固定流化床反应器中的催化干气乙烯低聚研究

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浅析聚乙烯生产装置中流化床反应器

浅析聚乙烯生产装置中流化床反应器
子和容器 的磨损严 重。 虽然 流 化 床 反 应 器 存 在 着 上 述 缺 点 , 但
颗 粒 被 气 体 夹 带 而 出 ,需 要 进 行 分 离 并 再 循 环 返 回床 层 , 因此 ,对 气 固 分 离 的 要 求
也 就很 高 了 。
二 、u ni p o 聚 乙烯 流化 床 反应 系统 某石化 企业U n i p o l T M 聚 乙烯 装 置 流 化 床 反 应 系 统 主 要 是 由4 台工 艺设 备组 成 :1 )流 化 床反应 器 :2 )产 品出料系 统 :3)循环 气 压
失 活 , 须不 断予 以分 离 后 进 行 再 生 。② 无 固 体 物 料 连 续 进 料 和 出 料 装 置 , 用 于 固 体 颗粒性状在相当长时 间 ( 如半年或一年 ) 内,不 发 生 明显变 化 的反 应 过程 。 近 年 来 ,细 颗 粒 和 高 气 速 的 湍 流流 化 床 及 高 速 流 化 床 均 已有 工 业 应 用 。 下 , 通 过 固 体 的 循 环 以 维 持 床 层 , 由 于 强 化 了 气 固 两 相 间 的 接 触 , 特 别 有 利 于 相 际 传 质 阻 力 居 重 要
前 言 流 化床 反应 器在 现代 工业 中 的 早期 应
及 物 质 传 递 、 及 将 反 应 器 内 的 反 应 热 输 送 到外 部换 热 器 。在U n i p o l 聚 乙 烯 系 统 中 , 当 气 体 以 低 速 流 经 床 层 时 , 气 体 将 通 过 颗 粒 物 之 间形 成 的空 隙 ,床 层 也 只 是 静 止 的 填 料床 。U n i p o l 聚 乙 烯 反 应 器 中 的 流 化 为 密 相 气一 固聚 集 型流 化 。 三 、流 化床 一般 特 性 流 化 床 反 应 器 是 道 公 司 低 压 气 相 法 聚 乙烯 制造 工 艺 ( 即 ,U n i p o 1 工 艺 ) 的 核 心 。 总 起 来 讲 , 密 相 流 化 床 表 现 特 征 与 相 同密 度 的液 体 相 似 。流 化 床 的 某 些 特 性 如 下所 述 : 1 )流 化 固体 易于通 过 反 应器 内部 的开 口;2 )压 降 与深 度 的关 系 与 液压 情 况 相似 并可用 于测定床层 高度及密度 ;3 ) 床 层 的 压 降 保 持 稳 定 且 并 不 随 气 体 流 速 的 增 加 而 升 高 ;4) 固 体 颗 粒 在 气 泡 驱 动 下 连 续 运 动 ,这 导 致 固体 的 迅 速 扩 散 及 充 分 混 合 ;5 ) 由于床 层 内的导 热及 固体 混合 效 果 较 好 ,流 体 床 基 本 上 在 径 向及 轴 向上 保 持 等 温 状 态 ;6 )流 化床 与 反应 器 壁 或浸 入 流 化 床 的任 何 表面 之 间的 导热 效 果较 好 。

气固流化床光催化反应器的研究进展

气固流化床光催化反应器的研究进展
多相体系 中固体催 化剂 的存在更 增加 了问题 的复杂性 。 根据相态 的不 同 ,光催 化 反应 器 可分为气 固相光催 化反应器 与液 固相 光催 化反应 器 。与 液固 相 相 比,气 固相 光催化 反应 器通 常需要在 高气体体 积流量下 操作 ’ ,要求 有很 好 的气 密性 ,同时
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第 l 卷 第3 3 期 20 0 6年 6月
J OURNAL OFD0NGGUAN UNI VERS TY OF T CHNOLOGY I E
东 莞 理 工 学 院 学 报
V13 O o. . 1N 3
J n. 2 u 006
氧气 。其在环保 中的应用则 始于 1 7 年 加拿大 科学家J h . C t y 首次将T O光催化应用 于剧 96 on H a e 等 i2
毒 多氯联 苯降解 的研 究 。气 固相 光催化氧化技 术至今未能 工业化 的一个 最主 要原因是 高效光反应器 的缺乏 。 目前 ,开发 结构简单 、反应效率 高的新型光反应 器 已成为气 固相光 催化技术 的一个重 要研
器分为固定床和流化床,主要介绍了国外近年来流化床光催化反应 器应用于废气处理中的研究进展情况,
阐明 了新型 流化 床 光催化 反应 器的研 究与设 计是光 催化 氧化 法 工业化 过程 中需 要解 决 的 关键 问题 之 一 ,分
析 了其存在的问题 ,并对今后的发展方向进行 了展望.
关键 词 :多相光催 化 氧化 :反 应 器;流化床 :废 气处理 中图分类号 :T 5 Q0 文献标 识码 :A 文章编 号 :10 —0 1 (0 6 3 09 —0 0 9 3 2 2 0 )0 — 0 1 4
的研 究热潮 。本文 总 结 了国外近 年来废 气治理 中气 固流化床 光催化 反应器 的研 制及应 用情况 ,并 对其发展趋势进行 了展望 。

