加氢反应器
加氢反应器的运行原理和结构组成及结构的作用说明
加氢反应器的运行原理和结构组成及结构的作用说明1.运行原理:加氢反应器的运行原理基于化学反应中的氢气传递和质量传递原理。
当氢气和反应物进入反应器后，经过催化剂的作用，氢气和反应物发生化学反应。
在发生反应的过程中，催化剂的存在可以降低反应的活化能，从而加速反应速率。
2.结构组成:-反应器壳体:反应器壳体是加氢反应器的外部结构，用于包裹并保护内部反应物质。
通常由耐压和耐腐蚀性能良好的钢材制成。
-反应器催化剂:催化剂是加氢反应器中的核心组成部分。
它可以是金属催化剂，如铂、钯等，也可以是非金属催化剂，如硫化钼等。
催化剂通过提供反应表面，降低反应活化能，以促进化学反应的进行。
-反应器填料:反应器填料用于增加内部反应物与催化剂的接触面积，以提高反应效率。
常用的填料包括陶瓷环、金属环、填料包等。
-进料管道:进料管道用于将反应物和氢气引入反应器。
通常包括进料阀门和流量计等部件，以控制反应物的流量和进料速度。
-出料管道:出料管道用于将反应产物从反应器中排出。
通常安装有出料阀门、分析仪器等，以便对产物进行分析和调节。
3.结构的作用:-反应器壳体:反应器壳体起到保护反应物质以及催化剂的作用，同时能够承受反应压力和温度的影响。
-催化剂:催化剂能够提供反应表面，降低反应活化能，促进反应的进行。
不同的催化剂能够选择性地促进特定的反应。
-反应器填料:反应器填料能够增加反应物与催化剂之间的接触面积，改善反应效率。
-进料管道:进料管道用于控制反应物的进料速度和流量，确保反应物质的均匀分布。
进料管道还可以用于引入催化剂和其他辅助物质。
-出料管道:出料管道用于将反应产物从反应器中排出，并进行分析和处理。
出料管道能够控制反应产物的流动速度和排出量。
总之，加氢反应器的运行原理建立在氢气传递和质量传递原理之上，在结构组成方面，反应器壳体起到保护作用，催化剂提供反应表面，反应器填料增加反应物与催化剂的接触面积，进料管道和出料管道分别控制反应物的进料和产物的排出。
No.01-加氢反应器
第一章 加氢反应器反应器是加氢裂化装置的核心设备，它操作于高温、高压、临氢(含H 2S)环境下，且进入到反应器内的物料中往往含有硫和氮等杂质。
由于加氢反应器使用条件苛刻，在反应器的发展历史上主要围绕提高反应器使用的安全性。
为确保加氢裂化反应器的安全运行，有必要了解反应器的结构、原理、损伤形式和对策。
一、反应器的分类1、按主体结构分加氢反应器按其主体结构特点可以分为锻焊结构、板焊结构和多层结构。
其断面结构及特征如下表1-1所示。
表1-1 各种结构反应器的特征分类锻焊结构板焊结构多层结构结构断面条件可用于高温高压场合。
其最高温度取决于材料的性能(如抗氢腐蚀等)。
可用于高温高压场合。
其最高温度取决于材料的性能(如抗氢腐蚀等)。
可用于高压，但温度不宜太高。
因为它存在结构上不连续性的特点，会造成较大的热应力和因缺口效应而使疲劳强度下降等。
所以对于大于350℃和温度、压力有急剧波动的场合谨慎选用。
适用范围最大厚度 约450mm 约300mm总厚约600mm。
一般内筒厚20mm，层板厚4～8mm。
选材要求(1)选用满足力学性能和抗环境脆裂(如氢腐蚀)性能的材料。
(2)为防止H 2S腐蚀在内表面堆焊不锈钢堆焊层。
(1)选用满足力学性能和抗环境脆裂(如氢腐蚀)性能的材料。
(2)为防止H 2S腐蚀在内表面堆焊不锈钢堆焊层。
(1)内筒选用抗氢腐蚀和H 2S的材料(如不锈钢)。
(2)层板可以采用高强钢，以利设备轻量化。
焊缝仅有环焊缝，对提高反应器耐周向应力的可靠性有利，而且焊缝少有纵、环焊缝，焊缝多。
焊接工作量大。
有纵、环焊缝，焊缝多。
但焊缝系薄(较薄)板焊接，其质量较易保证。
焊后热处理 必须 必须 一般不进行 射线或超声检测 易 易 难声发射检测 易较易较易本装置反应器R1001、R1002均为锻焊结构反应器。
