催化装置中催化剂管线的配管设计孙冬梅（新疆化工设计研究院有限责任公司，新疆乌鲁木齐830000）
摘要：本文结合某催化装置如何防止催化剂磨损，从平面布置、管道走向、设计选材、施工要求等方面进行催化剂管线的配管设计。关键词：催化装置；催化剂；管道配管设计；参数选择
催化装置的核心中的核心是反再系统中催化剂的连续再
生。在催化剂循环再生系统中控制催化剂磨损尤其重要。当前由于催化剂输送管道及其支架还存在设计不合理、管道元件和切断阀选型不合适，磨损程度严重等现象，部分催化剂输送还经常出现阻力大，管道报动问题，对装置的长时间高效安全运行产生了不利影响。所以能化剂管线的配管设计也要坚持防止磨损为目的，设计时需要综合考虑平面布置、管道走向、设计选材、施工要求等催化剂的磨损有直接影响的因素，根据催化装置的工艺原理，科学、合理布置相关设备，通过最大程度的缩短
催化剂管线，来实现减少催化剂磨损的效果 1反应再生系统的工作原理
催化装置中反再系统的主要设备包括再生器、反应器、再
生器和反应器的上部料斗和下部科斗、闭锁料斗和还原室，当催化剂通过反再系统各个关键设备后，将反碎粒和粉尘被淘析氮气收集到粉尘收集器，经过催应——再生一—再反应的连续重整流程。化剂在自重作用下经闭锁料斗流入再生器，在再生器内部，催化剂经过绕焦，氯化/氧化和干燥从催化剂在自重
的作用下，将催化剂释粒及粉尘与整粒催化剂分开。 2管道元件材质选择
选择管道元件材质时要根据管道的设计温度要求来确定，热催化剂输送管道元件材质一般包括不锈钢和合金钢两种，不锈钢耐高温，能满足从再生器中卸出温度高达700C度催化剂的要求，其余热催化剂输送管道元件一般选用合金钢：冷催化剂输送管道元件一般选择碳钢材质，装置催化剂输送管线要满足内压管道厚承载力要求。同时，为了使装置能够长时间运行，催化剂输送管道壁厚确定是要充分考虑磨蚀的附加量。催化剂输送无缝钢管设计时，壁厚等级根据管径的不同般设计为Sch60~Sch80，管道中的弯头，三通等管件壁厚也要满足管道等强度，尽量使管件最薄处的壁厚、管件材质与相应
管道壁厚和材质相一致。 3阀门选用
因为催化剂固体颗粒磨损、阀门处催化剂易堵塞、主管道内介质双间流等原因，管道中阀门的材质选择时要与管道的材质匹配，通常选用MPa金属硬密封闸阀较多，但是因为闸阀闵槽容易被催化剂填塞，阀门密封面由于受催化剂直接冲刷而造成磨损，所以近年来逐渐被金属硬密封偏心半球阅取代应用。密封偏心半球阀具有开关迅速，流通面积大，阻力小，密封面的直接磨损少、开关过程中能去除阀座密封面催化剂积垢等优点，但其设计和制造精度要求很高，一且技术不过关容易在
高温时出现抱死现象。 4管道应力分析
根据催化剂输送管道的实际布置和工艺需要，催化剂输
送管道中的各阀门存在打开或关闭等多种组合状态，相应管道冷、热状态组合形式也分为多种，与催化剂输送管道相连的催
万方数据
化剂储罐嘴子处端点固为工况条件的不同位移也不尽相同，进行管道应力分析时要考虑不同状态的工况组合
数费人
数和边界：安装温度、介质密度等寸、结构特征加位移、管道
数据输入包括基本参数、管道单元结构参
种，基本零数包括管道中各单元的管径、壁厚、
、计算压力、管材料、管道材料密度、输送元结构参数包括各单元的几何形状及尺
边界条件包括管道中各约束点的约束条件和附
中荷载和分布荷载、弹策支架等条件。根据
确定的工况条件，将各工况数据正确输人到Caesar程序中，可获得相应的管道应力分析结果。(2)应力校核为防止管壁内应力过大造成管道自身破坏，需要进行应力校核。根据管道应力荷载的不同通常分为一次应力和二次应力，因压力、重力和其他外力荷载作用所产生的力是一次应力，因热胀冷缩、端点位移等位移荷载作用所产生的力是二次应力。将数据输入 Caesar程序根据输出结果，就可以自行开始应力校核，计算模型需要反复修改直到拥有满意的结果。需要指出的是，Caesar 程序尾巴没有考虑风荷载、地震荷载，调整后管道中各处一次应力值如果不能满足要求，需要对管道分支处进行补强、合理设置支架来降低一次应力；调整后管道中各处二次应力值不能满足要求时，可以采取增加管道柔性，改变支架型式，降低应力集中
处一次应力水平等措施，来降低二次应力水平。 5设计原则
催化剂输送管道设计时要尽量遵循简化管系、缩短管道长度的原则。催化剂输送管道的目标任务是为了实现催化剂输送，要在满足技术要求的前提下，在催化剂输送管系中科学合理设计布置几组三角形管线，尽量通过简化配管来减轻管道流通阻力。同时管道变同尽量减少，确实需要变同时，要在相部两弯头之间预留足够长度的直管。在管道中要合理设置工业风输送和松动点，输送风管道与催化剂输送管道顺介质流向连接，尽量满足催化剂双间输送需要，并要设置闸阀和截止阀来进行切断开关和调节风量。同时，管道支架设计也要按照管道应力分析结果，考虑分析不同工况校核支架的适用性，为防止管道报动或堵塞，管道中要尽量设置足够刚度的刚性支架，少
用弹簧支架，支架材质一般选用碳钢。 6结语
催化剂管线的配管设计较为复杂，必须先规划好催化剂管线的走向，按照催化剂管道设计要求严格施工，确保管道施工
质量，为其顺利高效运行提供保障。参考文献：
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2017年9月化重1153