聚乙烯生产装置中流化床技术及应用分析

聚乙烯生产装置中流化床技术及应用分析

聚乙烯生产装置中流化床技术及应用分析黑龙江大庆163714摘要:现代经济社会大环境下,客观上促进了我国工业产业发展。

其中,聚乙烯作为工业生产建设的基础性材料,有着重要意义。

在聚乙烯生产中,工业企业一般选择使用流化床技术。

对比传统技术应用,流化床技术应用能够在实践中达到更加安全、可靠与生态环保的效果,从而逐渐成为当前聚乙烯生产中最为常见的一项方法手段。

从聚乙烯生产装置角度来看,应用流化床技术进行生产往往会涉及到不同工艺,也伴随着不同工艺的技术特征。

因此,这就需要企业和工作人员能够针对不同生产工艺技术做好详细分析,然后对其中的相应操作进行控制,使聚乙烯生产能够达到更加理想的效果。

关键词:聚乙烯生产装置;流化床技术;应用分析引言聚乙烯作为我国现代工业生产中的常见基础性材料。

在实际应用聚乙烯进行工业生产时,包括企业成本支出和性能保障等方面,均能够达到相对理想的效果。

期间,工业企业生产聚乙烯多会使用流化床技术,并伴随着当前聚乙烯生产规模的持续性扩大,同样在客观上促进了流化床技术的提升与优化。

另外,从组织分子密度角度来看,基于组织分子密度差异影响,生产的聚乙烯也会差生密度上的差异,包括但不限于高密度、低密度、线性密度等。

一、Unipol工艺技术及应用分析Unipol工艺技术于工业企业聚乙烯生产中的应用,主要通过流化床反应器来完成。

在此基础上,便能够通过流化床反应器实现对共聚单体、乙烯等物质的精制。

不过,在Unipol工艺技术实际应用中,也需要配合高活性的催化剂,从而构建起更适合的反应环境。

近些年来,伴随着我国工业领域的不断发展完善,有关聚乙烯的生产工艺技术也在不断创新完善,并同时也提升了催化剂的效益。

如此一来,即便是在相同反应器中,同样能够实现多种不同牌号,不同密度聚乙烯产生的生产。

从Unipol工艺技术应用流程来看,工作人员需先行运行聚乙烯装置,然后准备好聚乙烯粉料,之后将聚乙烯粉料统一投放至反应器内,在循环气压机的作用下,实现种子床的硫化。

流化床换热技术在乙烯裂解中的应用与优化

流化床换热技术在乙烯裂解中的应用与优化

流化床换热技术在乙烯裂解中的应用与优化乙烯是一种重要的有机化学原料,广泛应用于塑料、纤维、橡胶等工业中。

乙烯的生产主要通过乙烯裂解反应实现,而流化床换热技术在乙烯裂解过程中具有重要的应用与优化的价值。

本文将着重探讨流化床换热技术在乙烯裂解中的应用与优化,并分析其对乙烯生产过程的影响。

一、流化床换热技术的原理与特点流化床换热技术是一种高效的热传递方式,通过在床层中气流的作用下,使固体颗粒呈现流动状态,实现床层内物质和热量的交换。

其特点包括:1. 高传热系数:流化床床层中的固体颗粒不断流动,有效地增加了固体颗粒与流体之间的接触面积,从而提高了传热效率;2. 容易控制温度:调节气体的流速和流化床的床层高度,可轻松实现床层内的温度均匀分布,降低了局部温度过高和温度梯度过大的问题;3. 抗堵塞性强:因为床层中固体颗粒呈现流动状态,减少了颗粒间的堆积,有效降低了堵塞的风险;4. 操作灵活性高:流化床换热技术适用范围广,可适应不同反应体系和反应条件的需求。

二、流化床换热技术在乙烯裂解中的应用1. 热解炉底反应器换热器:在乙烯裂解的初级热解炉中,流化床换热技术可用于底部反应器的换热器。

通过将高温的底部流化床颗粒与进料预热,实现底部温度的升高,从而促进乙烯裂解反应的进行。

同时,换热器内的固体床层还可以起到过滤杂质的作用,提高裂解反应器的稳定性。

2. 乙烯裂解反应器出口换热器:乙烯裂解反应器出口温度较高,需要通过换热器将高温的反应气体冷却。

流化床换热技术能够快速、高效地实现反应气体的冷却,同时充分利用床层中的固体颗粒对热量的吸收与传递,减轻换热设备的负担。

3. 热交换塔:乙烯裂解过程中产生大量的废热,必须进行有效的能量回收。

流化床换热技术可应用于热交换塔中,通过与进料进行传热交换,将废热重新利用于乙烯生产过程中,提高能量利用效率。

三、流化床换热技术在乙烯裂解中的优化为了充分发挥流化床换热技术在乙烯裂解过程中的应用效果,需要进行相应的优化措施:1. 固体颗粒的选择与控制:合理选择和控制床层中的固体颗粒,能够有效提高换热效率和抗堵塞性。

