再生器反应器讲义
反应器结构及工作原理现用图解讲课讲稿
反应器结构及工作原理现用图解反应器结构及工作原理图解小7:这里给大家介绍一下常用的反应器设备,主要有以下类型:①管式反应器。
由长径比较大的空管或填充管构成,可用于实现气相反应和液相反应。
②釜式反应器。
由长径比较小的圆筒形容器构成,常装有机械搅拌或气流搅拌装置,可用于液相单相反应过程和液液相、气液相、气液固相等多相反应过程。
用于气液相反应过程的称为鼓泡搅拌釜(见鼓泡反应器);用于气液固相反应过程的称为搅拌釜式浆态反应器。
③有固体颗粒床层的反应器。
气体或(和)液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程,包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等。
④塔式反应器。
用于实现气液相或液液相反应过程的塔式设备,包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等(见彩图)。
一、管式反应器一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。
这种反应器可以很长,如丙烯二聚的反应器管长以公里计。
反应器的结构可以是单管,也可以是多管并联;可以是空管,如管式裂解炉,也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管,以进行多相催化反应,如列管式固定床反应器。
通常,反应物流处于湍流状态时,空管的长径比大于50;填充段长与粒径之比大于100(气体)或200(液体),物料的流动可近似地视为平推流。
分类:1、水平管式反应器由无缝钢管与U形管连接而成。
这种结构易于加工制造和检修。
高压反应管道的连接采用标准槽对焊钢法兰,可承受1600-10000kPa压力。
如用透镜面钢法兰,承受压力可达10000-20000kPa。
2、立管式反应器立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等工艺中。
3、盘管式反应器将管式反应器做成盘管的形式,设备紧凑,节省空间。
但检修和清刷管道比较困难。
4、U形管式反应器U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置,以强化传热与传质过程。
U形管的直径大,物料停留时间增长,可应用于反应速率较慢的反应。
5、多管并联管式反应器多管并联结构的管式反应器一般用于气固相反应,例如气相氯化氢和乙炔在多管并联装有固相催化剂的反应器中反应制氯乙烯,气相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的反应器中合成氨。
反应——再生系统工艺计算
第七节反应—再生系统工艺计算目录一、再生器物料平衡和热平衡计算------------------------------------------21.燃烧计算-------------------------------------------------------------------3 2.再生器热平衡-------------------------------------------------------------6 3.再生器物料平衡----------------------------------------------------------8 4.附注------------------------------------------------------------------------10二、提升管反应器的设计-----------------------------------------------------121、基础数据--------------------------------------------------------------------122、提升管直径和长度计算--------------------------------------------------