反应器设计、加氢脱硫过程《重油文库》

1、反应器设计、加氢脱硫过程重油文库来源： HYPERLINK /Article/sijiaqingtuoliucuihu_l.html /Article/sijiaqingtuoliucuihu_l.html各种原料加氢脱硫反应器的设计，随原料送入反应器的方式、催化剂床层的分布及其物理性 质而变化。加氢脱硫过程的操纵前提(即高温、髙压)决定了要求的反应器壁厚(决定于温 度/压力/强度之间的比例)。此外，反应器壁对硫化氢和氢气的抗侵蚀性侵袭(在原料中或 由原料产生的所有潜伏腐浊性成分中暂仅指出这两种)能力也是一个题目。为此应采取预防 措施使器壁厚度和金属的组成成分能保证最大的使用性和安全性。考虑了

2、这些准则，已经设计了能知足加氢脱硫过程要求的各种反应器，例如反应器直径可从1.2m(4ft)至6.1m(20ft)、壁厚在11cm(4.5in)约至25.4cm(loin)之间任何尺寸。反应器重量可由 150吨到多达1000吨。显然，在选择一个相宜的反应器之前，除了常规的工艺过程经济性 外，还必需当真考虑反应器的装运和安装。至于机械设计和材质选择的考虑已超出范围，而说明可用的反应器型式和料.与氢气迭入催 化剂床层的方法乃是本节的主要目的。下流式固定床反应器下流式固定床反应器已广泛地甩于加氢脱琉过程。因原料从反应器顶部进入，从底部抽生产 品物流，故称之谓下流式固定床反应器。催化剂以静止床层装在反

3、应器内而原料和氢气向下 通过床层，反应的放热特性以及从而产生的每层催化剂进口之间的明显温升，要求在反应器 各个不同部位用冷的轮回气来急冷反应混合物。因此铺排分段的催化剂床层是反应器设计的 一个部门。在任何预先确定的一组反应前提下，为了解决必需预计到的催化剂脱硫活性跟着时间不可避 免的下降，床层进口温度可缓慢升高，而使他化剂床层整个温度升髙，从而维持恒定的催化 剂活性。因此，根据原料性质的区别，周期开始温度和周期本期温度之间会有相称大的差异。在固定床反应器中，催化剂会逐渐中毒(失活)。例如第一个催化剂床层最有可能被钒和镍沉积而中毒，开始于床层进口处，然后跟着活性层逐渐向下推进入床层，中毒现象也逐

4、步地 向下推进穿过床层。一旦催化剂中毒发展到整个床层，催化剂就必需废弃和再生。但催化剂 的再生只能进行有限的次数，之后将不得不完全更换。在使用象渣油和重油这样的原料时 这一点尤其准确逐一在快速再生时、金属污染物的脱除通常并不太经济或有效。实际上我们 知道：沉积的金诫在使用燃烧脱炭和脱硫化物的过程中会形成硫酸盐，产生永久性中毒效应。 因此，如对重油和渣油的加氢脱硫（代替馏分油加氢脱硫）而采用固定床反应器。可能必需 首先处理重质原料以脱除金属（尤其是钒和镍），以减少催化剂床层堵塞。还应采取措施以 保证催化剂床层的堵塞不会导致在催化剂床层内形成沟道。沟道的形成也将会降低工艺效 率，甚至会因活动方式的

5、扭曲而导致反应器内压力发生变化带来终极的损害。径流式固定床反应器径流式固定床加氢脱硫反应器是下流式固定床反应器的变型。原料也从反应器顶部进入，但 不是向下流过催化剂床层，而是引导原料按径向流过催化剂床层，然后从反应器底部出去 这种形式的反应用具有某些长处，其中，并非次要的一点是通过催化剂床层的压力降小，此 外径向床层反应器比相应下流式反应器的催化剂床层横截面积要大，同时床层厚度则较短 正由于后一特点，使穿过催化剂床层的压降较小。但有更多的机会泛起催化剂床层的局部受 热（除了反应器设计的每単位体枳他化剂床层的用度更货以外），并且作为催化剂再生过程 中一部门作用的从他化剂床层中脱除污染物会更加难题

6、，单单为了这一原因，这种形式的反 应器最好限于用在低沸点原料如石脑油和煤油的加氢脱硫，而一般不推荐用于高沸点的重油 和渣油。3、上流式膨胀床反应器（散态流化.床反应器）膨胀床反应器是在催化剂保持疏松充填状态下操纵故不易堵塞，因此更合用于较重的原料以 及含有大量悬浮物固体物的原料。因为催化剂床层的特点，上述悬浮物质将穿过床层而不会 引起频繁的堵塞题目。并且因为催化剂运动的膨胀状态答应在反应器运转过程中频繁地抽出 或加入催化剂。沸腾床反应器更为理想地用于高金属原料（即渣油和敢汕）的加氢脱硫，这 种原料会迅速地使催化剂中毐而始终存在沒诎化剂置换题目。在反应器内，导引原料和氢气向上流过催化剂床层，床层内的每个催化剂颗粒被以为都各自 独立运动，因此能够（理论上）逐渐移动至穿过整个催化剂床层。反应热（在其他反应器中， 假如不加以控制就会成为题目）用于提髙新鲜原料温度至反应器内应有的温度从而被散掉 如有必要，天天可从反应器中排出废催化剂，而用新催化剂来置换。这样，可消除既费时又 很费钱的停工。这种催化剂的尺寸合适（50200um,即50X10-4200X10-4cm），就有可能 膨胀床反应器而不采用轮回液体产品去维持催化剂的流化状态。此外，这种粒度很细的催化 剂比挤条催化剂的外表面有相对大量的孔隙，并因为孔径的大小，使得较不轻易泛起金属污 染物堵塞孔隙的情况。在这种反应器内很细颗粒催