气固流化床在工业领域中的应用研究

气固流化床在工业领域中的应用研究

气固流化床在工业领域中的应用研究气固流化床作为一种新型反应器,由于其操作灵活性、传热传质效率高等优点,已经在众多工业领域中得到了广泛的应用。

一、环保领域中的应用气固流化床在环保领域中的应用主要体现在以下几个方面。

1、气固等离子体反应器气固等离子体反应器运用了气体放电技术和气固流化技术,可以高效地降解废气中的污染物。

同时,该反应器可以大幅度减少处理设备的体积和重量,降低设备的废气排放量,因此得到了广泛应用。

2、生物颗粒氧化器生物颗粒氧化器主要用于废水或含有生物质的物质的处理,通过气固流化床内的微生物来进行有机物分解。

该反应器具有反应速度快、能耗低、操作简单的特点。

二、化工领域中的应用气固流化床在化工领域中的应用也相当广泛,随着科学技术的发展,气固流化床反应器在化学合成、催化剂生产等方面得到了广泛应用。

1、化学合成气固流化床反应器在化学合成中具有高效传质、催化作用和操作灵活等优点,可以大幅度提高化学合成反应的效率。

2、催化剂生产催化剂是目前化工工业中应用最广泛的一类化学品,其生产的质量对整个生产过程具有非常重要的影响。

气固流化床反应器在催化剂生产中的作用非常明显,可以大幅度提高催化剂的制备质量,同时也可以提高生产效率。

三、能源领域中的应用能源领域是引领现代工业发展的重要领域之一,气固流化床在能源领域中的应用也十分广泛。

1、燃气化气固流化床反应器在燃气化领域中起到了十分重要的作用,它可以实现多种燃料的燃气化,包括煤、天然气、生物质等。

在能源短缺的背景下,气固流化床的燃气化技术可以为我国的能源供应提供有力支持。

2、沸腾床燃烧沸腾床燃烧是一种将燃料在固定氧化剂中进行燃烧的技术,该技术不仅可以降低燃烧产生的污染物,还可以实现燃料的高效利用。

综上所述,气固流化床反应器在工业领域中广泛应用已经成为一种普遍趋势。

未来,随着科学技术的不断发展,气固流化床反应器将会在更多领域发挥着重要作用。

关于气固相催化固定床反应器课件

关于气固相催化固定床反应器课件

一维:参数只随轴向位置而变。 二维:参数随轴向和径向位置而变。 拟均相:流相和固相结合,视为同一相。 非均相:流相和固相分别考虑。 平推流:不考虑轴向返混。 带有轴向返混的模型:在平推流模型的 基础上叠加了轴向返混。
一维拟均相平推流模型
质量衡算
dv
在管式反应器中垂直于流动 方向取一个微元,以这个微 元对A组份做物料衡算:
模型化
对于一个过程,进行合理的简化,利用 数学公式进行描述,在一定的输入条件 下,预测体系输出的变化。
对同一个体系,根据不同的简化和假定, 可以构造不同的模型。
不同的简化和假定,也决定了模型必然 含有一些参数,以修正模型与实际体系 的差异。
根据不同的简化和假定,分为几种不同 层次的模型。
对于固定床反应器,一般有以下模型: 一维拟均相平推流模型 一维拟均相带有轴向返混的模型 二维拟均相模型 二维非均相模型 二维非均相带有颗粒内梯度的模型 …………
关于气固相催化固定床反应器
基本问题
温度、浓度分布,气相压降,转化率及 催化剂用量
选择固定床反应器的原则--什么反应 需要用固定床反应器?
气固相催化反应首选--非常普遍
如,合成氨、硫酸、合成甲醇、环氧乙 烷乙二醇、苯酐及炼油厂中的铂重整等。
流体在固定床反应器内的传递特 性
气体在催化剂 颗粒之间的孔 隙中流动,较 在管内流动更 容易达到湍流。
d dp l R 15 m e01.751 B 3Bd gusm 2
边界条件:L=0, p=p0, xA=xA0, T=T0
需要注意的问题
示。
粒 径ds/mm 质 量 分 率w
3.40 0.60
4.60 0.25
6.90 0.15
催化剂为球体,空隙率εB=0.44。在反应 条件下气体的密度ρg=2.46kg.m-3,粘度 μg=2.3×10-5kg.m-1s-1,气体的质量流速 G=6.2kg.m-2s-1。求床层的压降。

催化干气芳构化反应过程及催化剂研究进展

催化干气芳构化反应过程及催化剂研究进展

催化干气芳构化反应过程及催化剂研究进展申志兵;王东镇;张君涛;梁生荣;丁焘【摘要】从组成方面入手简要分析催化干气的芳构化反应机理,尤其是催化干气中乙烯、乙烷等较大分子烃类可促进甲烷的活化,因此催化干气中所有烃类均可为芳构化的反应原料.同时从催化剂类型、结构、活性物种性质、活性金属与载体间作用角度分析催化干气芳构化催化剂的特点及作用原理,并归纳了芳构化反应过程催化剂失活机理和催化剂相关的改性研究.指出催化干气芳构化转化过程催化剂的失活机理研究仍需进一步加强,通过催化剂结构和性质,提高催化剂的催化活性和选择性,抑制催化剂生焦,提高催化剂的稳定性和寿命,为利用半再生装置或连续再生装置实现甲烷无氧转化液态烃的工业化生产过程奠定基础.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2016(045)006【总页数】8页(P1167-1174)【关键词】催化干气;芳构化;催化剂;失活机理;改性【作者】申志兵;王东镇;张君涛;梁生荣;丁焘【作者单位】西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065;西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065;西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065;西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065;西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TQ519;TE646近十年来,随着我国炼油能力的快速发展,2014年底我国原油一次加工能力达7.46×108 t/a,实际加工量为5.02×108 t/a,原油对外依存度近60%[1],目前我国最重要的石油加工手段是催化裂化过程,催化裂化能力约占一次总加工能力的40%。

而催化裂化装置会产生大约3%~5%的干气,按照当前的加工量计算,我国炼厂每年将生产近8.03×106 t/a干气,目前这么大量的干气通常作为炼厂加热炉燃气使用,造成石油资源的巨大浪费。

催化干气的典型组成见表1[2],其主要组成为甲烷、乙烷、乙烯、C3~C6烃类、H2、O2、CO2、CO、惰性的N2及少量的O2。

气相流化床法聚乙烯工艺比较分析

气相流化床法聚乙烯工艺比较分析

气相流化床法聚乙烯工艺比较分析摘要:通过聚合法将乙烯生产为聚乙烯。

聚乙烯是一种比较常用的热塑性树脂,与此同时也是一种非常常见的现代化工业生产用材料。

当前在化工厂中生产聚乙烯得到公共认可的方法是气相流化床法,其实在1968年的时候工厂中就已经出现这种作业方法,这种生产技术既简单又环保、安全,因此一直流传到现在。