13三、再生器的工艺计算--------------------------------------------------------20四、旋风分离器系统的压力平衡--------------------------------------------24五、旋风分离器工艺计算-----------------------------------------------------26六、两器压力平衡------------------------------------------------------------33七、催化剂循环量的几种计算方法-----------------------------------------38反应—再生系统工艺计算这一章的主要目的是通过几个具体的例子掌握反应—再生系统工艺计算的基本方法。
催化裂化装置反应器及再生器衬里结构分析
随着带龟甲网的衬里结构复杂 、施工工序多 、施 工周期长 、造价高 、使用寿命短等矛盾的日益突出 , 对新型衬里结构的研制的要求就越来越迫切 。V 形 、Y形保温钉的研制成功 ,使衬里摆脱了对龟甲网 的依赖 ,采用这种方法可以节约大量金属 ,施工也方 便灵活 ,但由于保温钉之间互不连结 ,因而缺乏整体 刚性 。在此基础上 , 国外一些炼厂开始了对钢纤维 增强的衬里研制 ,即在衬里材料中加入钢纤维 ,铺设 到器壁上以取代传统的带龟甲网的衬里 。这种衬里 结构具有较高的抗热震能力 , 极大地改善了衬里材 料在高温状态下开裂引起破碎的脆性 。由于钢纤维 的增强作用 ,提高了衬里材料在相应操作条件下的 耐磨及耐冲刷性 , 而且施工简便[3] 。钢纤维增强的 衬里的这些特点引起了人们的极大关注 , 已经在石 化总公司多家单位得到成功的应用 。
中图分类号 :TQ03113 文献标识码 :A 文章编号 :1001 - 4837 (2002) 12 - 0027 - 03
Structure Analysis on Lining in Reactor & Regenerator of Catalytic Cracking Unit
Yangzi Petrochemical Maintenance & Installation Company GONG Liang - chao DONG Su
衬料制备
保温钉焊接
保温钉的成型 耐磨衬里喷涂
衬里养护
钢纤维准备
烘干
图 4 钢纤维增强的衬里施工程序
213 特点 (1) 结构优化 不锈钢增强的衬里焊接接头少 , 避免了带龟甲 网的衬里中柱形保温钉与器壁 、端板与保温钉 、龟甲 网与端板 、龟甲网之间焊接接头失效导致的衬里破 坏。
反再系统讲解课件(总)
二、沉降器内构件介绍 沉降器的内构件主要有4组旋风分离器、 七层汽提挡板、四组汽提蒸汽环、顶集气 室。另外其内部还设有防焦蒸汽环,待生斜 口入口装有防焦格栅。
• 反应油气、水蒸汽、催化剂先经提升管出口 四组粗旋分分离器分出大部分催化剂后,由 粗旋出口进入沉降器顶部,再经四组单级旋 风分离器分出催化剂,催化剂从旋分料腿进 入沉降器汽提段,反应生成物、惰性物质、 蒸汽、连同微量的催化剂细粒进入沉降器集 气室后,从集气室顶大油气管线进入催化分 馏塔底部。
沉降器集气室
油气 进大 油气 管线 上筒节 衬里挡板 升 气 管 无折边球形封头 下 筒 节
旋 分 入 口 旋分
沉降器防焦蒸汽环
上环现保留管嘴13个,管嘴 方向斜向下,斜对集气室外壁
• 一再内构件介绍 一再内构件主要有6组二级内旋风分离 器、一再顶集气室、一再底部主风大、小分 布环。
一再床层料位由半再生滑 阀来控制,床层料位应维 持在使待生催化剂分布器 不被盖住,且使旋风分离 器料腿有合适的料封 。
第2、4、6层汽提挡板
第1、3、5、7层汽提挡板
• 汽提蒸汽环上、中、下环分别位于第1、4、6层汽 提挡板下部,汽提蒸汽底环位于沉降器汽提段锅底 (待生斜管防焦格栅下部)。 • 以汽提蒸汽上环为例,汽提蒸汽环主要由环管、三 通、弯头、接管组成,环管上、下安装有管嘴162 个及排水管3个。 • 环管外焊有Y型保温钉并衬有AA级高耐磨刚玉衬 里。 • 汽提段底部2002年改造时在底部堆积有C0级隔热 耐磨单层衬里,由于堆积后防焦格栅离锅底较近, 格栅焦块堆积使待生斜管下料不畅,2005年大检 修时已将原堆积衬里挖除。
