山東化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2012年第41卷低溫甲醇洗工序管道布置要點(diǎn)總結(jié)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(shè)備的管道布置的要點(diǎn)跟技巧進(jìn)行總結(jié)供工程設(shè)計(jì)人員參考。關(guān)鍵詞:氣液兩相;管道布置;低溫甲醇中圖分類號:TQ23.12;TQ055.81文獻(xiàn)標(biāo)識碼文章編號:1008-021X(2012)07-0060-04The 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(jié)閥前后都應(yīng)加導(dǎo)淋。另外,對水平方向的機(jī)泵管60℃左右的低溫下對酸性氣體溶解度極大的特性,口來說,若是泵口(如側(cè)線抽頭)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(guī)的配管方式很難解決其應(yīng)力問題,在該項(xiàng)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DN50(見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(shè)備廠商提好凈化度高、操作費(fèi)用低的特點(diǎn)。供數(shù)據(jù)),調(diào)整多次管道都難以滿足應(yīng)力要求,可以目前國內(nèi)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利技術(shù),兩家公司現(xiàn)在也(2)氣體。流體中會夾帶H2S、CO、H2等有毒是在相互借鑒,區(qū)別越來越小。作者參與了江蘇淮易燃?xì)怏w,不能隨意排放到大氣中需進(jìn)入火炬系統(tǒng)安某企業(yè)所釆用的魯奇工藝的低溫甲醇洗的管道設(shè)處理。計(jì)工作(PDS三維),就設(shè)計(jì)過程中的一些要點(diǎn)、難1.2溫度低,管線尺寸大點(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,同時分段吸收合成氣中的CO2、H2S,實(shí)現(xiàn)凈化1.1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(shè)置密閉回收系統(tǒng),減鋼管道管件,本項(xiàng)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火危險(xiǎn),這就要求設(shè)計(jì)者由國外采購,成本大大提升,這就需要在配管時要特仔細(xì)檢查管道走向,在管系低點(diǎn)增加排凈閥門(雙別考慮其經(jīng)濟(jì)性。+盲板)連接到回收系統(tǒng)。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,在開管道止回閥后管系很長,停車檢修時,由于閥門的止始進(jìn)行管道布置時就應(yīng)考慮設(shè)置保冷支架的位置,逆作用,會停留大量的甲醇止回閥通常會設(shè)置在低增大管道之間,管道與構(gòu)建筑物之間的距離。點(diǎn),就要注意該點(diǎn)的排凈問題。于此類似的還有調(diào)管道多在DN300以上,管件、閥門占空間大,應(yīng)節(jié)閥組的低點(diǎn),特別是一些事故關(guān)(FC)的閥門,調(diào)力問題中國煤化工收稿日期:2012-06-2TYHCNMHG作者簡介:劉俊(1983-),男,山東泰安人,工程師,主要從事管道設(shè)計(jì)工作。第7期劉俊:低溫甲醇洗工序管道布置要點(diǎn)總結(jié)1泵管口柔性連接示意圖在其他項(xiàng)目中見過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(guī)格書中截圖。321ss Annular Corrugated HoseIsQ DrillingFa Face300ss Ferrule045s Braidflex- Hose Co 3 PUMPSAVER SMP styte has 150 b. ple carbon steel llanes. 321 stain ess steelcorrugated hose, and single stainess steel braid, Larger sizes up to 30- ID are avaiable with spccialardler. Also aaae wah 300 600 concentric reducing DIN Ranges and mutiple braids fartiger pressures. Other aloys avaiable upon request圖2軟管樣圖然而實(shí)際上,有些設(shè)備管口距離很近,空間有1.3熱交換系統(tǒng)復(fù)雜,兩相流管線多限,管件尺寸太大,不能實(shí)現(xiàn)該對稱分布的要求,要該工藝設(shè)計(jì)了復(fù)雜的換熱系統(tǒng),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(xiàn)象的自身的熱量冷量。由于甲醇中溶有大量氣體,所發(fā)生,這個問題可深人探討。以在多數(shù)情況下,管線介質(zhì)呈兩相流動,在管道布2氣液兩相流的配管置中應(yīng)特別注意。換熱器管口多兩相流,為達(dá)均布2.1不要產(chǎn)生液袋效果,常要求管線對稱分布(多管口進(jìn)料)(,類似對于管內(nèi)的氣液系統(tǒng),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,見圖3。流形如柱塞流會引起管系的大幅度震動,對所連接的設(shè)備造成損害,要防止其形成。應(yīng)力分析軟件并不能準(zhǔn)確計(jì)算出兩相流內(nèi)部沖力對管系的影響配管多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,其基本原則是要盡量少用彎頭,使管線短而直減小阻力降并多用導(dǎo)向架。