按照通用标准密度可以把聚氯乙烯划分为线性低密度聚氯乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯。

我国生产聚乙烯的主要方法就是气相流化床法。

本文主要探讨气相流化床法聚乙烯工艺的方法比较。

关键词:气相流化床法聚乙烯工艺技术比较分析1.气相流化床法聚乙烯工艺技术简析在我国工业不断发展进步的过程中,聚乙烯是一种使用非常频繁的材料。

聚乙烯最初在英国生产,并逐渐在世界范围内广为传播。

早在1990年代,就出现很多生产聚乙烯的新工艺,尤其是随着不同类型催化剂的出现,进一步加速了聚乙烯的发展。

在化学工业中,聚乙烯价格低廉,性能稳定,因此人们在化工生产中经常用它来合成树脂,在日常生产操作中被广泛使用。

在实际生产实践过程中,经常使用气相流化床法,特别是在亚洲地区,气相流化床法发展非常迅速,认可度非常高,非常熟练工艺技术。

1986年,首次应用气相流化床法乙烯工艺技术。

该技术自应用以来,因其环保、简单、可靠、安全而得名,让生产聚乙烯生产达到新的发展阶段,与此同时也大大提高经济效益,广泛应用于重大生产作业。

此外,根据塑料组织的分子结构,聚乙烯可分为超低密度(在0.86 0~ 0.914cs/m3)、线性低密度(在0.915~0.930c s/m3)、低密度(在0.915~0.940 cs/m3)、高密度(在在0.941~0.970cs/m3)聚乙烯等种子类型。

从我国目前聚乙烯的使用情况可知,线密度、低密度和高密度三种是最常用的,气相流化法可以生产高密度聚乙烯和线密度聚乙烯。

床法。

通过以上分析可知,气相流化床聚乙烯工艺技术非常娴熟,在国内市场的开发中占有非常有利的地位,具有很强的市场潜力,市场认可度非常高,具有非常广阔的发展前景。

聚乙烯生产装置中流化床反应器的应用分析

聚乙烯生产装置中流化床反应器的应用分析

聚乙烯生产装置中流化床反应器的应用分析摘要:对于聚乙烯化工生产来讲,流化床反应器是其生产反应系统中至关重要的设备。

流化床反应器主要是借助气体或流体经过颗粒状固体层,进而使其固体颗粒得以保持悬浮运动,再将其通过气固相反应或液固相反就等过程的反应器。

本文主要围绕聚乙烯生产装置中流化床反应器展开研究与分析。

关键词:流化床;反应器;聚乙烯;过程前言在现代工业早期,流化床反应器主要在粉煤气化的温克勒炉中进行应用,随着现代流化反应技术的进一步深入发展和进步,现阶段的化工、石油、冶金及核工业等领域中也得到了较多的应用,且取得良好应用效果。

在聚乙烯生产装置中流化床反应器是极为重要的一种设备。

一、流化床反应器分类与结构从流化床反应器的应用上可以将其划分为两种不同的类型,一是固体为主要加工对象,比如焙烧矿石也叫做固相加工过程;二是液体为主要加工对象,比如石油催化裂化和酶反应过程等也叫做液体相加工过程。

流化床反应器主要有两种结构形式,一种是既有固体物料连续进料装置又有其出料装置,主要适用固相加工和催化剂迅速失活液体相加工等过程。

如催化裂化过程中催化剂通常会在极短时间内明显失活,同时逐渐分离后再生。

另一种是既没有固体物料连续进料装置也没能出料装置的结构,主要适用在固体颗粒性状在长时间内不会出现明显变化的反应中。

就目前来看,细颗粒和高气速湍流流化床和高速没文化床在工业上已经得到了较为广泛的应用。

当气速大于颗粒夹带速度环境下,以固体循环使床层得以维持,但因气固两相接触得到了强化,使相际传质阻力增大,致使许多固体颗粒被气体夹带出来,这就需要对其土星地分离再循环后才能返回到床层中,可见,其对气固分离有着极高要求。

二、unipo聚乙烯流化床反应系统某unipo TM聚乙烯装置流化床反应系统主要由流化床反应器、产品出料系统、循环气压缩机和冷却器4个工艺设备共同组成。

Unipo1聚乙烯工艺所使用气相流化床反应器,该系统较为简单精致,其与其他使用液相工艺系统有所不同,该工艺设计要相对简单一些,这是因为该工艺不需要对分离、回收溶剂等设备做任何处理。

生物质乙醇制乙烯固定床催化反应器数值模拟的开题报告

生物质乙醇制乙烯固定床催化反应器数值模拟的开题报告

生物质乙醇制乙烯固定床催化反应器数值模拟的开题报告
一、研究背景及意义
乙烯是一种重要的化工原料和能源化学品,广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、涂料、染料等领域。

目前乙烯的生产主要依靠石油和天然气等非可再生资源,随着这些资源的日益减少,寻找可再生的乙烯生产途径成为了当务之急。

生物质乙醇制乙烯是一种较为可行的途径,通过利用生物质发酵产生的乙醇,通过碱催化或酸催化反应制得乙烯,这种方法明显具有环境友好、可续利用、降低碳排放等优点。

但是,生物质乙醇制乙烯存在着反应条件严苛、催化剂寿命短等问题,如何提高反应效率和催化剂的稳定性成为了该领域的研究重点。

固定床催化反应器作为生物质乙醇制乙烯的主要反应器之一,其结构简单、操作稳定、催化剂利用率高等优点,具有重要的研究价值。

二、研究内容和方法
本研究将选取现有的生物质乙醇制乙烯的最佳催化剂,建立该反应的固定床催化反应器的数学模型,采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对其进行模拟计算,力求得到更为详细的反应物在催化剂表面的扩散行为、反应过程中温度和流场分布状况等关键信息。

