1.2 汽油加氢反应器的特点

汽油加氢反应器的介质较为特殊，反应在高温高压工况下进行，介质易与母材发生氢腐蚀。属于第三类压力容器。因此在设计制造过程中应进行特殊考虑。由于是在高温高压的工况下工作，汽油加氢反应器使用时间长后会逐渐出现焦炭。但随着技术的改良，人们尝试了很多方法来减少焦炭的形成。这些技术可以被分为三组:添加剂的使用,使用3 d反应堆技术,表面技术。[5]另外，汽油加氢反应器为塔式反应器，而塔式反应器中又有填料塔反应器、板式塔反应器和喷淋塔反应器。汽油加氢反应器属于填料塔反应器，其中在上端进料口和急冷物料入口又安装有喷淋装置。设计中需要特殊考虑。论文网

1.3 汽油加氢反应器的设计

目前加氢反应器主体的结构主要采用板焊式、段焊式和多层包扎式。其中板焊式结构最为简单，运用最为广泛。汽油加氢反应器基本结构有筒体、封头、接管、法兰和弯管（见图1.1）。除此之外，还应设有物料进出口、人孔、热电偶口、开孔补强、裙座、支撑圈以及安全装置等。为了保证设备的安全运行，汽油加氢反应器设置安全装置，常见的安全装置有：泄压装置，当加氢反应器处于正常的工作状态不超压时，保证密封不泄露，若汽油加氢反应器内的工作压力超过设定值，它就能迅反应，并速自动地排放出反应器内的介质, 使反应器内的工作压力一直稳定在最大许用压力的范围之内。[6]在生产过程中，将原材料经加工，采用相应的焊接结构，根据毕业设计任务书要求设计最高温度℃： 470℃，实际设计中应增加20℃进行设计计算。最高工作压力2.7MPa。使用年限20年，筒体直径1500mm的汽油加氢反应器。本课题所设计的汽油加氢反应器设计时参照加氢反应器的制造技术要求，相关标准参照《GB150-2011压力容器》进行设计。汽油加氢反应器外部除了本课题所设计的焊接的部件以及接管等以外外，禁止焊接其他任何零件。汽油加氢反应器的所有承压焊缝根据GB/T4730.2-2005《承压设备射线检测》中的相关规定，均采用100％的射线检测。设备还需要进行各种载荷计算以保证汽油加氢反应器的稳定工作。设备制造完成后，再进行水压试验。

图1.1  加氢反应器结构简图

2塔设备的设计参数

2.1设计条件

根据毕业设计任务书上所要求的条件，本课题所设计的汽油加氢反应器最高工作温度为470℃，最高工作压力2.7MPa，使用年限20年，筒体直径1500mm的汽油加氢反应器。

2.2填料的高度

根据汽油加氢反应器的工作压力，工作温度，以及工作中的液气比和吸收率等相关工况。参考《化工原理》中的相关计算方法，设计填料高度为860mm。塔体下端填料的高度设计为1890mm，其中一部分放在支撑球上。在汽油加氢反应器的底部，采用支撑球为填料。支撑球可以使汽油加氢反应器中的液体介质分布的更加均匀，使传质传热效率更高以促进反应更高效的进行。避免了汽油加氢反应器中的热量集中，和介质因位置不同而产生的反应不均匀现象。也可以是催化剂的温度均匀，避免催化剂变焦[7]。同样根据汽油加氢反应器的工况以及介质性质，使四分之三支撑球充满下端封头。

3汽油加氢反应器的材料选择

3.1塔设备材料的选择

3.1.1主体构件的材料选择来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

筒体的设计一般分为两大类，一类为单层式圆筒筒体设计，另一类是组合式圆筒同体计。本课题所设计的汽油加氢反应器的筒体为单层厚壁圆筒。结构简单，但深环焊缝和纵焊缝为筒体薄弱环节，设计中无法避免。焊接缺陷的检测与消除较为困难。除此之外，像汽油加氢反应器这种大型锻件，材料的韧脆转变温度较高，筒体不同方向的力学性能差别很大，低应力脆性破坏的几率性较高。汽油加氢反应器的工况较为特殊，因此设计中需进行多种材料计算对比，综合各种优缺点选出最为合适的材料。采用双面焊的焊接形式。由于最大工况下，内压为2.7Mpa，用100％的射线（超声波）检测。筒体总高16250mm。工作温度为470℃，设计温度加20℃，为490℃。