìn)人工藝水中對后續設備產(chǎn)生腐蝕;堿儲罐掃。(T3601)主要是防止二氧化碳進(jìn)入堿液中,影響堿有一定品質(zhì)要求的通過(guò)清潔高壓氮氣過(guò)濾器液品質(zhì)。(S3051)對開(kāi)工燒嘴、煤燒嘴的氧氣管線(xiàn)以及總的3結語(yǔ)氧管線(xiàn)進(jìn)行吹掃。通過(guò)上面的敘述可以看出氮氣、二氧化碳存在有一定壓力要求的通過(guò)30PW015將壓力將到于殼牌煤氣化的每一個(gè)系統中扮演著(zhù)很重要的角072MPa進(jìn)過(guò)低壓氮氣加熱器(E1501)加熱進(jìn)入灰色。從其作用上來(lái)講分為這幾個(gè)方面:一是流體輸氣提冷卻罐(v1504),主要作用是對灰進(jìn)行氣提,保送作為載氣,一是作為惰性氣體的保護作用,三是對證灰能安全排放。24LP氮氣(0.43MPa)設備起密封作用,保護設備。因此在工藝操作中一主要用戶(hù)是煤粉制備和干燥單元(1l單元),扮定要減少氮氣二氧化碳系統和純氮系統的壓力溫演的角色更多是保護作用防止超溫超壓。例如廖度的波動(dòng),從而保證裝置的正常運轉。煤機(A1101);熱風(fēng)爐(F1l01)。同時(shí)還有密封作用,例如對旋轉給料機(X1105A/BC/D/E/F/C(本文文獻格式:徐明輝,王榮榮,陳鵬氮氣/二H)的密封K1301的低壓密封;對S03,201的氧化碳在殼牌煤氣化技術(shù)中的應用[J.山東化工,2012,4(7):58-59,63.)反吹作用;流化作用,例如煤粉貯倉(v1201)底錐的