• 喷嘴的安装要求 喷嘴在安装时,其中心线的延长线应 与提升管中心线相交于同一点,中心轴线 与提升管中心轴线的夹角为 30°±0.5°(其中油浆回炼喷嘴的35°), 喷嘴与套管的缝隙中填充有陶纤,以防结 焦,影响检修时喷嘴的拆装。
反应器基础知识课件(原创)
主 要 内 容
概述 反应器的种类 反应器的一般结构及优缺点 反应器的操作条件 反应器的选型
概述
反应器 用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、 气液固等多相反应过程。器内常设有搅拌(机械搅拌、 气流搅拌等)装置。在高径比较大时,可用多层搅拌 桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时,可在反应 器壁处设置夹套,或在器内设置换热面,也可通过外 循环进行换热。 反应器的应用始于古代,制造陶器的窑炉就是一 种原始的反应器。近代工业中的反应器形式多样,例如: 冶金工业中的高炉和转炉;生物工程中的发酵罐以及 各种燃烧器,都是不同形式的反应器。
釜式反应器
搅拌器 除聚合过程外,还有许多其他化工过程需 要搅拌器。 按工艺过程搅拌器可分为混合、搅动、悬 浮和分散四种。 按型式,搅拌器有推进器式、透平式、浆式、 锚式、螺轴式、螺带式以及有刮壁作用的搅拌 器。前三种适用于高速搅拌低粘稠流体,后几 种适用于低速搅拌高粘稠流体。
釜式反应器
传热装置 聚合反应往往严格控制聚合温度, 要求反应物料纯净不被污染,加之粘度 高易结垢,要求传热装置传热效率要高, 结构要简单,避免有容易挂胶的粗糙表 面和导致结垢的死角,并便于清洗。
釜式反应器的高径比为1-2,在石化行业 中,除用于液相均相、液相非均相或气 相反应外,主要用于聚合反应,即将小 分子变为大分子,使反应物具有可塑、 成纤、成膜、高弹等特性。很多釜内含 有搅拌器和换热装置。大部分反应釜由 釜体、搅拌器、减速器、密封装置、换 热装置和挡板组成。
釜式反应器
釜体 釜体是一个压力容器,其内壁有的 要求镜面,有的无此要求。
塔式反应器
气升式鼓泡塔 气升式鼓泡塔塔内装有一根或几根气升管, 气体从下部的气体分布器进入气升管。在气升 管中,气液混合物密度比环形空间中的液体密 度小得多,引起液体在环形空间和气升管内做 循环流的,故称为气升式鼓泡反应器。苯乙烯 装置中的烃化/烃化转移反应器就是这种结构。
催化裂化装置反应器和再生器的技术改造
催化裂化装置反应器和再生器的技术改造摘要:延长石油集团公司某炼油厂使用洛阳石油化工公司生产的催化裂化反应再生装置。
针对目前装置存在的生产和安全问题,对系统装置做了进一步的改造,主要是对反应器和再生器的改造。
通过技改生产能力由原来80万t/a扩大到120万t/a。
关键词:催化裂化装置反应再生改造概述目前催化裂化是石油加工的主要手段之一,它在炼油工业生产中占有重要的地位。
一般原油经常减压蒸馏生产的汽油、煤油、柴油等轻质油品仅有10~40%,如果要得到更多轻质产品,须对重油馏分及渣油进行二次加工,使之生成汽油、柴油、气体等轻质产品。
国内外常用的二次加工手段主要有热裂化、焦化、催化裂化和加氢裂化等。
在我国车用汽油的组成最主要是催化裂化汽油,要提高汽油的产量,就要有良好的催化裂化反应和再生装置。
一、催化裂化反应再生的原理催化裂化反应是在催化剂表面上进行的,分解反应生成的气体、汽油、柴油等分子较小的产物离开催化剂进入产品回收系统,而缩合反应生成的焦炭,则沉积在催化剂的表面上,使其活性降低,为了使反应不断进行,就必需烧去催化剂表面上的沉积炭使之恢复活性,这一过程称之为“再生”,可见催化裂化包括“反应”和“再生”两个过程。
二、反应器的改造1. 反应器改造目的针对提升管、汽提段、沉降器的改造,使催化裂化装置能适应各种原料,例如,蜡油、脱沥青、各种馏分油和渣油的范围;提高目的产物“汽油和柴油”产率而降低副产品“气体和焦炭”的产率。
2.反应器改造的过程2.1提升管底部结构更新,增设了两个粗汽油回炼喷嘴。
