石油化工装置工艺管道设计研究.pdf

工艺与设备化 工 设 计 通 讯 Technology and EquipmentChemical Engineering Design Communications 92 第43卷第9期 2017年9月 石油化工行业在发展的过程中，涉及了较多的管道工程。 例如原料传输管道工程、设备连接管道工程、生产排放管道 工程等。当前在实际生产发展的过程中，石油化工装置工艺 管道设计，对于石油化工工艺的稳定运行，以及企业收益的 稳定性影响重大。因此在实际发展的过程中，如何提升石油 化工装置工艺管道优化工艺设计，则成为当前影响石油化工 行业发展的主要问题。 1 石油化工装置工艺管道及发展现状 石油化工行业在发展的过程中，石油产品为液体状态。 其他涉及的辅助材料，以及催化剂等物料，也多为流体或粉 末状态。此类状态下，实际发展的过程中，石油化工装置主 要通过锅炉、管道、泵等装置进行产品生产。石油是世界经 济发展的主要应用能源之一，当前我国在实际发展的过程中， 石油化工行业整体的发展现状较为良好。其中涉及的石油化 工装置以及工艺管道设计，也积累了丰富的运作经验。石油 化工行业为石油的衍生行业，涉及的主要产物有： 乙烯、丙烯、 丁二烯、苯。随着现代技术的快速发展，当前石油化工技术 也获得了较多的实践机会。并且随着市场需求的增长，当前 石油化工装置工艺管道发展的整体现状较为良好为我国经济 的稳定发展，奠定了良好的基础。 2 石油化工装置工艺管道设计中出现的问题 石油化工装置工艺管道在应用的过程中，整体的应用现状 较为良好。但随着应用时间的增加， 以及设计方面的误差导致。 实际应用的过程中，也存在较多的故障问题。例如： 堵塞问题、 动力问题、承载力问题、管线设计问题、材料问题。此类问 题的出现，对于石油化工的稳定发展，造成了较大的影响。 2.1 堵塞问题 石油化工企业在进行生产作业的过程中，管道装置为主 要的应用设备之一。在实际应用的过程中，堵塞问题为常见 的问题之一。由于排放废液、废渣的浓度过大，或液体内杂 质量过大。排放过程中，由于管道空间等方面的问题，使得 管道在应用的过程中出现堵塞现状。堵塞现象的出现，使得 工艺流程在运作的过程中，出现异常现象。严重时导致管道 炸裂、爆炸等其他危险现象。 2.2 动力问题 石油化工企业在作业的过程中，涉及的管道应用较多。管 道设备在应用的过程中，为了提升管道运输能力，一般通过 提升压力，增设动力泵的方式，提升其传输动力。实际发展 的过程中，动力问题也为主要的问题之一。具体体现为 ： 作 业持续的过程中， 管道设备由于设计不良， 造成管道动力不足， 使得物料在传输的过程中传输效率较低。最终造成实际作业 的过程中，物料之间的配比出现问题，严重地影响了企业的 稳定生产。 2.3 承载力问题 石油化工行业在发展的过程中，由于石油物料以及其他 生产物料具备一定的重量。因此在传输的过程中，对于管道 造成了一定的压力。管道设备为确保工艺生产的稳定性，实 际设计应用的过程中，管道设备需具备一定的承载力。当前 在应用的过程中，承载力问题也为主要的问题之一。承载力 出现问题，导致物料在传输的过程中，设备的安全稳定性出 现问题。 2.4 管线设计问题 石油化工装置在应用的过程中，涉及的管道设备极多。管 道之间形成管线网络，以此连接各作业设备，进行工艺流程 的推进。管线设计出现问题，也为主要的故障现象之一。实 际应用的过程中，具体体现为 ： 管线设计密度过大、管线设 计不合理、 管线基础设施落实不到位等问题。此类问题的出现， 严重地影响了管道装置的稳定应用，并且在后期应用的过程 中，出现了较多的安全隐患。 2.5 材料问题 石油化工企业在生产作业的过程中，涉及了较多的腐蚀 性物质。以及危险性物质。此类物质在应用的过程中，对于 管线材质有一定的要求。当前在实际应用的过程中，主要出 现的问题之一即为 ： 材料问题。例如应用金属材质的管道进 行管道设计，但内部承载物具有较强的金属腐蚀性。此类现 状下造成管材在应用的过程中，管道设备出现腐蚀泄漏等现 状，严重地影响了企业的安全生产。 3 石油化工装置工艺管道设计原则 石油化工装置工艺管道设计在发展的过程中，由于物料 （下转第127页） 摘 要 ： 近年来随着经济的快速发展，我国石油化工行业的发展，也获得了较大的进步。当前石油作为经济发展的主要应 用能源之一，其生产效率对于经济发展的影响极大。