同时,将对催化剂进行动力学特性测试和表面分析,以评估催化剂的活性和稳定性,为未来工业化生产提供坚实的理论基础。

三、预期成果和意义
本研究的预期成果是建立生物质乙醇制乙烯固定床催化反应器的数学模型,并通过数值模拟方法得到该反应过程中的关键参数信息。

同时,将获得催化剂的动力学特性和表面分析等数据,以评估催化剂的活性和稳定性。

这些工作将为未来实现工业化生产提供重要的理论支持,为可持续发展的化工产业提供技术支撑和思路。

固定床管式反应器内催化剂颗粒堆积与反应模拟

固定床管式反应器内催化剂颗粒堆积与反应模拟

固定床管式反应器内催化剂颗粒堆积与反应模拟
汤之强;段晓霞
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】采用数值模拟方法结合反应动力学,针对乙烯环氧化生产环氧乙烷的反应,考察了直径40.0mm的反应管中填充不同宏观尺寸的单孔或七孔催化剂颗粒时,反应器床层平均空隙率、堆密度以及单位床层高度压降、乙烯转化率、环氧乙烷选择性等参数的变化规律。

模拟结果表明,对于七孔催化剂颗粒,随着催化剂外径的增加,床层平均空隙率大体呈现减小的趋势,这与单孔催化剂颗粒的变化趋势类似;而床层堆密度、乙烯转化率、环氧乙烷选择性均大体呈现增加的趋势,与单孔催化剂颗粒的变化趋势相反。

【总页数】10页(P41-50)
【作者】汤之强;段晓霞
【作者单位】中国石化北京化工研究院燕山分院;中国科学院过程工程研究所【正文语种】中文
【中图分类】TQ018
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固定床列管式反应器设计说明书(曾礼菁)之欧阳与创编

固定床列管式反应器设计说明书(曾礼菁)之欧阳与创编

固定床列管式反应器的设计时间:2021.03.08 创作:欧阳与乙烯法合成乙酸乙烯的原理2一、催化剂21.催化剂的组成22.催化剂的制备33.催化剂物性4二、反应方程4三、工艺条件的确定41、反应温度52、反应压力53、原料配比6乙烯法合成乙酸乙烯反应器的设计计算6一、设计选材7二、设计数据和工作参数7三、反应器进出物料组成7四、基本物性数据71、相对分子质量72、密度73、黏度84、比热容8五、反应器的数学模型91、床层对外的径向换热项92、动力学方程93、浓度分布方程94、温度分布方程105、数学模型方程参数106、数学模型计算及其结果11六、反应管排布12七、气体分布板设计121、气体分布板的形式122、分布板的压降123、板厚144、孔数和孔径的确定14八、壳程换热151)换热介质进出口结构152)换热介质153)折流板型式15九、管口设计161、反应物进口162、产物出口163、换热介质进口164、换热介质出口16十、预热器16十一、封头16十二、支座17附录一17参考文献19◆乙烯法合成乙酸乙烯的原理一、催化剂[6]选用Bayer-I型催化剂1.催化剂的组成:●活性组分——钯、金:组分金的作用是防止活性组分钯产生氧化凝聚,使钯在载体上维持良好的分散状态。

●助催化剂——乙酸钾:乙酸钾的存在有助于反应组分乙酸在钯金属上缔合,促进物理吸附的乙酸的离解和释放氢离子,使钯-氧间的键结合力减弱,促使乙酸钯的分解;此外,还可抑制深度氧化反应,从而提高了反应的选择性。

●载体——硅胶:承载活性组分及助催化剂,使其在载体表面上呈高度分散状态。

2.催化剂的制备:●结构:Bayer-I型催化剂为球星颗粒,最外面的第一层是灰色的表皮层,厚度约为100mμ;中间的第二层是一层黑色的环,这是活性组分钯和金的主要集中区,厚度为500~700mμ;最里面的第三层是载体硅胶,呈浅土黄色。

●制备:催化剂载体的制备是用粗孔硅胶,经过高温干燥后磨成细粉,而后制成5~6mm的小孔,经过打光干燥、焙烧、过筛、扩孔、洗涤、干燥、选粒、热处理等加工,成为成品硅胶载体。

聚乙烯装置流化床反应器结块的原因及控制分析

聚乙烯装置流化床反应器结块的原因及控制分析

聚乙烯装置流化床反应器结块的原因及控制分析摘要:以线性低密度聚乙烯产品的生产设备为例,分析了聚乙烯装置中流化床反应器出现结块的原因,从聚合体系温度调节、催化剂分布、反应过程中发生聚合和结片的因素及判断进行了探讨。

对于其控制措施进行了探讨,通过聚乙烯产品在反应器的位置和人工机械操作,以保证生产设备的平稳运行。

关键词:流化床;结块;原因一、引言近来,聚乙烯装置运用气相流化床技术完成了设备扩能技术改造,使设备的产能超过三十万吨每年。

因为受静电、流化状况、催化剂活性的改变、管道堵塞等多种原因的共同影响,反应器都会出现了结块结片的状况。

由于反应器结块结片问题会造成PDS控制系统出料问题,即出料控制系统堵塞、分布板堵塞、流化状况变坏、造粒停止等一系列问题,最后还会使整套系统的能耗物耗值上升,所以合理诊断结块结片原因和采取相应的安全措施,是确保聚乙烯装置长期安全稳定工作的关键因素。

