CN104235549A - 可整流的反应流出物管道注水结构 - Google Patents

可整流的反应流出物管道注水结构 Download PDF

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金浩哲
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Abstract

本发明公开了一种可整流的反应流出物管道注水结构。注水圆管入口段与主圆管垂直相交固定；在主圆管内通过90°弯头将注水圆管入口段与注水圆管出口段相连；注水圆管出口段孔内装有整流圆管，通过沿整流圆管周向均匀分布的整流板将注水圆管出口段与整流圆管连成一体，整流圆管、注水圆管出口段和主圆管同轴安装。本发明是在注水管出口段设置整流部件，减小注水水流的紊乱程度，确保了进入反应流出物管道的水流的稳定性；注水出口方向竖直向上有效避免了注水水流在重力作用下对单侧管道的冲击。本发明能够解决由注水水流紊乱引发的注水点附近管道冲刷腐蚀减薄穿孔问题，减少非计划停工事故的发生，延长多相流管道系统的使用寿命。

Description

可整流的反应流出物管道注水结构
技术领域
本发明涉及一种反应流出物管道注水结构，具体的说是涉及一种可整流的反应流出物管道注水结构。
背景技术
石化产业是国民经济发展的重要基础产业，加氢技术经过近几十年来的发展，已经成为了石油化工行业的支柱技术，反应流出物系统是加氢装置重要的组成部分。注水是加氢技术的工艺需求，其目的是为了溶解在加氢反应过程中形成的铵盐（主要是 NH4HS 和 NH4Cl），防止这些铵盐结晶析出后，堵塞反应流出物系统的管道、换热器和空冷器管束。同时，注水也可以溶解反应流出物中的部分硫化氢、氯化氢、氨气等腐蚀性介质，有效降低腐蚀介质浓度，减缓腐蚀的发生。
加氢反应流出物系统注水分布在换热器、空冷器等设备前的管道，有连续、间断注水及侧向注入、逆流、顺流等多种方式。近年来，多家石化企业因注水结构不当引起了注水位置附近出现了冲刷腐蚀减薄穿孔。其减薄与注水结构密切相关，侧向直接注入的结构会导致注水对侧部位管道的冲蚀；NACE技术委员会的统计案例显示逆流注水方式会导致注入套管的冲蚀；顺流注水结构，水流存在流向转变，水流的不稳定性增大，水从注水管进入反应流出物管道后，依然存在对壁面的冲蚀问题。因此，针对反应流出物管道的注水结构进行整流设计，减小注水水流的不稳定性，是解决和避免注水点附近管道或管束冲刷腐蚀、减薄穿孔的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可整流的反应流出物管道注水结构，解决背景技术中存在的注水水流紊乱引发的注水点附近管道冲刷腐蚀、减薄穿孔问题，延长反应流出物管道的使用寿命，延长加氢装置的安全运行周期。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明包括主圆管、注水圆管出口段、整流板、整流圆管、90°弯头和注水圆管入口段；注水圆管入口段与主圆管垂直相交固定；在主圆管内通过90°弯头将注水管圆入口段与注水圆管出口段相连；注水圆管出口段孔内装有整流圆管，通过沿整流圆管周向均匀分布的整流板将注水圆管出口段与整流圆管连成一体，整流圆管、注水圆管出口段和主圆管同轴安装；注水方向为顺反应流出物流动方向，注水出口方向竖直向上。
所述整流板块数为4块、6块、8块或10块。
所述整流板和整流圆管的长度与注水圆管出口段的轴向长度相等。
本发明具有的有益效果是：
本发明是在注水管出口段设置整流部件，减小了注水水流的紊乱程度，确保了进入反应流出物管道的水流的稳定性；注水出口方向竖直向上有效避免了注水水流在重力作用下对单侧管道的冲击。本发明能够解决由注水水流紊乱引发的注水点附近管道冲刷腐蚀减薄穿孔问题，减少非计划停工事故的发生，延长加氢装置管道系统的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的正视图。
图2是本发明的侧视图。
图3是本发明的俯视图。
图4是图3所示A-A向的剖视图。
图5是本发明的三维结构图的剖视图。
图中：1、主圆管，2、注水圆管出口段，3、整流板，4、整流圆管，5、90°弯头，6、注水圆管入口段。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图5所示，本发明包括主圆管1、注水圆管出口段2、整流板3、整流圆管4、90°弯头5和注水圆管入口段6；注水圆管入口段6与主圆管1垂直相交，并通过焊接方式固定；在主圆管1内通过90°弯头5将注水管圆入口段6的出口端与注水圆管出口段2的进口端通过焊接相连，焊接工艺要求光滑平整；注水圆管出口段2孔内同轴安装整流圆管4，并通过沿整流圆管4周向均匀分布的整流板3将注水圆管出口段2与整流圆管4连成一体，整流板3既起着整流水流的作用，又起着固定辐板的作用，连接固定注水圆管出口段2和整流圆管4。整流圆管4、注水圆管出口段2和主圆管1均为同轴安装，保证注水圆管出口段2外侧的油、气、固多相流体均匀分布，防止出现偏流，并能与整流圆管4内的水流进行充分高效混合；反应流出物的流动方向为竖直向上，注水方向为沿反应流出物的流动方向，注水出口方向亦为竖直向上。
如图3、图4所示，整流板3沿整流圆管4的周向均匀分布，且以A-A截面对称排布，整流板3块数为4块、6块、8块或10块，特别是整流圆管内径较大时，或者对安装整流板3后的压降（压力差）有要求，可适当调节整流板3的数量为2*n（n=1、2、3…），整流板3的长度与注水圆管出口段2的轴向长度相等。图3中的整流板块数为6块。
本发明具体工作过程如下：
反应流出物，例如油、气、固（NH4Cl或NH4HS颗粒相）三相组成的多相流介质从主圆管1下部自下而上流经该注水结构，泵送的工艺注水自注水圆管入口段6注入，经过90°弯头5改变流向后进入注水圆管出口段2，通过整流板3和整流圆管4的整流稳定作用，减小工艺注水水流的紊乱程度，水流均匀稳定进入主圆管1，并与注水圆管出口段2外侧的油、气、固多相流介质充分高效混合，避免主圆管1内部局部产生较大的剪切应力，防止管道壁面冲蚀减薄现象的发生。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种可整流的反应流出物管道注水结构，其特征在于：包括主圆管（1）、注水圆管出口段（2）、整流板（3）、整流圆管（4）、90°弯头（5）和注水圆管入口段（6）；注水圆管入口段（6）与主圆管（1）垂直相交固定；在主圆管（1）内通过90°弯头（5）将注水管圆入口段（6）与注水圆管出口段（2）相连；注水圆管出口段（2）孔内装有整流圆管（4），通过沿整流圆管（4）周向均匀分布的整流板（3）将注水圆管出口段（2）与整流圆管（4）连成一体，整流圆管（4）、注水圆管出口段（2）和主圆管（1）同轴安装；注水方向为顺反应流出物流动方向，注水出口方向竖直向上。
2.根据权利要求1所述的一种可整流的反应流出物管道注水结构，其特征在于：所述整流板（3）块数为4块、6块、8块或10块。
3.根据权利要求1所述的一种可整流的反应流出物管道注水结构，其特征在于：所述整流板（3）和整流圆管（4）的长度与注水圆管出口段（2）的轴向长度相等。
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