2、按使用状态的分类型式及其特征反应器按其使用状态下高温介质是否直接与器壁接触可分为热壁结构和冷壁结构。
加氢反应器
加氢反应器1. 简介加氢反应器是一种常见的化工设备，主要用于加氢反应过程，将原料与氢气在催化剂的存在下，通过一系列的化学反应将原料转化为目标产物。
加氢反应器广泛应用于石油化工、化学工程、能源和环境等领域。
2. 加氢反应原理加氢反应是指在高温高压条件下，将原料与氢气反应，通过催化剂的作用将原料分子中的氧、硫、氮等杂质元素除去，使其转化为更纯净的化合物。
常见的催化剂有镍、钼、铂等。
加氢反应的反应原理如下：A + H2 -> B其中，A为原料，H2为氢气，B为产物。
在催化剂的存在下，原料分子中的氧、硫、氮等杂质元素被氢气还原，形成更纯净的产物。
3. 加氢反应器的结构加氢反应器的结构主要包括反应器本体、加热器、冷却器、混合器、储氢罐等组成部分。
3.1 反应器本体反应器本体是加氢反应器的核心部分，主要用于容纳催化剂和反应物，提供反应的空间。
常见的反应器本体材料有不锈钢、合金钢等，能够承受高温高压的反应条件。
3.2 加热器加热器用于提供反应器所需的加热能量，使反应器内的反应物达到适宜的反应温度。
加热器常采用电加热、蒸汽加热等方式。
3.3 冷却器冷却器用于控制反应器内部的温度，避免反应过热。
冷却器通常采用水冷却或空气冷却方式。
3.4 混合器混合器用于将原料和氢气充分混合，提供更大的反应接触面积，加快反应速率。
3.5 储氢罐储氢罐用于储存和供应反应所需的氢气，保证反应器内氢气的供应充足和稳定。
4. 加氢反应器的应用加氢反应器在石油化工、化学工程、能源和环境等领域有广泛的应用。
4.1 石油化工在石油化工行业中，加氢反应器被广泛用于炼油、裂解和重整等工艺过程中。
通过加氢反应，可以将原油中的硫化物、氮化物、挥发性有机物等杂质去除，得到更纯净的燃料和化工产品。
4.2 化学工程在化学工程中，加氢反应器常用于催化加氢、催化还原等反应过程。
通过加氢反应，可以将有机物转化为更稳定、更活性的化合物，提高反应的选择性和产率。
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封头
加氢反应器的两端，通常 采用球形或椭圆形封头， 用于密封和固定反应器。
催化剂床
加氢反应器中的核心部分 ，通常由多个催化剂层叠 而成，用于促进氢化反应 。
附件与组件
入口/出口接管
用于连接加氢反应器与其 他设备，以便原料和产品 的进出。
支座
支撑加氢反应器的底座， 通常由混凝土或钢材制成 。
视镜
观察加氢反应器内部情况 的窗口，通常由耐高压、 耐腐蚀的材料制成。
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contents
目录
• 加氢反应器概述 • 加氢反应器的结构 • 加氢反应器的应用 • 加氢反应器的操作与维护 • 加氢反应器的发展趋势与挑战
01
加氢反加氢反应器是一种重要的工业设备，用于在氢气存在下进行 化学反应。
详细描述
加氢反应器是一种专门设计的工业设备，用于在高温高压条 件下，在氢气存在下进行各种化学反应。它具有高效、安全 、环保等特点，广泛应用于石油、化工、制药等领域。
石油工业是加氢反应器应用最广泛的领域之一。在石油工业 中，加氢反应器主要用于将石油中的硫、氮等杂质去除，提 高石油产品的质量和稳定性。
加氢反应器在石油工业中还用于生产高品质的燃料和润滑油 。通过加氢反应器，可以将石油中的烯烃和芳烃进行加氢饱 和，生产出高品质的燃料和润滑油。
化学工业
在化学工业中，加氢反应器主要用于生产高纯度化学品和 精细化学品。例如，加氢反应器可以用于生产高纯度的乙 醇、丙酮、丁醇等化学品，以及用于生产农药、染料、香 料等精细化学品。
详细描述