这样可使粗汽油进提升管回炼,因粗汽油中芳烃含量高,难以裂化,为使它和新鲜原料在不同反应操作条件下进行反应,达到多产液化石油气的目的。
2.2提升管设两层原料喷嘴,以适应不同原料加工量,并根据市场需要调整产品分布,增加了装置操作的灵活性。
2.3提升管出口粗旋风分离器改为挡板汽提式粗旋风分离器,将反应油气和催化剂快速分离,同时尽可能地汽提掉催化剂上携带的油气,减少了二次反应,增加了轻质油收率。
探讨安装连续重整装置反应器及再生器内件的具体方法
探讨安装连续重整装置反应器及再生器内件的具体方法连续重整装置在芳烃联合装置中具有重要作用,该装置的原料包括加氢裂化重石脑油、直馏石脑油,可生产出高辛烷值汽油,副产含氢气体、戊烷、液化气、拔头油等产品。
该装置包括三个单元,分别为催化剂连续再生、连续重整、预处理三个环节。
本文主要分析连续重整装置反应器及再生器内件的具体安装方法,确保该装置应用的合理性与科学性。
标签:连续重整装置;再生器;反应器连续重整装置有4个反应器,布置方式为两两重叠。
催化剂再生器在其中具有重要作用,它可实现连续再生,利用催化剂管线,能够了解再生器与反应器。
第四反应器用过的催化剂受到氮气作用影响后,会输送至再生部分,催化剂会进至再生器,在重力作用影响下而移动,通过烧焦、氯化更新、干燥等环节后,可获取再生效果。
利用氢气可将催化剂(再生后)提升至反应器上部,催化器在加热条件下能够再还原,在重力作用下,催化剂会下移至第四反应器,在第四反应器中,被排除的催化剂可存至再生系统,从而将催化剂循环移动过程完成[1]。
1 连续重整装置分析在使用连续重整装置时,该装置内件易发生异常情况,其中反应器操作异常是最严重的异常现象。
在连续重整装置中,大多为重叠式反应器,包括多个组成部分,例如盖板、扇形筒、催化剂输送管、中心管等。
在装置正常运行时,可利用输送管将催化剂送至反应器中心管,在重力作用影响下,催化剂会向下流动,当达到反应器底部后,催化剂会经引导口,被送至另一反应器。
油气主要经反应器入口进至器壁,并流至催化剂床层,然后达到中心管内,流出于反应器出口,可使整个循环过程完成[2]。
反应器问题的产生受到很多因素的影响,最主要的因素在于催化生焦时存在焦粉累积现象,如果焦粉累积太多,就会缩小扇形区面积,对油气正常流通造成很大影响,易导致油气发生阻塞,出现短路的情况,增加了油气气压差。
在扇形筒中,如果积碳持续增加,则会出现扇形筒膨胀现象,若存在严重膨胀,可能引发扇形筒破裂,损坏内件[3]。
催化裂化装置反应器和再生器的技术改造
催化裂化装置反应器和再生器的技术改造摘要:延长石油集团公司某炼油厂使用洛阳石油化工公司生产的催化裂化反应再生装置。
针对目前装置存在的生产和安全问题,对系统装置做了进一步的改造,主要是对反应器和再生器的改造。
通过技改生产能力由原来80万t/a扩大到120万t/a。
关键词:催化裂化装置反应再生改造概述目前催化裂化是石油加工的主要手段之一,它在炼油工业生产中占有重要的地位。
一般原油经常减压蒸馏生产的汽油、煤油、柴油等轻质油品仅有10~40%,如果要得到更多轻质产品,须对重油馏分及渣油进行二次加工,使之生成汽油、柴油、气体等轻质产品。
国内外常用的二次加工手段主要有热裂化、焦化、催化裂化和加氢裂化等。
在我国车用汽油的组成最主要是催化裂化汽油,要提高汽油的产量,就要有良好的催化裂化反应和再生装置。
一、催化裂化反应再生的原理催化裂化反应是在催化剂表面上进行的,分解反应生成的气体、汽油、柴油等分子较小的产物离开催化剂进入产品回收系统,而缩合反应生成的焦炭,则沉积在催化剂的表面上,使其活性降低,为了使反应不断进行,就必需烧去催化剂表面上的沉积炭使之恢复活性,这一过程称之为“再生”,可见催化裂化包括“反应”和“再生”两个过程。
二、反应器的改造1. 反应器改造目的针对提升管、汽提段、沉降器的改造,使催化裂化装置能适应各种原料,例如,蜡油、脱沥青、各种馏分油和渣油的范围;提高目的产物“汽油和柴油”产率而降低副产品“气体和焦炭”的产率。
2.反应器改造的过程2.1提升管底部结构更新,增设了两个粗汽油回炼喷嘴。
这样可使粗汽油进提升管回炼,因粗汽油中芳烃含量高,难以裂化,为使它和新鲜原料在不同反应操作条件下进行反应,达到多产液化石油气的目的。
