加氢反应器介绍

2、 加氢脱氮反应：含氮化合物对产品质量的稳定性有较大危害， 并且在燃烧时会排放出NOX污染环境，同时会使油品变色。石油馏 分中的含氮化合物主要是杂环化合物，非杂环化合物较少。杂环氮 化物又可分为非碱性杂环化合物(如吡咯)和碱性杂环化合物(如吡 啶)。
(1)非杂环化合物
非杂环氮化合物加氢反应时脱氮比较容易，如脂族胺类 （RNH2)：
1、Φ20 瓷球 装填高度为200mm
2、Φ8瓷球 装填高度为100mm
3、高活性嗫基催化剂装填高度为 7100mm，计10.8吨
4、Φ8瓷球 装填高度为100mm
三、反应器内 5催、Φ化20 瓷剂球 分装填布高度情为20况0mm
四、加氢反应器内发生反应
1、 加氢脱硫反应：加氢脱硫反应不是简单的硫元素的脱除， 而是大部分形态的硫都是最终以硫醇形式被脱除。
固定床反应器每一催化剂床层下部均安装有若干根卸料管，跨过催化剂支撑盘、 物料分配盘及冷氢箱，通向下一床层，作为在反应器停工卸除催化剂的卸剂通道。
5. 冷氢管
烃类加氢反应属于放热反应，对多床层的加氢反应器来说， 油气和氢气在上一床层反应后温度将升高，为了下一床层继续 有效反应的需要，必须在两床层间引入冷氢气来控制温度。将 冷氢气引入反应器内部并加以散布的管子被称为冷氢管。
反应器内设置有入口扩散器、 积垢篮、卸料管、催化剂支撑盘、 出口捕集器、气液反应物流分配盘、 冷氢箱、熱电偶保护管和出口收集 器等反应器内构件。
1. 入口扩散器
来自反应器入口的介质首先经过入口扩散器， 在上部锥形体整流后，经上下两挡板的两层 孔的节流、碰撞后被扩散到整个反应器截面 上。
其主要作用为：一是将进入的介质扩散到反 应器的整个截面上；二是消除气、液介质对 顶分配盘的垂直冲击，为分配盘的稳定工作 创造条件；三是通过扰动，促使气液两相混 合
2. 分配盘
加氢反应器所使用的反应物流分配器，按其作用原理大致可分为溢流式和抽吸喷 射式两类。在催化剂床层上面，采用分配盘是为了均布反应介质，改善其流动状 况，实现与催化剂的良好接触，进而达到径向和轴向的均匀分布。
反应器顶部分配盘
4. 催化剂支撑盘
催化剂支撑盘由T形大梁、格栅和丝网组成。大梁的两边搭在反应器 器壁的凸台上，而格栅则放在大梁和凸台上。格栅上平铺一层粗不锈钢丝 网，和一层细不锈钢丝网，上面就可以装填磁球和催化剂了。
冷氢管 催化剂卸料管 冷氢箱上挡板盘
冷氢箱下挡板盘 冷氢箱筛板盘
7. 出口收集器
出口收集器是个帽状部件，顶部有圆孔，侧壁有长孔，覆盖不锈 钢网。其作用主要是阻止反应器底部的瓷球从出口漏出，并导出流体。
8. 热电偶
为监视加氢放热反应引起床层温度升高及床层截面温度分布状况 而对操作温度进行监控。
预加氢反应器（R0101）
固定床反应器：
床层内固体催化剂处于静止状态。
特点：催化剂不宜磨损，催化剂 在不失活情况下可长期使用。
主要适于加工固体杂百度文库、油溶性 金属含量少的油品
2、按反应器本体结构分类： 分为单层结构、多层结构。单层结构包括钢板卷焊及
锻焊结构；多层结构一般有绕带式及热套式。 3、按反应器内介质流向又可分为径向和轴向反应器。
6. 冷氢箱
冷氢箱实为混合箱和预分配盘的组合体。它是加氢反应器内的热 反应物与冷氢气进行混合及热量交换的场所。其作用是将上层流下来 的反应产物与冷氢管注入的冷氢在箱内进行充分混合，以吸收反应热， 降低反应物温度，满足下一催化剂床层的反应要求，避免反应器超温。
冷氢箱的第一层为挡板盘，挡板上开有节流孔。由冷氢管出来的 冷氢与上一床层反应后的油气在挡板盘上先预混合，然后由节流孔进 入冷氢箱。进入冷氢箱的冷氢气和上层下来的热油气经过反复折流混 合，就流向冷氢箱的第二层——筛板盘，筛板盘，在筛板盘上再次折 流强化混合效果，然后在作分配。筛板盘下有时还有一层泡帽分配盘 对预分配后的油气再作最终的分配。
(1)硫醇 硫醇加氢反应时，发生C—S键断裂：
RSH+H2→RH+H2S (2)硫醚 硫醚加氢反应时，首先生成硫醇，再进一步脱硫。 (3)二硫化物 二硫化物加氢反应时，首先发生S-S键断裂生成进一步发生 C—S键断裂，脱去硫化氢。在氢气不足的条件下，硫醇也可 以转化成硫醚。 (4)噻吩 噻吩加氢反应时，首先是杂环加氢饱和，然后是C-S键开环断 裂生成硫醇，最后生成丁烷
冷氢加入系统的作用和要求是： 均匀、稳定地供给足够的冷氢量； 必须使冷氢与热反应物充分混合，在进入下一床层时有一 均匀的温度和物料分布。 冷氢管按形式分直插式、树枝状形式和环形结构。 对于直径较小的反应器，采用结构简单便于安装的直插式 结构即可。 对于直径较大的反应器，直插式冷氢管打入的冷氢与上层 反应后的油气混合效果就不好，直接影响了冷氢箱的再混合效 果。这时就应采用树枝状或环形结构。
加氢反应器
1、加氢反应器分类
2、典型加氢反应器结构
目录 3、加氢反应器内部催化剂装填
4、典型的加氢反应过程
5、影响加氢反应深度的条件
一、加氢反应器分类 1、（按照工艺流程及结构分类） 1. 固定床反应器 2. 移动床反应
器 3. 流化床反应器 4.鼓泡床 反应器 固定床反应器使用最为广泛（气液 并流下流式）
催化剂支撑大梁和格栅要有足够的高温强度和刚度。即在420℃高温 下弯曲变形也很小，且具有一定的抗腐蚀性能。因此，大梁、格栅和丝网 的材质均为不锈钢。在设计中应考虑催化剂支撑盘上催化剂和磁球的重量、 催化剂支撑盘本身的重量、床层压力降和操作液重等载荷，经过计算得出 支撑大梁和格栅的结构尺寸。
4. 催化剂卸料管
二、加氢反应器结构 加氢过程由于存在有气、液、固三 相的放热反应，欲使反应进料（气、 液两相）与催化剂（固相）充分、 均匀、有效地接触，加氢反应器设 计有多个催化剂床层，在每个床层 的顶部都设置有分配盘，并在两个 床层之间设有温控结构（冷氢箱）， 以确保加氢装置的安全平稳生产和 延长催化剂的使用寿命。
R—NH2+H2 →RH+NH3 (2)非碱性杂环氮化物(如吡咯) 吡咯加氢脱氮包括五元环加氢、四氢吡咯中的C—N键断