根据用途和结构，加氢反应器有多种类型。常见的类型包括固定床加氢反应器、 流化床加氢反应器和搅拌釜加氢反应器等。不同类型的加氢反应器适用于不同的 化学反应和生产工艺，具有广泛的用途。
加氢反应器结构设计与优化现状分析
加氢反应器结构设计与优化现状分析加氢反应器是化工生产中常用的一种反应器，主要用于将氢气与有机化合物进行反应，将其加氢转化成更稳定和更有价值的产物。
由于其在化工生产中的重要性，对加氢反应器的结构设计与优化现状进行分析具有重要意义。
一、加氢反应器的结构设计加氢反应器通常采用垂直或水平布置，其结构设计主要包括反应器壳体、密封装置、进出料口、换热器、搅拌装置等部分。
反应器壳体是加氢反应器的主体结构，通常采用优质合金钢材料制造，以满足高压高温条件下的工作要求。
密封装置是保证反应器内部气体不泄漏的关键部件，对其密封性能要求较高。
进出料口以及换热器则是用于将原料物料输送到反应器内部，并通过换热器来调节反应器内部的温度。
搅拌装置则是用于保证反应物料的均匀混合，并促进反应的进行。
二、加氢反应器的优化现状1. 结构设计优化目前，加氢反应器的结构设计优化主要体现在壳体材料的选用和结构的改进上。
壳体材料的选用对于反应器的安全运行具有重要影响，因此近年来，众多研究人员都致力于开发新型的反应器壳体材料，以提高其耐压耐温性能。
也有研究人员针对反应器的结构进行了改进，例如采用双壳结构设计，以提高其换热效率，降低工艺能耗等。
2. 运行优化加氢反应器的运行优化主要包括反应条件的优化、搅拌速度的调节、换热器的设计等方面。
在反应条件的优化方面，研究人员通过对反应温度、压力、催化剂种类及用量等进行优化，以提高反应的选择性和收率。
针对搅拌速度的调节和换热器的设计也是关键的运行优化手段，能够有效提高反应器的热传导效率，从而优化反应器的运行性能。
三、加氢反应器的发展趋势随着化工工艺的不断发展和技术的不断进步，加氢反应器领域也将迎来一系列新的发展趋势。
新型壳体材料的研发将成为未来重要的发展方向，如高温合金、碳纤维复合材料等，将为加氢反应器的安全运行提供更多选择。
新型催化剂和反应条件的研究将继续推动加氢反应器的性能提升，使其在有机化工反应中发挥更大的作用。
加氢反应器介绍
加氢反应器介绍加氢反应器是加氢裂化装置的核心设备，它操作于高温、高压、临氢(含H2S)环境下，且进入反应器内的物料中往往含有硫和氮等杂质。
由于加氢反应器使用条件苛刻，在反应器的发展历史上主要围绕提高反应器使用的安全性。
所以无论是设计还是制造，除了需要强调使用性能外，还必须强调其安全性能。
1.影响加氢过程的因素1.1氢气分压提高氢分压有利于加氢过程反应的进行，加快反应速度。
在固定反应温度及其他条件下，压力对转化深度有正的影响。
产品的质量受氢分压影响较大。
1.2 反应温度影响反应速率和产品的分布和质量。
1.3 空速空速影响反应器的体积和催化剂用量，降低空速对于提高加氢过程反应的转化率是有利的。
1.4 氢油比氢油比对加氢过程的影响主要有三个方面：影响反应的过程；影响催化剂使用寿命；过高的氢油比将增加装置的操作费用及设备投资。
2.加氢反应器可能发生的主要损伤型式有哪些呢？2.1 高温氢腐蚀在高温高压操作状态下，侵入并扩散在钢中的氢与固溶碳或不稳定的碳化物发生化学反应，生成甲烷；即Fe3C+4[H]→CH4+3Fe。
影响高温氢腐蚀的主要因素温度、压力和暴露时间的影响、合金元素和杂质元素的影响、热处理的影响、应力的影响。
2.2 氢脆氢脆是由于氢残留在钢中所引起的脆化现象。
产生了氢脆的钢材，其延伸率和断面收缩率显著下降。
2.3 高温H2S腐蚀硫化氢和氢气共存条件下，比硫化氢单独存在时对钢材产生的腐蚀还要更为剧烈和严重。
其腐蚀速度一般随着温度的升高而增加。
2.4 连多硫酸应力腐蚀开裂连多硫酸(H2SXO6，x＝3-6)与作用对象中存在的拉应力共同作用发生的开裂现象。