2.2提升管设两层原料喷嘴,以适应不同原料加工量,并根据市场需要调整产品分布,增加了装置操作的灵活性。
2.3提升管出口粗旋风分离器改为挡板汽提式粗旋风分离器,将反应油气和催化剂快速分离,同时尽可能地汽提掉催化剂上携带的油气,减少了二次反应,增加了轻质油收率。
MTO反再系统设备培训
初的研究是基于二甲醚制烯烃,后来技术改进从甲醇开始,而从甲醇
开始的过程也包含甲醇转化为二甲醚,二甲醚转化烯烃的过程,故引 用double的意思;由于大连化物所地处大连,大部分人认为这个D是大
连的意思。
一、装置概述
MTO装置共计设备253台套,其中静设备148台,动设备90台,成套 设备4套,起重设备6台,炉类设备5台。 1、主要静设备包括:反应器-再生器系统设备、塔类设备、冷换类 设备及容器类。
二、反再系统设备-反应器和再生器
(五)催化剂汽提器 反应器下部设置催化剂蒸汽汽提设施,对待生 催化剂进行汽提力求减少待生催化剂携带的反应气
体量。
再生催化剂携带至反应器内的烟气量会对后部 产品分离带来许多不利影响。设计中在再生器下部
设置再生催化剂蒸汽汽提设施,对再生催化剂进行
汽提,力求减少再生催化剂携带的再生烟气量。 本装置采用LPEC多段格栅汽提技术并进行特
参数
最高工作温度:550℃ 最高工作压力0.2MPa 最高工作温度:720℃ 最高工作压力0.2MPa 最高工作温度:550℃ 工作压力0.11MPa 最高工作温度:700℃ 工作压力0.105MPa
介质
甲醇、油气、催化剂 油气/催剂 反应气/催化剂 烟气/催化剂
二、反应器和再生器
(一)反应器、再生器皆是关键设备,体积 大,结构复杂,设计温度较高,局部气速高,磨 损较严重。 1) 反应器设备外壳采用245R,内衬隔热耐磨衬 里材料,进料部分内件采用1Cr5Mo和 15CrMoR, 稀相旋分系统内件采用S32168 (06Cr18Ni11Ti); •2) 再生器外壳采用245R,内衬隔热耐磨衬里 材料,内件采用S30409 (07Cr19Ni10)0Cr18Ni9;
催化裂化装置反应器和再生器设计
催化裂化装置反应器和再生器设计陈万柱;王政威;郭道生【摘要】通过本公司催化裂化装置反应器(沉降器)和再生器的设计,介绍了催化裂化装置两器结构设计(包括壳体、外集气室、分布管、衬里结构等的设计)及材料选择(包括壳体材料和内件材料)的特点,并对一些结构设计和材料选择问题进行了详细分析.%The reactor and regenerator of fluid catalytic cracking (FCC) unit has been designed by China Huanqiu engineering company Liaoning branch. In this paper, the equipment structure design (including shell,gas collection, distribution pipe, lining) and material selection (such asshel,intemals) were introduced, and some problem about the structural design and material selection were analyzed.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2012(041)006【总页数】2页(P634-635)【关键词】催化裂化;反应器;再生器;结构设计;材料选择【作者】陈万柱;王政威;郭道生【作者单位】中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁抚顺113006;中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁抚顺113006;中国寰球工程公司辽宁分公司,辽宁抚顺113006【正文语种】中文【中图分类】TE966催化裂化是炼油工业中一种最重要的二次加工工艺,在炼油工业生产中占有重要的地位;是石油化工中重质馏分油轻质化的主要手段。