二、结块判断(一)反应器温度点判断部分探头测量化学反应器的体内高温,部分探头测量化学反应器器壁高温,如果有结块结片落入分布板上,最重要的高温表示为T44A、B、C、D这四种探头,这四种探头依次处于化学反应器东、南、西、北的四种方位,其中T44C点设在两个排料口之间,如果有结块结片落入分布板上,在化学反应器中的粉料连续流出、热循环气连续冲刷的影响下块片在分布板上移动位置,有时候还会移到探头周围,探头显示值脱离其正常值范围,即表示有较大的块或结片停止在分布板上,引起热电偶工作温度波动。

此外,当T44A、B、C、D温度波动时,相应的TDA44A、B、C、D温差同样会报警(二) PDS 故障当化学反应器向产品罐中排料时,通常PC罐压力增大至与化学反应器的压力值相近,如压力显着地小于化学反应器压力,很可能会有小块或碎片堵塞在化学反应器的排放口或排放管中。

同样当反应器结块会导致一些块料出至产品出料罐,一部分块料可以出至脱气仓,粉料振动筛Y-5012会排出大量块料,由于大小头的存在大一些的块料通常会卡在大小头附近,产品出料罐基本出不去粉料,对应在DCS画面上产品出料罐的压力会出现锯齿状趋势,PDS出料效率降低。

流化床干燥设备中气固两相流动的研究进展

流化床干燥设备中气固两相流动的研究进展

流化床干燥设备中气固两相流动的研究进展气固两相流动在流化床干燥设备中起着重要的作用。

流化床干燥设备是一种常用的工业设备,广泛应用于化工、冶金、食品、医药等领域。

在流化床干燥设备中进行气固两相流动的研究,对于提高设备的干燥效率、降低能耗、改善产品质量具有重要意义。

气固两相流动是流化床干燥设备中的核心过程之一。

在流化床干燥设备中,气态的干燥介质通过喷嘴或旋转臂进入设备,与固体颗粒进行充分的接触和混合,使固体颗粒从内部吸收水分,实现干燥的目的。

在这个过程中,气态介质的流动特性有着重要的影响。

研究表明,气固两相流动的研究进展主要体现在以下几个方面。

首先,研究人员对气固两相流动的基本特性进行了深入的研究。

他们通过实验和数值模拟等方法,探究了气态介质在流化床中的流速分布、压力分布和温度分布等相关性质。

这些研究结果为进一步优化流化床干燥设备的操作参数提供了理论基础。

其次,研究者对气固两相流动的传质过程进行了详细的研究。

在流化床干燥设备中,气态介质通常扮演着传递热量和质量的角色。

研究人员通过实验和数值模拟等手段,研究了传热传质机制、传质速率和传质系数等关键参数,并提出了一些改进的方法来提高干燥效率。

此外,研究人员还关注了气固两相流动的流态转换过程。

在干燥过程中,气固两相流体可能处于不同的流态,如床层流态、气泡流态和涡流态等。

研究者通过实验和数值模拟,揭示了不同流态之间的转换机制和条件,并提出了一些改进的方法来优化设备的操作效率。

此外,研究者还在气固两相流动的实际应用中取得了一些进展。

例如,在干燥剂选择、干燥介质的循环利用和设备结构优化等方面,研究者提出了一些创新性的方法和理念,以提高设备的干燥效率和产品的质量。

综上所述,流化床干燥设备中气固两相流动的研究进展涉及了流动特性、传质过程、流态转换及相关应用等多个方面。

这些研究成果为改进流化床干燥设备的操作参数、提高干燥效率和优化产品质量提供了重要的理论和实践指导。

未来,需要进一步加强理论研究与实际应用的结合,以推动流化床干燥设备的进一步发展和创新。

固定床和流化床乙烯氧氯化工艺对比

固定床和流化床乙烯氧氯化工艺对比

在氧氯化装置中, 最 关 键 的设 备是 氧氯 化 反 应 器 。反 应器 的筒 体 材 质 是 碳 钢 , 内件 一 般 为 耐 腐 蚀
[ 收 稿 日期 ]2 0 1 5— 0 3— 2 0
Z HA NG Qi n g l i a n g,j I A NG R u i x i a,DU Mi a o,J l Y e
( Qi n g d a o Hy g a i n C h e mi c a l ( G r o u p )C o . ,L t d . , Qi n g d a o 2 6 6 0 0 0 , Ch i n a )
f r om a s p e c t s o f r e a c t o r s t r uc t u r e,p r o c e s s c ha r a c t e r i s t i c s a n d r u n ni ng s i t u a t i o n. The i f x e d- b e d pr oc e s s wa s
张 清 亮 , 姜瑞霞, 杜淼 , 纪业 ( 青 岛海晶化 工 集 团有 限公 司 , 山东 青岛 2 6 6 0 0 0 )
[ 关 键 词 】乙 烯 氧 氯 化 ; 二氯乙烷 ; 固定 床 反 应 器 ; 流化 床 反 应 器 ; 对 比 [ 摘 要 ]从 反 应 器 结 构 、 氧 氯 化 工 艺 特 点 及 运 行 情 况 等 方 面 对 固定 床 和 流 化 床 乙 烯 氧 氯 化 工 艺 进 行 了 对 比 ,
s l i g ht l y be t t e r t h a n t he l f u i d i z e d - be d p r o c e s s .
平 衡法 是 当前 国际 上普 遍采 用 的石 油法 氯 乙烯

