再生器反应器讲义

1、再生器反应器讲义第一页，共30页。再生设备v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： 再生部分的高低压设备不能有物流互串的现象。 反应部分的氢气与烃类不能与含氧的再生部分互串。 第二页，共30页。第三页，共30页。第四页，共30页。再生器v重整催化剂再生的“四步法工艺”是指：v第一步：烧焦，即催化剂上炭的烧除。v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。 v第三步：干燥，即去除催化剂上烧焦产生的多余水份。v第四步：还原，即将催化剂上的金属由氧化态转化为还原态 第五页，共30页。v 催

2、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。第六页，共30页。1.烧焦段v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。v在空气量充足的情况下，通常的燃烧反应为： C + O2 CO2 + 热量v但如果空气量不足，可能发生不完全反应： 2C + O2 2CO + 热量v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vCO遇02则有可能进一步氧化： 2CO + O2 2CO2 + 热量第

3、七页，共30页。v 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。v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0.61.0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。 第八页，共30页。第九页，共30页。v CYCIEMAX再生器中央的约翰逊筛网设计成倒锥体形作用：v中央的筛网为倒锥体形，有两个目的：v(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。v(2)停留时间

4、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。第十页，共30页。2.氧氯化段v氯化氧化，是调节氯化物含量，氧化和分散催化剂表面的金属(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。v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第十一页，共30页。v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)v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

5、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。第十二页，共30页。第十三页，共30页。3.干燥段v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。v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 + H20v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；第十四页，共30页。第十五页，共30页。4.冷却段v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

6、燥区的空气。v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。第十六页，共30页。第十七页，共30页。第十八页，共30页。第十九页，共30页。第二十页，共30页。vCYCLEMAX再生器内圆柱体分布器上均布的气体通道的作用：v 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，

7、因此在此三个区内均设置了气体通道。第二十一页，共30页。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第二十二页，共30页。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

8、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。第二十三页，共30页。催化剂入口第一反应器原料入口第一反应器流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中心管催化剂转移管催化剂出口反应器原料入口反应物流出口出物出口第二十四页，共30页。第二十五页，共30页。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；第二十六页，共30页。第二十七页，共30页。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。第二十八页，共30页。反应器结构（锥形区域）第二十九页，共30页。常见故障结焦：结焦：中心管的外筛网的筛面被挤破，四周的扇形管大部