催化反应-再生系统是整个催化裂化装置的核心,反应器(沉降器)和再生器(以下简称两器)设计的成功与否,将直接关系到装置能否高效、长周期地运行。
催化裂化反应-再生系统PPT参考幻灯片
二:再生器
主要作用是烧去结焦剂上的焦炭以恢复其活性,同时 也提供裂化反应所需的热量
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主要要求有: ①再生剂的含炭量较低,一般要求低于0.2%,甚至低
于0.05%; ②有较高的烧碳强度,当以再生器内的有效藏量为基
准时,烧碳强度一般为100~250kg/(t.h); ③催化剂减活及磨损较少; ④易于操作,能耗及投资少; ⑤能满足环保要求
压力、以及催化剂的表面结构有关 重油催化裂化则用4~
汽提汽用量一般为 2~3kg/1000kgCat
5kgH2O/1000kgCat
5
两段提升管催化裂化技术
目前提升管反应器的固有弊端: ➢提升管过长恶化产品分布 ➢新鲜原料与循环油浆竞争催化 中心 ➢难于实现大剂油比操作
6
两段提升管 FCC技术的思想及特点
➢两段FCC技术的基本思想: ★提高催化裂化催化剂的有效活性和选择性,从而改 善目的产品分布; ★分段反应,提高调整生产方案的灵活性
➢因此,两段提升管FCC技术打破原来的提升管反应器型 式和反-再系统流程:
★两段提升管反应器取代单一反应器 ★构成拥有两路循环的反应-再生系统
7
两段提升管反应器示意图
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c.快速床(循环流化床)再生 ➢气相转化成连续相,催化剂颗粒变为分散相,从而强化 了烧碳过程 ➢随着气速的提高,返混程度减小,中、上部接近于平推 流,也有利于烧碳强度的提高 ➢在快速流化床区域,必须有较大的固体循环量才能保持 较高的床层密度 ➢催化裂化装置的烧焦罐再生就是属于循环流化床的一种 再生方式
4
➢提升管下部进料段的油剂接触状况对重油催化裂化的反应
有重要影响。减小原料油的雾化粒径,可增大传热面积,
从而提高了原料的气化率,且可以改善产品产率的分布
第一章.再生器反应器
1 .催化裂化反应器再生器维护检修规程SHS 02001—2004目次1 总则 (3)2检修周期与内容 (3)3检修与质量标准 (4)4试验与验收 (20)5维护 (21)附录A翼阀冷态试验方法(参考件) (22)1总则1.1主题内容与适用范1.1.1本规程规定了炼油厂催化裂化装置反应器(沉降器)、再生器(以下简称“两器”)的检修周期与内容、检修与质量标准、试验与验收、维护。
1.1.2本规程适用于炼油厂催化裂化装置“的两器”及所属附件的检修和维护。
1.2编写修订依据SHS 3504-2000催化裂化装置反应再生系统设备施工及验收规范SHS 3531-1999隔热耐磨混凝土衬里技术规范SHS 01004-2003压力容器维护检修规程GB 150—1998刚制压力容器国家质量技术监督检验检疫总局《特种设备安全检查条例》国家质量技术监督检验检疫总局《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督检验检疫总局《在用压力容器检验规程》2检验周期与内容2.1检修周期两器检修周期为2~3年。
2.2检修内容2.2.1检修两器防腐、绝热层及设备铭牌是否损坏。
2.2.2壳体及焊缝有无裂纹、局部变形和过热。
2.2.3基础有无裂纹、破损、倾斜和下沉,地脚螺栓有无松动。
2.2.4衬里层有无裂纹、鼓包、冲蚀磨损及脱落等损坏情况。
2.2.5提升管及器内外等部件有无变形,冲蚀磨损、开裂。
2.2.6检查三级旋风分离器。
2.2.7检查内外取热系统。
2.2.8检查高温取热炉。
2.2.9检查膨胀节和烟道系统。
2.2.10检查辅助燃烧室系统。
3检修与质量标准3.1检修前准备3.1.1备齐所需的图纸、技术资料,并编制施工方案。
3.1.2备齐机具、量具、材料和劳动保护用品。
3.1.3与两器连接管线应加盲板,内部必须清扫干净,施工现场必须符合有关安全规定。
