郭曉瑩

(中海油石化工程有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南　250010)

某芳烴抽提裝置采用“兩頭一尾”的工藝組合，原料分別為來(lái)自裂解汽油加氫裝置的裂解汽油脫戊烷油和催化重整裝置(Ⅱ)的重整汽油脫戊烷油。裝置由裂解汽油預(yù)分餾(A系列)、裂解汽油芳烴抽提(A系列)、重整汽油預(yù)分餾(B系列)、重整汽油芳烴抽提(B系列)、芳烴精餾及配套公用工程部分組成。在設(shè)備布置方面，采用南北分別為A系列和B系列，中間為公用工程管廊的設(shè)備布置方案。其中，A系列脫庚烷塔位于流程上游，宜布置在物料進(jìn)界區(qū)附近，其再沸器縱向布置于塔的東側(cè)，如圖1。

1　塔盤(pán)方位的確定

板式塔的塔盤(pán)與管口的相對(duì)位置息息相關(guān)，以回流口為例，回流液體進(jìn)塔后不應(yīng)直接進(jìn)入降液管，以保證回流口所在塔盤(pán)的分離效率，這就決定了回流口的方位要受限于塔盤(pán)溢流堰的形式、降液管的方位(即塔盤(pán)方位)等因素。反過(guò)來(lái)說(shuō)，某些重要的管口位置也可制約塔盤(pán)的方位，如再沸器返回口。

本裝置脫庚烷塔共66塊塔盤(pán)，其中第1#到33#為單溢流塔盤(pán)，34#到66#為雙溢流塔盤(pán)，塔盤(pán)結(jié)構(gòu)如圖2。根據(jù)塔盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，再沸器返回口宜平行于66#塔盤(pán)的降液管布置。

圖1　脫庚烷塔的設(shè)備布置

圖3　塔和再沸器工藝管道配管

而與再沸器返回口相連的管道操作溫度高、直徑大，管道自身熱應(yīng)力大，需設(shè)置自然補(bǔ)償以滿(mǎn)足應(yīng)力吸收；再加上布置的空間通常有限，還需結(jié)合釜液抽出管道綜合布置，在實(shí)際的配管中往往只有微量的調(diào)整余地。因而在設(shè)計(jì)中宜優(yōu)先考慮塔和再沸器之間的管道布置，結(jié)合設(shè)備布置和應(yīng)力分析結(jié)果，確定再沸器返回口管口方位，進(jìn)而確定塔盤(pán)的方位。經(jīng)應(yīng)力分析后，再沸器和塔之間管道走向如圖3所示。

圖4　塔盤(pán)方位

由此確定了34#到66#塔盤(pán)的方位,如圖4?？梢?jiàn)，確定好對(duì)布置要求最高的再沸器返回口的方位，在塔盤(pán)方位設(shè)計(jì)工作中至關(guān)重要。而33#塔盤(pán)降液管應(yīng)垂直于34#塔盤(pán)的降液管布置，可布置于塔的南側(cè)或北側(cè)。結(jié)合回流口的位置(在第2部分詳述)，將1#到33#奇數(shù)塔盤(pán)的方位定在塔的北側(cè)。

2　進(jìn)料口和回流口的方位

進(jìn)料口和回流口的布置上有相似之處，都要求液體進(jìn)入塔內(nèi)后落在塔板上，而不是流入降液管內(nèi)。因而按照塔內(nèi)結(jié)構(gòu)，圖3所示，進(jìn)料口宜平行于34#塔盤(pán)降液板布置，回流口宜布置于1#塔盤(pán)降液管的對(duì)側(cè)，此外考慮到塔的配管側(cè)位于塔的左下角，為方便配管，將回流口和進(jìn)料口都布置于塔的南側(cè)，如圖5所示。因而1#塔盤(pán)降液板也就確定為在塔的北側(cè)，從而確定了奇數(shù)塔盤(pán)的合理方位。

圖5　回流口和進(jìn)料口方位

3　人孔方位的確定

塔盤(pán)方位確定后，人孔的方位布置原則一是人員進(jìn)去不踩空，二是朝向吊裝檢修側(cè)，三是不與塔內(nèi)部件碰撞，四是盡量布置在一個(gè)方位。本裝置脫庚烷塔有5個(gè)人孔，其中位于單溢流塔盤(pán)上的2個(gè)，雙溢流塔盤(pán)上的2個(gè)，塔釜一個(gè)。單溢流、雙溢流塔盤(pán)人孔和塔盤(pán)的相對(duì)位置如圖6所示，陰影部分為理論布置范圍。

圖6人孔方位的確定

按照人孔方位盡量統(tǒng)一的原則，結(jié)合吊裝檢修區(qū)的位置，將人孔的方位確定為塔的右下角。

4　液位計(jì)及溫度計(jì)的方位

液面計(jì)和液面調(diào)節(jié)器的管口應(yīng)布置在便于觀察、檢查的位置，且液面應(yīng)不受流入液體沖擊的影響。不宜布置在進(jìn)料或重沸器返回管口正對(duì)面60°范圍之內(nèi)，液位調(diào)節(jié)器應(yīng)優(yōu)先于液位計(jì)考慮布置在最合適的液位測(cè)量位置。液面調(diào)節(jié)變送器應(yīng)設(shè)在平臺(tái)或梯子操作方便的地方，站在梯子上操作的液位調(diào)節(jié)器和液位計(jì)宜安裝在梯子的右側(cè)，如圖7。

圖7　液位計(jì)的布置

對(duì)于溫度計(jì)或熱電偶，應(yīng)確認(rèn)測(cè)量溫度是液相還是氣相溫度后，再進(jìn)行布置。溫度計(jì)管口不得與降液管及其他內(nèi)件碰撞，此外為了抽出熱電偶，其開(kāi)口前方應(yīng)保證600mm 的最小空間。

5　平臺(tái)及梯子的設(shè)計(jì)

塔平臺(tái)和梯子是為檢修和操作而設(shè)計(jì)，塔平臺(tái)的布置要求能覆蓋所有的設(shè)備管口，便于后期拆卸或隔離。梯子則更多的采用安全且又方便的側(cè)進(jìn)式。

6　結(jié)語(yǔ)

綜合來(lái)說(shuō)，高效的出具塔設(shè)備的管口方位，應(yīng)考慮必要的優(yōu)先順序：

(1)優(yōu)先考慮塔和再沸器相連管道的布置，確定好再沸器返回口的方位，并以此為據(jù)確定塔下部塔盤(pán)的方位。在較為復(fù)雜的塔中，還應(yīng)考慮塔釜集液槽、擋板的影響。

(2)重點(diǎn)結(jié)合回流口及進(jìn)料口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確定上部塔盤(pán)的方位。

(3)在塔盤(pán)方位確定的基礎(chǔ)上，根據(jù)塔內(nèi)部構(gòu)造及工藝、管道布置、操作檢修的要求，確認(rèn)人孔、液位計(jì)等管口方位，并在此過(guò)程中完成塔的平臺(tái)及梯子等輔助設(shè)施的設(shè)計(jì)。

依據(jù)這個(gè)思路，抓住關(guān)鍵因素，極大的提高了管口方位設(shè)計(jì)成功率，避免了因管口方位達(dá)不到配管要求引起的反復(fù)修改，縮短了工期。