因此在实际生产过程中，关于石油化工装置工艺管道设计现状，也引起了 作业人员和研究人员的注意。如何有效地提升工艺管道设计，并且优化管道质量，成为当前石油化工行业发展中面临的主要 问题之一。针对当前石油化工装置工艺管道设计进行简要的分析研究，以期能为我国石油化工装置工艺管道设计的发展提供 参考。 关键词 ： 石油化工装置 ； 工艺管道设计 ； 生产效率 中图分类号 ： TE973 文献标志码 ： A 文章编号 ： 10036490（2017）09009202 Study on Design of Pipeline for Petrochemical Plant Li Hong-guo Abstract ： With the rapid development of economy in recent years，the development of Chinas petrochemical industry has also made great progress.The current oil as one of the main application of economic development，its production efficiency for the great impact on economic development.Therefore，in the actual production process，on the petrochemical plant process pipeline design status，but also attracted the attention of operators and researchers.How to effectively improve the process pipeline design，and optimize the quality of the pipeline，as the current petrochemical industry in the development of one of the main problems facing.In this paper，a brief analysis and analysis of the current pipeline design of petrochemical plants is carried out to provide a reference for the development of the pipeline design of petrochemical plants in China. Key words ： petrochemical plant ； process pipeline design ； production efficiency 石油化工装置工艺管道设计研究 李红果 （洛阳智达石化科技有限公司，河南洛阳 471000） 收稿日期 ： 20170707 作者简介 ： 李红果（1988） ，女，河南扶沟人，助理工程师，主要 从事石油管道设计。 工艺与设备化 工 设 计 通 讯 Technology and EquipmentChemical Engineering Design Communications 127 第43卷第9期 2017年9月 4 Spherizone工艺 Spherizone 工艺属于最新一代的 PP 生产技术，该工艺技 术也是在Spheripo工艺的基础更新拓展的改良技术， 最明显的， 该工艺的主要特点可概括为 ： 原来的环管反应器采用了新的 单一多区循环反应器进行替代。首先，在多区循环反应器中， 其反应区主要分为上升段与下降段两个区间，且反应器中的 聚合物粒子则可以在两个反应区内进行反复的多次循环。一 般情况下，上升段内的聚合物粒子能够在循环气体的作用下 快速流化，此后，进入下降段的顶部旋风分离器，并在旋风 分离器内进行气固分离工作。同时，在设置有阻隔区的下降 段顶部，聚合物粒子以及分离反应气体则可以在向下运动后 进入到下降段底部， 再随着反应循环动力进入到上升段。另外， 由于反应器中存在下降段阻隔区，在实际生产过程中，下降 段与上升段之间的不同反应条件这一要求也能够得到极大满 足，同一反应器中的不同两个反应区域形成也就得到自然呈 现。