3.2检查内容以外观检查为主,对“两栖”系统设备和部件的冲蚀、裂纹、古堡、乔奇、磨损、壁后减薄、脱落、堵塞、结焦等进行检查,必要时进行探伤、测厚或用0.5 kg小锤敲击检查:检查两器村里的磨损、开裂、松动、鼓包和脱落等情况。
催化剂再生及其反应机理
目录第1章催化裂化工业1.1概述-------------------------------------1 1.2设计规模与生产制度-----------------------4 1.3原料与产品规格---------------------------5 第2章生产方法及其工艺流程选择2.1催化剂再生及其反应机理-------------------9 2.2 催化剂再生的工艺流程--------------------10 2.3 本设计方案的选择及其优点----------------11 2.4 物料衡算--------------------------------12 第3章公用工程3.1 蒸汽系统--------------------------------13 3.2 净化风和非净化风系统--------------------13 3.3 生产生活用水----------------------------14I第4章生产控制部分4.1 主要生产参数控制-----------------------15 第5章安全和环境保护5.1 水污染源分布及控制---------------------17 5.2 大气污染源分析及控制-------------------18 5.3 固体废物污染源及控制-------------------20 5.4 噪声污染分析及控制---------------------21I I第1章催化裂化工业1.1概述1.1.1 催化裂化工业的意义与作用石油工业是国民经济中最重要的支柱产业之一,是提供能源,尤其是提供交通运输燃料和有机化工原料的最重要的工业。
据统计,全世界总能源需求的40%依赖于石油产品[1]。
然而作为一种不可再生资源,石油的产量在不断的下降,而社会生产,人民生活却需要大量的汽油,柴油等轻质油品,但是石油不能直接作为产品使用,必须经过各种加工过程,炼制成多种符合使用要求的各种石油产品。
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催化剂连续再生必须经历五个工艺过程, 既催化剂的烧焦﹑氧氯化﹑干燥﹑冷却﹑ 还原。其中四个过程是在再生器中完成的, 还原是在再生器外完成的。因此再生器的 结构要按能够完成四个工艺过程来设计, 必须满足催化剂连续再生工艺的要求。
烧焦,是有氧气存在下的燃烧反应,炭中主要的 化学元素为C和H。 在空气量充足的情况下,通常的燃烧反应为: C + O2 —→CO2 + 热量 但如果空气量不足,可能发生不完全反应: 2C + O2 —→2CO + 热量 炭中的H与O2反应速度要远远快于烧碳的反应: 2H2 + O2 —→2H2O + 热量 CO遇02则有可能进一步氧化: 2CO + O2 —→2CO2 + 热量
反应器结构(锥形区域)
常见故障
结焦: 中心管的外筛网的筛面被挤破,四周的 扇形管大部分被挤压破裂、变形,底封 头上堆积着厚厚的催化剂粉末和焦炭, 膨胀圈被严重扭曲、变形脱落。 大量的模拟实验表明:烃类操作温度越 高,反应进行越快,产生膨胀力能迅速 把扇形筒底端推向各个不同方位,造成 内构件大量损坏,从而造成巨额的经济 损失,因此要尽量避免结焦事故的发生。
3.干燥段
催化剂在进入铂重整反应器之前越干燥,那么它 的总体性能越好。高温和干燥时间长及足够的干 燥气体流速,有利于本步骤完成。足够的干燥气 体流速,能确保气体分布良好,热量充足;
4.冷却段
冷却区有两大作用:冷却去下游待处理的催
化剂,预热部分去干燥区的空气。 冷却的催化剂降低了下游催化剂输送设备的 材质方面的要求。 预热的干燥空气降低了空气加热器负荷,这 样可节约公用工程开支。
重整反应器
结构形式分类:
1、轴向反应器: 结构形式最为简单,筒体内装入催 化剂,油气自上而下垂直穿过催化剂床 层进行反应,反应器本身设有油气出入 口和催化剂卸料口。 2、径向反应器: 重整反应器R-2201-2204
零部件
