固定床反应器操作与控制.ppt

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1、任务14固定床反应器操作与控制化学反应过程与设备包装：通常是桶装（内用塑料袋），有金属桶、纤维板桶。运输：轻拿轻放，以免破碎。贮藏：防潮、防污染、防氧化。装填：保证气流分布均匀、阻力降小——先过筛，检查支撑箅条、金属支网等状况，顶部用固定栅条或一层重的惰性物压住——防被吹而移动方法：布袋法、绳斗法、多节杆法（用于固定床列管式反应器）14.1催化剂使用14.1.1运输、贮藏与填装布袋法、绳斗法布袋法绳斗法升温与还原：是催化剂.制备过程的“继续”，是形成活性结构的过程，是投入使用前的最后工序。过程特点：既有化学变化—还原为活性态

2、，如金属又有物理变化—表面积增大，析碳（CO还原时),正常过程应稳定而缓慢。14.1.3开停车及钝化14.1.3.1开车a.纯N2（或惰性气）置换系统；b.用气体循环加热至一定温度；c.用还原性气体（或工艺条件）升温、还原。14.1.2固体催化剂升温与还原14.1.2升温与还原短期停车（临时、抢修等）：只需关闭反应器出口阀并保持催化剂床层温度，维持正压或用纯N2保护催化剂，维持炉温。长期停车：钝化处理—用含少量氧的N2（或水蒸气）缓慢氧化催化剂，逐步降温——卸出催化剂。卸出催化剂方法：真空抽出，人工卸出；更换催化剂的停车：

3、降温、氧化、卸出；14.1.3.2停车及钝化14.1.4.1催化剂的使用1.催化剂使用中的变化（活性随时间的变化）Ⅰ.诱导期（成熟期）Ⅱ.稳定期Ⅲ.衰老期2.注意事项1）防止还原好催化剂与空气接触；2）维持稳定操作条件，尽量减少波动；3）原料须净化除尘，减少毒物和杂质影响；4）保持催化剂使用允许的温度范围，催化剂使用初期，应是操作温度处于最佳使用温度下限，待活性降低后在逐渐提温。5）开车时升温升压速度缓慢，减少开停车次数；14.1.4催化剂的使用、失活与再生14.1.4.2催化剂失活催化剂使用一段时间后，活性将下降。活性下降

4、的原因分三类：结构变化－－烧结、粉化、活性组分晶粒长大等。物理失活－－积碳、粉尘、惰性组分吸附等。化学中毒－－原料中的有害物质与催化剂活性组分发生反应，永久性结合。解决失活问题的方法1、改进催化剂－－加强耐高温、抗毒性。2、采用“中期活性”设计反应器－－反应器设计时打出充分的余量。3、严格控制操作条件－－控制原料气中毒物的含量及反应温度等。4、优化操作，弥补活性下降－－催化剂活性下降后，采用例如升温等方法弥补。方法：（1）蒸汽处理（2）空气处理（3）H2/还原性气（4）酸/碱处理催化剂再生操作：在固定床、移动床、流化床中进行

5、14.1.4.3催化剂的再生下面以加氢裂化反应器为例，介绍固定床反应器的日常运行和操作要点。加氢裂化为强放热反应，为此将固定床反应器内的催化剂床层分成若干段，采用注急冷氢的办法，取走大量热量，因此反应器的结构比较复杂。14.2固定床反应器操作与控制要点1.温度调节对加氢催化裂化来说，催化剂床层温度是反应部分最重要的工艺参数。提高反应温度可使裂化反应速率加快，原料的裂化程度加深，生成油中低沸点组分含量增加，气体产率增高。但反应温度的提高，使催化剂表面积炭结焦速率加快，影响使用寿命。所以，温度的调节控制十分重要。（1）控制反应器

6、入口温度以加热炉式换热器提供热源的反应，要严格控制反应器入口物料的温度，即控制加热炉出口温度或换热器终温，这是装置重要的工艺指标。如果有两股以上物料同时进反应器，则还可以调节两股物料的比例，达到反应器入口温度恒定的要求。加氢裂化反应器就可以通过加大循环氧量或减少新鲜进料，来降低反应器的入口温度。（2）控制反应床层间的急冷氢量加氢裂化是急剧的放热反应。如热量不及时移走，将使催化剂温度升高。而催化剂床层温度的升高，又加速了反应的进行，如此循环，会使反应器温度在短时间急剧升高，造成反应失控，造成严重的操作事故。正常的操作中，用调节

7、急冷氢量来降低床层温度。（3）原料组成的变化会引起温度的变化原料组成发生变化，在加氢条件下，反应热也会变化，从而会引起床层温度的变化。如原料中硫和氮含量增加，床层温度会上升；原料中杂质增多，床层温度一般也会上升；原料变重，温度升高；而原料含水量增加，则床层温度会上下波动。（4）反应器初期与末期的温度变化通常在开工初期，催化剂的活性较高，反应温度可低一些。随着开工时间的延续，催化剂活性有所下降，为保证相对稳定的反应速率，可以在允许范围内适当提高反应温度。（5）反应温度的限制;加氢裂化反应器规定反应器床层任何一点温度超过正常温度

8、15℃时即停止进料；超过正常温度28℃时，则要采用紧急措施，启动高压放空系统。因为压力下降，反应剧烈程度减缓，使温度不致进一步剧升，造成反应失控。2.压力的调节加氢裂化是在氢气存在下的高压反应。反应压力主要是氢气的分压。提高氢分压，可以促使加氢反应的进行，烯烃和芳烃的加氢反应加快，脱S、脱