Spherizone 工艺的单反应器能能够生产双峰产品，而无规 共聚产品共聚单体具有较佳的光学、热力学、力学性能以及 较高的含量，抗冲共聚物则能够优化刚性以及抗冲击性能之 间的平衡。Spherizone 工艺生产中主要采用 MC 系列 Z-N 催 化剂，并且 Spherizone 工艺生产的产品具有较广的应用范围， 根据气相反应器以及多区循环反应器之间的不同操作模式， Spherizone 工艺生产也可以进行一些新类型产品的生产，例如 无规组合与均聚产品、双子无规产品。 5 结束语 气相法聚丙烯生产工艺具有操作简易、安全性较高、单 线生产能力大、工艺流程简单以及生产灵活性好等特点，此 外， 该工艺的设备投资较省， 因此该工艺备受青睐。由此可见， 气相法工艺在今后的一段时间内，将会得到快速的发展，还 可能在世界聚丙烯新增产能工作当中占有重要的位置。开发 预测模型、先进控制以及改进催化剂、进一步完善和改进工 业化技术等方面应该作为未来研究工作的重点，从而降低产 品成本、扩大产品的应用领域和范围、提高市场竞争力以及 提高单线生产能力。 参考文献 1 汤豪，王金祥，高明智 .BeND催化剂在 Novolen 工艺聚丙烯 装置上的工业应用 J. 石油化工，2012， （05） ： 39. 2 胡徐腾，赵旭涛，董金勇，等 . 汽车用聚烯烃材料单一化关键技术 研究 J. 高分子通报，2012， （07） ： 25-30. 3 胡冰洁，刘慧杰，陶玉林，等 . 聚丙烯生产工艺技术进展 J. 化工 时刊，2012， （07） ： 49-53. （上接第109页） 路设计，使电池连续稳定工作时间达到1a以上，期间根本无 需进行检修。控制电路采用单片机电路，其本身具备的稳定 性赋予了装置优良的稳定性能，确保了装置长时间无故障工 作。 4）经济适用。由于该装置的信息化、自动化程度高，决 定了其成本必然有所提高。一旦产品得到推广，产品形成规模 化生产， 成本将得到大幅度降低， 达到客户满意的程度。同时， 由于其稳定的工作性能，一次投资多年收益，油库安全得到 有效保证，从这个角度来说是符合经济适用要求的。 参考文献 1 郭睿 . 智能数字压力表设计 J. 机电信息，2011， （21）. （上接第92页） 特性、工艺特性、环境特性等差异，实际应用的过程中效果差 异性也较大。在此现状下，如何保障石油化工装置工艺管道设 计的有效性，并且保障企业的安全生产效果。笔者分析当前石 油化工装置工艺管道设计的发展现状，以及其中存在的问题， 提出了以下的设计原则。例如：安全性、合理性、耐久性、经 济性。针对此类设计原则，笔者进行简要的分析研究。 3.1 安全性 石油化工企业在生产的过程中，存在一定的风险性。部 分化工物料具备一定的毒性、易燃易爆性。因此在实际作业 的过程中，石油化工装置工艺管道设计的主要原则之一即为 ： 安全性。设计的过程中，应根据生产产品的特性，进行对应 的材质选择，以及工艺选择，以提升作业的安全性，保障工 艺生产的稳定性，促进企业的安全生产质量。 3.2 合理性 石油化工装置设备在运行的过程中，良好的工艺管道设 计，能够促进工艺生产的稳定进行。在此过程中，工艺管道设 计的原则之一即为 ： 合理性。工艺管道在设计的过程中，涉 及了较多的物料配送，废气、废液、废渣排放。设计的主要 目的，也为进行工艺作业，以及废料的排放。实际设计的过 程中，合理性则是主要的设计原则之一。例如废液、废渣排 放管道，应在装置底部进行设计，或高度较低的方位进行设 计。以此降低废液、 废渣排放的动力需求， 通过自重进行排放， 有效的提升工艺质量，并且降低作业能耗。 3.3 耐久性 石油化工装置工艺管道在应用的过程中，部分物料具备 一定的腐蚀性。腐蚀性造成管材出现了一定程度的损耗现象。 严重时造成管材腐蚀泄漏等事故，为了有效地避免此类现状。 实际进行工艺管道设计的过程中，管材耐久性则为主要的设 计原则之一。耐久性的设计，主要体现在管材防腐蚀、防渗、 防锈蚀等方面。以此提升管材设备的应用期限，提升企业投 资价值。 3.4 经济性 石油化工装置工艺管道设计，主要目的是为保障生产工 艺的稳定进行。石油化工生产工艺的稳定进行，主要目的则 为保障企业的稳定收益。在此现状下，经济性也为石油化工 装置工艺管道的主要设计原则。实际设计的过程中，在保障 工艺生产稳定性的前提下。降低管材设备的投资费用，以提 高管道设计的性价比，提升企业的实际收益。 4 结束语 当前我国在发展的过程