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加氢反应器制造工艺设计

一：加氢反应器的设计背景

工程科学是关于工程实践的科学基础，现代过程装备与控制工程是工程科学的一个分

支，因此，生产实习是工科学习的重要环节。在兰州兰石集团实习期间，对化工设备的发展

前景和各种化工容器如反应釜、换热器、储罐、分液器和塔器等的有所了解和学习。生产实

习的主要任务是学习化工设备的制造工艺和生产流程，将理论知识与生产实践相结合，理论

应用于实际。因此，过程装备与检测的课程设计的设置是十分必要的。由于我们实习的加工

车间正在进行加氢反应器的生产，而加氢反应器是石油化工行业的关键设备，其生产工艺和

设计制造在化工设备中具有显著的代表性，为此，选择加氢反应器这一典型的化工设备作为

课程设计的设计题目。

二：加氢反应器的主要设计参数

1：引用的主要标准及规范

国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》（99）版

GB150-1998《钢制压力容器》

GB6654-1996压力容器用钢板（含1、2号修改单）

JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定

JB/T4709-2000钢制压力容器焊接规程

JB4744-2000钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验

JB/T4730-2005承压设备无损检测

JB4726-2000压力容器用碳素钢和低合金钢锻件

JB4728-2000压力容器用不锈钢锻件

GB/4237-2007不锈钢热轧钢板和钢带

GB/T3280-2007不锈钢冷轧钢板和钢带

GB/T3077-1999合金结构钢

GB/T14976-2002流体输送用不锈钢无缝钢管

JB/T4711-2003压力容器涂敷与运输包装

2主要技术参数

表一

设计压力5.75／0.1MPa

设计温度375／177℃

最高工作压力4.88MPa

最高工作温度343℃

容器类别三类容器

容积78.2立方米

腐蚀裕量0

水压试验立式7.47／卧式7.55MPa

盛装介质石脑油、油气、氢气、硫化氢

主体材质15CrMoR

3结构特点

该加氢精制反应器为板焊结构，其内径φ4000㎜，壁厚98㎜，由2节组成；封头内半径2022

㎜，壁厚78㎜，总重量94550Kg。整个容器位于裙座圈上，总高度约14011㎜，容器内壁

（包括封头、筒体、法兰以及接管和弯管）全部堆焊309L+347不锈钢，反应器设有油气进

出口、催化剂卸料口、冷氢进口、热电偶口、人孔等接管孔，所有接管均采用整体补强结构，

裙座采用对接结构，各接管密封采用八角垫结构，设备上下各有一个弯管。容器内部焊有凸

台（一周），安装有冷氢盘、分配盘等内件。

4使用特点及需解决的问题

由于热壁加氢反应器是在高温、高压、临氢及硫和硫化氢介质条件下使用的，因此决定了该

设备在使用过程中将会出现：氢腐蚀、氢脆、高温高压硫化氢腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂、

堆焊层的剥离、CrMo五钢的回火脆性破坏等问题。

5材料要求

5.1锻件