要特別注意防止液中國煤化工褻液體,后面的N2B氣體會把液CNMHG聚,如此反復(fù),形成柱塞流,引起管道的嚴(yán)重震蕩。過程如圖4圖3對稱管口兩相流典型接法62SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY012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,兩者不能孤立開來,塔可分為操作側(cè)與配管區(qū)兩部分UlU配管區(qū)主要用于容納工藝與公用工程管道,操作側(cè)用于設(shè)置人孔及平臺,用于檢修塔內(nèi)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(shè)備專業(yè)與內(nèi)件廠商的審查確認(rèn)。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(xì)介紹,僅圖4柱塞流形成過程圖示就一些具體問題提供技巧性的討論。2.2塔上管道22.1儀表口的確定塔盤1奇數(shù)塔盤降液區(qū)T塔盤3人孔塔盤4圖5塔管口方位簡圖如圖5所示,按照設(shè)備專業(yè)圖紙所給的尺寸定位,溫度計(jì)口們設(shè)置在塔盤1降液區(qū),平面位置上在塔的配管區(qū),這樣就無法對該管口所接儀表進(jìn)行維護(hù),而將平臺擴(kuò)展到配管側(cè)并不可行,與工藝設(shè)備商議將該測溫點(diǎn)降低一塊塔板,即裝在塔盤2的降液區(qū),管口轉(zhuǎn)到操作側(cè)。儀表管口位置應(yīng)方便維修,當(dāng)無法滿足時,可加大平臺或延長爬梯。如圖6,將下層平臺的上爬梯直延長到上層平臺的底部,以有足夠的高度接近左側(cè)儀表口2。2.2.2塔上兩相流管線氣液兩相流介質(zhì)在進(jìn)入高塔時,由于介質(zhì)流速過高對塔沖擊比較大,從而會引起塔的振動,所以在進(jìn)塔之前應(yīng)對管子進(jìn)行擴(kuò)徑對于部分管線,為了使氣液兩相中國煤化工分離效果,在擴(kuò)徑后還需CNMHG于擴(kuò)徑后介質(zhì)的圖6直爬梯與塔管口相對位置流速降低介質(zhì)在立管上所呈現(xiàn)的環(huán)狀流則會變?yōu)榈?期劉俊:低溫甲醇洗工序管道布置要點(diǎn)總結(jié)波狀流或?qū)恿?這種情況下氣液兩相分層,故此異徑管線長度,但這樣可能會造成某些上塔管線調(diào)節(jié)閥管宜置于水平管段,如圖7,如若置于立管,由于擴(kuò)組的位置很高,這就給調(diào)節(jié)閥的維修操作帶來了麻徑介質(zhì)流速下降,在立管就會形成柱狀流,從而引起煩,對于這樣一個辯證的問題,設(shè)計(jì)者要多聽下生產(chǎn)管子振動。為使阻力降更低,下部可改用兩個45°單位的意見,尋找一個平衡點(diǎn)。彎頭。3結(jié)語泵、換熱器、塔占據(jù)了低溫甲醇洗工序設(shè)備的絕對比例,做好這三類設(shè)備的管道布置就可基本保證整個裝置的設(shè)計(jì)質(zhì)量,對一些難點(diǎn)要點(diǎn)靈活處理、化繁為簡,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。對于進(jìn)設(shè)備的兩相流管道的對稱分布問題,當(dāng)受設(shè)備條件制約無法完全滿足時,其管道布置技巧還需更深入討論參考文獻(xiàn)[1]張德姜、趙勇.石油化工工藝管道設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)[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(jié)[J]貴州化工,2007,32(1):28-30圖管線典型配管(本文文獻(xiàn)格式:劉俊低溫甲醇洗工序管道布置該裝置雙相流管線多靠自動控制,調(diào)節(jié)閥前為要點(diǎn)總結(jié)[J].山東化工,2012,41(7):60-63.)液相流體,閥后為氣液雙相,應(yīng)盡量縮短調(diào)節(jié)閥后的}器器》}}}}}}》}}}}}}}}}}}}}}}}》》}}(上接第59頁)吹掃。有一定溫度要求的通過高壓氮?dú)饧訜崞?.5LLP氮?dú)?0.3MPa)E3052)加熱對15單元的一些充氣錐進(jìn)行吹掃,起主要用戶是工藝水儲罐(T3301),防止空氣中流化作用;對K1301進(jìn)行熱氣密封;激冷氣管線吹的氧氣進(jìn)入工藝水中對后續(xù)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕;堿儲罐。(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)要求的通過清潔高壓氮?dú)膺^濾器液品質(zhì)。(S3051)對開工燒嘴、煤燒嘴的氧氣管線以及總的3結(jié)語氧管線進(jìn)行吹掃。通過上面的敘述可以看出氮?dú)?、二氧化碳存在有一定壓力要求的通過30P005將壓力將到于殼牌煤氣化的每一個系統(tǒng)中扮演著很重要的角0.72a進(jìn)過低壓氮?dú)饧訜崞?E1501)加熱進(jìn)入灰色。從其作用上來講分為這幾個方面:一是流體輸送作為載氣,二是作為惰性氣體的保護(hù)作用,三是對證灰能安全排放。設(shè)備起密封作用,保護(hù)設(shè)備。因此在工藝操作中24LP氮?dú)?0.43MPa)主要用戶是煤粉制備和于燥單元(1l單元),扮定要減少氮?dú)舛趸枷到y(tǒng)和純氮系統(tǒng)的壓力溫演的角色更多是保護(hù)作用,防止超溫超壓。例如磨度的波動,從而保證裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。煤機(jī)(A1101);熱風(fēng)爐(F1l01)。同時還有密封作用,例如對旋轉(zhuǎn)給料機(jī)(X1l05A/B/C/D/E/FC(本文文獻(xiàn)格式:徐明輝,王榮榮,陳鵬.氮?dú)?二氧化碳在殼中國煤化工J.山東化工,H)的密封,K1301的低壓密封;對S1103,S1201的2012,41(7HCNMHG反吹作用;流化作用,例如煤粉貯倉(V201)底錐的