CN101532594B - 一种低压降减压转油线 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种低压降减压转油线，用于炼油过程常减压蒸馏装置减压炉与减压塔之间的管线，以及其它涉及高温低压石油产品输运装置。低压降减压转油线，由90度渐扩式弯头、30～60度弯头、过渡段和低速段组成；其过渡段采用逐级扩径的结构；90度渐扩式弯头为曲率半径为3～6倍弯管直径的90度渐扩式弯头；过渡段是夹角为15～30度的裤状三通(3)后连接有夹角为45～90度的Y型裤状三通(4)。本发明采用管径渐扩、连接处进行圆滑处理的原则，减小流动过程的阻力损失，减小转油线的压降，优化油品的汽化效果，进而提高拔出率，产生可观的经济效益。
Description
技术领域
本发明的一种低压降减压转油线，用于炼油过程常减压蒸馏装置减压炉与减压塔之间的管线，以及其它涉及高温低压石油产品输运装置。
背景技术
减压转油线为减压炉与减压塔之间的物料输送管线，合理设计的低压降减压转油线有利于提高油品汽化率，提高减压塔拔出率，以及改善减压侧线产品质量。由于减压转油线低速段直径一般1～2米，属于结构复杂、规模庞大的管线。常压渣油在转油线内的流动过程属于变温、变压且发生逐渐汽化的复杂的汽液两相流动过程。目前，国内的转油线如图6所示，由等直径90度弯头1、30～60度弯头2、过渡段直管6和低速段5组成；使用过程中存在压降大、温降大、局部流速过高的问题。高压降转油线一方面会使油品的汽化效果不佳，进而影响到油品的拔出率；另一方面，高压降使管内温降增加，导致减压炉出口温度过高，油品易裂解、结焦。此外，高压降转油线内会出现油品流速过高，易造成管系振动等问题。
发明内容
本发明提供的低压降减压转油线，在减小管线压降的基础上，还可以减小温降，使管内气速下降到较低水平、优化油品的汽化效果、提高拔出率、改善减压侧线产品质量。
本发明是这样实现的，一种低压降减压转油线，由90度渐扩式弯头、30～60度弯头、过渡段和低速段组成；其特征是过渡段采用逐级扩径的结构。
本发明的90度渐扩式弯头为曲率半径为3～6倍弯管直径的90度渐扩式弯头。
本发明的过渡段是夹角为15～30度的裤状三通3后连接有夹角为45～90度的Y型裤状三通4。
本发明的低压降转油线对过渡段采用逐级扩径，对各个连接处进行圆滑处理，转油线管系的小口径端连接加热炉出口，大口径端连接减压塔入口。
本发明所述低压降减压转油线具有如下特点和积极效果：
1.采用管径渐扩、连接处进行圆滑处理的原则，减小流动过程的阻力损失，减小转油线的压降，优化油品的汽化效果，进而提高拔出率，产生可观的经济效益。
2.夹角为15～30度的特殊结构裤状三通、曲率半径为3～6倍弯管直径的90度渐扩式弯头以及夹角为45～90度的Y型裤状三通设计结构，使过渡段的流速降低，减小设备的磨损率，防止管系振动，实现安全生产。
3.低压降转油线可以减小温降，从而使转油线热膨胀量减小，热应力减小，减小炉管需吸收的热膨胀量；另一方面，可以降低减压炉出口温度，减少油品裂解和结焦，利于提高减压侧线产品质量。
附图说明
图1a：本发明转油线外形轮廓图；
图1b：本发明转油线侧面结构图；
图1c：本发明转油线正面结构图；
图2：为曲率半径为3～6倍弯管直径的渐扩式90度弯头结构图；
图3：为30～60度弯头结构图；
图4：为夹角为15～30度的特殊结构裤状三通结构图；
图5：为夹角为45～90度的Y型裤状三通结构图；
图6：现有技术的减压转油线的立体结构图。
具体实施方式
将本发明与现有技术对比如下：
图6为某石化公司减压转油线的结构示意图。减压炉管为四路出口，在炉顶抽出，竖直向上并经过一个90度弯头，然后沿一段水平直管，再经过一个水平方向的45度弯头，四路过渡段合并插入低速段，与低速段直管成水平45度角。低速段直径1.4m，长约28m。
将图6转油线结构进行优化，优化后的结构如图1a图、1b和图1c所示，由曲率半径为3～6倍弯管直径的90度渐扩式弯头1连接30～60度弯头2，在30～60度弯头2后连接夹角为15～30度的裤状三通3、裤状三通后连接有夹角为45～90度的Y型裤状三通4，Y型裤状三通4后连接低速段5。
过渡段采用曲率半径为3～6倍弯管直径的渐扩式90度弯头如图2所示，30～60度弯头如图3所示，渐扩式90度弯头扩径率在10％～15％之间；采用夹角为15～30度的特殊结构裤状三通如图4所示，夹角为15～30度指两个裤管之间夹角为15～30度，分别将过渡段四支弯管连接。Y型裤状三通如图5所示，Y型裤状三通两个支管之间的夹角为45～90度，且采用渐扩管。
改进结构与原结构的区别主要在于(1)改进结构将过渡段转油线进行扩径，由原来的等径弯管改为渐扩弯管；(2)改进结构采用两个特殊结构裤形三通分别将两路过渡段管线合成一路，然后再由Y型裤状三通连接进入低速段。在保证减压炉出口温度不变的情况下，考察压降对减压拔出率的影响，新旧两种转油线结构的汽化率变化情况的计算结果见表1。从表1中可以看出，在保证转油线出口压力和减压炉出口温度一定的情况下，改进转油线的结构比原转油线压降约降低7.14kPa，压降减小了36.8％。而转油线出口温度则提高3.1℃，从而转油线出口汽化率可以提高1.4％左右，压降的减小有利于汽化率的提高，从而有利于进一步提高减压拔出率。
表1两种结构转油线的模拟结果对比-出口汽化率
在转油线出口温度、压力和汽化率不变的情况下，新旧两种转油线结构的温度变化情况的计算结果如表2所示。由表2可见，本文实例在保证转油线出口汽化率的情况下，改进转油线结构可使减压炉出口温度从396.7℃降至394℃，减压炉出口温度降低了2.7℃，有利于提高油品安定性。
表2两种结构转油线的模拟结果对比-入口温度
从表2结果同时可以看出，在保证转油线出口汽化率不变的前提下，转油线压降减小并未改变减压炉的热负荷，减压炉没有直接的节能效果；然而，如果减压炉出口温度降低，可减少油品裂解，降低不凝气量，从而降低蒸汽耗量，抽真空蒸气消耗量减少可实现节能。以年产400万吨规模的该石化公司的常减压蒸馏装置为例，减压单元进料量288000kg/h计，裂解气量减少288000*(0.15％-0.135％)＝43.2kg/h，蒸气耗量减少207.6kg/h，折合降耗0.42kg/t标油，所以转油线压降减小后，同样可以实现节能。
本发明公开转油线优化结构，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变结构设计等环节实现。本发明的系统已通过实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的系统进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
Claims (1)
1.一种低压降减压转油线，由90度渐扩式弯头、30～60度弯头、过渡段和低速段组成；其特征是过渡段采用逐级扩径的结构；90度渐扩式弯头为曲率半径为3～6倍弯管直径的渐扩式弯头；过渡段是夹角为15～30度的裤状三通(3)后连接有夹角为45～90度的Y型裤状三通(4)。
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