1、中心管 内层圆筒的外表面按照圆周方向均匀的开若干 小孔(孔径约5-6mm),开孔率是工艺设计的 关键,合理的开孔率能够使油气在整个流通面 积上达到均匀分布。开孔面积过大,气体通过 床层的组立降低,会造成沿中心管顶底界面上 的气量分布不均。 外圆筒外部的筛网具有光滑的接触面和最大的 流通面积等优点。筛网孔间隙小,固体催化剂 不会被镶嵌在筛网的缝隙内,所以保证了催化 剂的顺利流动和反应。
再生器反应器讲义
再生设备
由于反应系统与再生系统间操作压力和介质
环境不同,所以要保证催化剂在两系统间的 安全循环,必须做到: ①再生部分的高﹑低压设备不能有物流互 串的现象。 ②反应部分的氢气与烃类不能与含氧的再 生部分互串。
再生器
重整催化剂再生的“四步法工艺”是指: 第一步:烧焦,即催化剂上炭的烧除。 第二步:氯化/氧化,又叫氯化更新,即一方面调 节催化剂上的氯含量,另一方面氧化和分散催化剂 表面的金属。 第三步:干燥,即去除催化剂上烧焦产生的多余水 份。 第四步:还原,即将催化剂上的金属由氧化态转化 为还原态
CYCIEMAX再生器中央的约翰逊筛网设计成倒锥 体形作用: 中央的筛网为倒锥体形,有两个目的: (1)提高烧焦区域的催化剂流速,该催化剂暴露在 高温和高水分、低氧含量的气体中,可使催化剂 比表面积减小。 (2)停留时间十分重要,降低烧焦区域后的催化剂 流速,保证催化剂上的焦碳燃烧充分,防止含碳 催化剂进入氧氯化区,引起超温。
谢谢
1.烧焦段
上述各反应对除焦是必要的,但对催化 剂容易造成损害。它导致催化剂表面温度 上升,而高温则极大地增加了催化剂永久 性损害的危险。所以烧焦要控制好,这是 通过控制燃烧过程的氧含量来完成的。 氧含量过高造成温度过高,但氧含量过低 则燃烧不足。正常操作时,氧含量保持在 0.6~1.0摩尔%之间,这是使烧焦速度达到 最快,烧焦温度相对最低的最佳范围。
零部件
3、密封板
密封板的装配精度更严格,它是根据 设备操作温度、材质、床层高度在其 温度下的膨胀系数计算而得,不同反 应器的密封板与扇形筒的间隙值是不 同的,因此安装重叠式反应器内的扇 形筒时,该间隙值被确定为反应器安 装是否符合要求,能否满足仅有的一 个重要条件,也是验收是否符合要求 的一个重要参数。
催化剂入口
第一反应器原料入口 第一反应器流出物出口
催化剂 转移管 反应器原料 入口 反应物流出口
出物出口
第一反应器 第二反应器原料入口 第二反应器原料出口
二反应器流出物出口
中心管
第二反应器 最后反应器原料入口 最后反应器流出物出口 扇形筒
催化剂出口
零部件
2、扇形筒
一般由壁厚3mm的不锈钢板制成,外 表面上开有很长的长条孔,各开孔的圆角 处都不准有尖锐的棱角,制造要求精度很 高,每个扇形筒都紧贴在反应器壁上,采 用膨胀圈固定,但固定的紧密度很严格, 即要使扇形筒不能移动,保证其不会变形; 又要考虑在操作状态下扇形筒的热膨胀需 要的间隙;
CYCLEMAX再生器内圆柱体分布器上均布
的气体通道的作用: 再生器内圆柱分布器上的气体通道均布 贯通到四个位置。这些通道使得由分布器 封住的区域与分布器外侧的区域之间便于 进行气体传递,保持内外的压力平衡。这 种传递对确保气体均匀分布穿越干燥区的 园柱体床层是很重要的。否则可能由于压 力不平衡而使气体的分布形成偏流,向压 力低的区域多流动,这样无论对氯化、干 燥还是冷却都不利,因此在此三个区内均 设置了气体通道。
氧化反应和重新分散(更新)反应可归纳如下:
金属 + O2 —→金属氧化物(分散)
金属在催化剂表面分布得越均匀,催化剂
的金属功能就越好。分散的条件是:氧含 量高,停留时间长,氯含量适当。有助于 金属氧化和重新分布。
干燥,是去除催化剂上的多余水份。催化剂上多 余水分来自烧焦步骤。采用高温干燥气体流过催 化剂,以达到烘干的目的。 干燥步骤也可理解为在催化剂载体上置换水分: 载体—H2O + 干燥气体—→载体 + 气体 + H20
2.氧氯(即金属铂)。这些反 应的特点是有氧和有机氯化物参与的复杂 反应,所以反应需要氧和氯化物。 氯化反应主要归纳为: 氯化物 + O2 —→HCl + CO2 + H2O HCL + O2 —→CI2 + H20(迪肯平衡 载体—OH + HCL —→载体—CL + H2O