聚乙烯生产装置中流化床技术及应用分析

聚乙烯生产装置中流化床技术及应用分析

聚乙烯生产装置中流化床技术及应用分析摘要:在聚乙烯生产过程中,气相流化床技术的应用有着简单可靠、安全环保的应用优势,成为了当前聚乙烯生产应用最为普遍的方法。

在聚乙烯装置中,流化床技术方法生产聚乙烯中所采用的工艺不同,也存在不同的技术特征。

这就要求化工企业在进行聚乙烯生产流化床技术应用过程中,结合具体的生产工艺技术,进行相应的操作控制,确保得到满足要求的聚乙烯产品。

基于此,文章对聚乙烯装置中气象流化床技术常见三种工艺及其应用进行了详细分析,希望能够为提高聚乙烯装置生产效益提供有益参考。

关键词:气相流化床法;聚乙烯;工艺技术前言聚乙烯是工业生产过程中较为常见的生产材料,不但使用成本与使用性能方面都有着较大的应用优势。

气相流化床技术是聚乙烯生产过程中最为常用的技术,并且随着聚乙烯生产规模的不断扩大,气相流化床技术的应用水平也在不断提升。

组织分子密度不同,聚乙烯也分为低密度、高密度、线性低密度、超低密度等聚乙烯类型。

气相流化床技术主要用于对高密度、线性低密度聚乙烯的生产。

一、Unipol 工艺技术及应用分析这一技术的应用核心在于借助流化床反应器,对乙烯、共聚单体等物质进行精制,需要应用高活性催化剂营造反应环境。

近年来,聚乙烯相关生产工艺的不断进步完善,已经催化剂效益得到大幅提升,使得所在同一反应器中也能生产出多种不同密度、牌号的聚乙烯产品。

Unipol 工艺流程主要包括以下几个环节,在聚乙烯装置运行之后,向反应器中投放合适量的聚乙烯粉料,运行循环气压机对种子床进行流化,在装置中温度达到89℃左右之后对种子床进行脱水反应,然后将适量的三乙基铝、氢气、乙烯等原料缓缓加入反应装置中,其过程需要结合产品要求来对组分比例进行准确确定。

