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淺析加氫反應(yīng)器的運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)組成

更新時(shí)間:2021-04-26      點(diǎn)擊次數(shù):1875
  加氫反應(yīng)器是加氫裝置的核心設(shè)備,也是加氫工藝的關(guān)鍵。你知道它的運(yùn)行原理,結(jié)構(gòu)組成,有哪些構(gòu)件?
       反應(yīng)器操作于高溫高壓臨氫環(huán)境下,并且進(jìn)入反應(yīng)器的物料往往都含有硫和氮等雜質(zhì),和氫反應(yīng)生成具有腐蝕性的硫化氫和氨,另外,加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng),會(huì)使床層溫度升高,但又不能出現(xiàn)局部過(guò)熱現(xiàn)象。
  加氫過(guò)程由于存在有氣、液、固三相的放熱反應(yīng),欲使反應(yīng)進(jìn)料(氣、液兩相)與催化劑(固相)充分、均勻、有效地接觸,加氫反應(yīng)器設(shè)計(jì)有多個(gè)催化劑床層,在每個(gè)床層的頂部都設(shè)置有分配盤(pán),并在兩個(gè)床層之間設(shè)有溫控結(jié)構(gòu)(冷氫箱),以確保加氫裝置的安全平穩(wěn)生產(chǎn)和延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。
  加氫反應(yīng)器依據(jù)催化加氫過(guò)程進(jìn)料原料油性質(zhì)的不同,采用的工藝流程和催化劑是不相同的,其反應(yīng)的形式也有各異,一般有三種類型:固定床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器。根據(jù)反應(yīng)器使用狀態(tài)下,高溫介質(zhì)是否與器壁接觸,可以分為冷壁結(jié)構(gòu)及熱壁結(jié)構(gòu)。
  冷壁式反應(yīng)器是在設(shè)備內(nèi)壁設(shè)置非金屬隔熱層,有些還在隔熱層內(nèi)襯不銹鋼套,使反應(yīng)器的設(shè)計(jì)壁溫降至300℃以下,因而就可以選用碳鋼,內(nèi)壁也不用堆焊不銹鋼,從而降低了制造難度。
  但由于冷壁式反應(yīng)器的隔熱層占據(jù)內(nèi)殼空間,減少了反應(yīng)器容積的利用率,浪費(fèi)了材料,而且冷壁式反應(yīng)器內(nèi)的非金屬隔熱層在介質(zhì)的沖刷下,或在溫度的變化中易損壞,操作一段時(shí)間后可能就需要修理或更換,且施工和修理費(fèi)用較高。如果操作時(shí)襯里脫落,襯里脫落處附近的反應(yīng)器壁會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)溫度,從外觀看,該處油漆會(huì)變色。因此反應(yīng)器的不安全隱患增加,嚴(yán)重時(shí)甚至造成裝置的被迫停車。
  熱壁式反應(yīng)器的器壁直接與介質(zhì)接觸,器壁溫度與操作溫度基本一致,所以被稱為熱壁式反應(yīng)器。雖然熱壁反應(yīng)器的制造難度較大,一次性投資較高,但它可以保證長(zhǎng)周期安全運(yùn)行,目前被普遍采用。