最后将催化剂加入装置之中开始反应。

Unipol 工艺技术的发展主要经历了以下几个阶段首先是冷凝态技术阶段。

其主要操作是将冷凝液加入聚乙烯装置中,利用冷凝液快速蒸发来使得反应器散热能力提升,但不会对流化床的稳定性造成较大影响,也同时提升了时空产率。

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we i g ht o f 1 0 g a n d g a s lo f w r a t e o f 4 0 0 mL /mi n we r e o b t a i ne d . Mo d e r a t e c a t a l y s t we i g h t a nd g a s l f o w r a t e s h o ul d b e s e - l e c t e d t o a v o i d s l u g g i ng . Ke y wo r ds:e t h y l e ne;d r y g a s ;o l i g o me r i z a t i o n
S t u dy o n t h e Ol i g o me r i z a t i o n o f Et hy l e n e i n FCC Dr y Ga s i n Fi x e d Fl ui di z e d Be d Re a c t o r
进入反应 器 ,产物 与催 化 剂分 离 后进 入 冷 却 收集 系统 ,采 用
V a r i a n公 司 G C 3 8 0 0分析 系统 分析 组成 。 乙烯 转化 率 和产 物 收
3 8 ) ,粒径 2 O~1 0 0 m,使用前在 7 8 0 o C、1 0 0 %水 蒸气下进行
产物 i 的收率 =气体产物 中 i 组分的质量分数
将催化 剂进行 X R D 表 征 ,如 图 1 所 示 ,可 以 看 出水 热 处 理
没有破坏 Z S M一5的特征 结构 。催 化剂 的酸性 质 由红外 光谱 检 测 ,图 2为 H Z S M一 5催 化剂 水 热 处 理 前 后 分别 在 2 0 0 o C和 3 5 0℃ 下进行吡 啶脱 附 的波数 范 围为 1 6 0 0~1 4 0 0 e m 的红 外 谱 图。 1 5 4 0和 1 4 5 0 c m 处 的特征峰分别 对应着催 化剂上 的 B酸中心
研究 ,然而使 用 固定 床 反应 器存 在 床 层压 降大 、难 以均 温 操 作 、催 化剂更换 不便 等 弊 端 ,不适 合 较 大 规模 应用 。相 比之 下 ,流化床反应器具有独 特优势 。本文 利用 固定 流化 床反应 装 置考察干气 乙烯 的低 聚反应 ,以期探索 有效 的催 化 干气 回用途
20
1 0 0 0 2 4 6 8 1 0
S i O2 / c a t ( V)
图2 I - I Z S M一 5催 化 剂 的 吡 啶 吸 附 红外 谱 图
图 3 不同床层 密度下 的乙烯转化率和产物收率
2 . 2 固定流 化床 反应 的可行 性研 究
Dl NG Xu e
( C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m( E a s t C h i n a ) , S h a n d o n g Q i n g d a o 2 6 6 5 5 5 ,C h i n a )
Ab s t r a c t :Ol i g o me r i z a t i o n o f e t h y l e n e i n t o l o w c a r b o n o l e in f s wa s a n e f f e c t i v e u t i l i z a t i o n o f F CC d r y g a s .Th e c a t a l y t . i C p e fo r r ma n c e s o f HZS M 一5 c a t a l y s t s wi t h F CC d r y g a s a s f e e d s t o c k we r e i n v e s t i g a t e d i n ix f e d lu f i d i z e d b e d r e a c t o r .Th e
( 中国石油大学 ( 华东)化 学工程学院,山东 青岛 2 6 6 5 5 5 )
摘 要 :乙烯低聚制低碳烯烃是利用催化干气 乙烯资源的有效途径。本文以催化干气为原料,在固定流化床反应装置上,
采用 H Z S M 一5水 热 处 理 催 化 剂 ,对 乙烯 低 聚 反 应 进 行 了研 究 。结 果 表 明 ,在 压 力 0 . 1 MP a ,温 度 5 0 0 ℃ ,催 化 剂 装 量 1 0 g ,干 气
此 ,解 决干气乙烯 的有效 回用 ,应 该着力 于粗 乙烯应用 技术 的 开 发。笔者设想通过催化 干气 乙烯 的低 聚反应制 取低碳 烯烃 实 现 其 回 用 。 目前 , 乙烯 聚合 _ r 艺 多 以 纯 乙烯 为 原 料 生 产 聚 乙
烯或 L A O ,而 鲜 有 以 回 收 催 化 干 气 乙 烯 为 目 烯 烃反应 进行 了
催 化裂化干气 中含有 大量 乙烯成分 ,其 回用 问题 已引起 广 泛关 注。 目前干气 乙烯 回用方 式有深冷 分离 、变 压 吸附等分 离 回收方式 ,以及合成 乙苯或苯 乙烯 J 。分离 回收不适用 于我 国
表 1 催 化 干气 组成
为数众 多的小规模炼厂 ,而直 接合成技 术受制 于苯 的供应 。因
和 L酸 中心 。2 0 0℃和 3 5 0℃下 的谱 图峰面 积可用来 表示 酸 中 心的总酸量 和强 酸量 。对新 鲜 剂 ,脱 附温 度 由 2 0 0℃ 升高 至
3 5 0℃时 ,1 5 4 0 c m 处特 征峰 的 面积变 化不 大 ,1 4 5 0 c m 处 特征峰的面积随脱 附温度 的升高显著降 低 ,新鲜剂 上 B酸居 多 且多是强酸 ,L酸多是 弱酸。将催 化剂 进行水 热处 理 ,剩下 了 较弱的酸位 。
时的烯烃收率 最高 为 1 0 . 3 8 % 。可 见 ,长停 留时 间下添加 水蒸 气会提高烯 烃 选择 性 ,但 可 以通 过直 接缩 短停 留时 间达 到 目 的 。因此 以水热处理 Z S M一5为催化剂 进行 干气反应 ,没有 必 要添加水蒸气进行稀释 。
2 . 2 . 2 床 层 密 度 的 影 响 在流化床反应器 中 ,床层密度 受制 于气体流速 。若 气流 太
由表 2数据可 以看 出 ,在停 留时间为 0 . 2 5 s 时 ,乙烯转 化 率 随水量增加迅 速降低 ,这是水蒸 气与原料 气在催化 剂上竞 争
吸附所致 ;停 留时 间增加 到4 s ,随水量增加 ,乙烯转化 率降低 幅度减缓 。烯烃 收率先增加后 降低 ,证 明水 蒸气抑制 了氢转 移 副反应 的发生 ,提高 了烯烃选 择性 ,液化 气是主要 的产 物。在 通入水蒸气后 ,烯烃 最高 收率可 达到 9 . 4 % ,而 不通入 水蒸气
径。
1 实 验 部 分
1 . 1 原料 和催 化剂
催化干气 由青岛石油化工集 团有限公 司提供 ,其组成 见表
1 。催化剂 采用 半合成法制备 ,活性组分 为 H Z S M~ 5( S i / A 1 =
1 . 2 实验 和分 析 方法
实 验 在 固定 床 微 型 反 应 器 和 固 定 流 化 床 反 应 器 中 进 行 。将催化 剂 装 入 反应 器 ,当催 化 剂 密 相温 显 达 2 0 0℃ 时 ,进行 N 吹扫 。加 热反 应器 至所需 温 度 ,原 料气 经 流量 计
r e s u l t s s h o we d t h a t e t h y l e n e c o n v e r s i o n o f 4 7 . 2 2 % .o l e i f n s y i e l d o f 2 1 . 2 1 % a t 0 . 1 MP a u n d e r 5 0 0℃ w i t h c a t a l y s t s
汽 一 可 以降低产 物浓度 ,减少 氢转移 反应 ,提 高低碳 烯烃选 . 3 固定流 化床 的反 应 择性 ,减少结焦 ,延长催化剂使用 寿命 。使 用 固定床微 型反应 2 器 ,在压力为 0 . 1 MP a ,温度 为 4 0 0 0 c L 5 2 ,不 同停 留 时 间下 , 2 . 3 . 1 温 度的影响
小 ,床层密度大 ,催化剂密集 ,有 利于反应 进行 ,但处 理量 不 高 ;若气速过高 ,则气剂接触 不充分 ,影 响转化率 。在 原料气
流量 1 0 0 mL / m i n ,催 化 剂 装 量 0 . 5 g ,压 力 0 . 1 NP a ,温 度
4 0 0℃ 的条件下 ,考察 了固定 床的床 层密度的变化 对干气 乙烯 低聚反应 的作用 ,以预测 流化 床中的床层 密度 的影 响。反应 结
第4 1 卷第 6期
2 0 1 3年 3月
广



Vo 1 . 41 No . 6 Ma r c h. 2 01 3
Gu a ng z h o u Ch e mi c a l I nd us t r y
固定 流 化 床 反 应 器 中的 催 化 干气 乙烯 低 聚 研 究 术
流量 4 0 0 mL / mi n时 ,乙烯转化率 为 4 7 . 2 2 % ,烯烃收率 可达 2 1 . 2 l %。需要 选择合适 的催化剂 装填 量和气体流速 ,以免发 生节涌。
关键 词 :乙烯;干气;低聚
中图分 类 号 :T E 6 2 4 . 4
文献 标识 码 :A
文章 编号 :1 0 0 1 — 9 6 7 7 ( 2 0 1 3 ) 0 6 — 0 0 4 8 — 0 3
水热处理 4 h 。
率按 如下公 式计算 :
基金项 目:中央高校基本科研业务费专项资金 ( N o :1 2 C X 0 4 0 3 0 A) 。 作者简介 :丁雪 ( 1 9 8 4一),女 ,博士 ,讲师 ,从事化工方 面的教学 和多相催化方 面的研 究。
第4 1 卷第 6期
2 . 2 . 1 水 量 的 影 响
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