2.5 铬钼(Cr-Mo)钢的回火脆性铬钼钢在325~575℃温度范围内长时间保持或从此温度范围缓慢地冷却时，其材料的破坏韧性就引起劣化的现象，这是由于钢中的微量杂质元素和合金元素向原奥氏体晶界偏析，使晶界凝集力下降所至。
2.6 奥氏体不锈钢堆焊层的剥离反应器本体材料的Cr-Mo钢和堆焊层用的奥氏体不锈钢具有不同的氢溶解度和扩散速度，使堆焊层过渡区的堆焊层侧出现了很高的氢浓度；在高温高压操作状态下氢向反应器器壁侵入，在停工时氢会从器壁中逸出。
加氢反应器介绍
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
3. 积垢篮
由不同规格的不锈钢金属网和骨架构成的篮框，置于反应器上部催化剂床层的顶 部，可为反应物流提供更大的流通面积，在上部催化剂床层的顶部扑集更多的机 械杂质的沉积物，而又不致引起反应器压力降过快地增长；积垢篮框在反应器内 截面上呈等边三角形均匀排列，其内是空的（不装填催化剂或瓷球），安装好后 要须用不锈钢链将其穿连在一起，并牢固地拴在其上部分配盘地支撑梁上，不锈 钢金属链条要有足够地长度裕量（按床层高度下沉5％考虑），以便能适应催化剂 床层的下沉。
括循环氢与新氢气)混合后一起进入换热器与反应生成物换热至300℃
左右，然后进加热炉预热(另一种流程是原料油不进加热炉而只有循 环氢进加热炉预热，在炉出口与换热后的原料油混合，这种流程可以
减少炉管结焦)，预热后从反应器顶部进入，在反应器内反应后由底
部排出，经与新鲜原料、循环氢换热后再进入空冷器冷却，冷凝下来 的油和不冷凝的油气和氢气进入高压分离器，油气分离，氢气从高压
4)应力的影响 在高温氢腐蚀中，应力的存在肯定会产生不利的影响。在高温氢 气中蠕变强度会下降。特别是由于二次应力(如热应力或由冷作加工所 引起的应力)的存在会加速高温氢腐蚀。
高温氢腐蚀的防止措施 高温高压氢环境下高温氢腐蚀的防止措施主要是选用耐高温氢腐 蚀的材料，工程设计上都是按照原称为“纳尔逊(Nelson)曲线”来选 择的。 尽量减少钢材中对高温氢腐蚀不利影响的杂质元素（Sn、Sb）。 制造及在役中返修补焊后必须进行焊后热处理。 操作中严防设备超温。 控制外加应力水平。
防止氢脆的若干对策 要防止氢脆损伤发生，主要应从结构设计上、制造过程中和生 产操作方面采取如下措施： (1)尽量减少应变幅度，这对于改善使用寿命很有帮助。 (2)尽量保持TP347堆焊金属或焊接金属有较高的延性。为此，一是 要控制TP347中δ—铁素体含量，以避免含量过多时在焊后最终热处理 过程转变成较多的相而产生脆性；二是对于前述那些易发生氢脆的部 位，应尽量省略TP347堆焊金属或焊接金属的焊后最终热处理，以提 高其延性。 (3)装置停工时冷却速度不应过快，且停工过程中应有使钢中吸藏的 氢能尽量释放出去的工艺过程，以减少器壁中的残留氢含量。 (4)尽量避免非计划紧急停工(紧急放空)。
加氢反应器的设计要求和结构分析
加氢反应器的设计要求和结构分析加氢反应器是一种广泛应用于化工领域的重要设备，用于加氢反应过程中的催化剂反应。
设计合理的加氢反应器可以提高反应效率，减少能耗和资源消耗，并保证反应器的安全性和可靠性。
本文将从设计要求和结构分析两个方面来详细介绍加氢反应器。
第一部分：设计要求1.反应性能要求：加氢反应器的设计要满足催化剂所需的温度、压力和反应物料质量的要求，以达到预期的反应转化率和选择性。
2.反应器稳定性要求：加氢反应是一个高温、高压、多相反应过程，反应器的设计需要考虑温度和压力的变化对反应器的影响，保证反应器在长时间运行中的稳定性和可靠性。
3.反应器安全性要求：加氢反应器需要防止发生爆炸、泄漏和其他安全事故，设计应考虑材料的选择、结构的强度和可靠性，并配备相应的安全阀和监测装置。
4.反应器能耗要求：加氢反应器需要考虑能源消耗的问题，设计应尽量减少能源损失和能源的使用量。
5.维护和操作要求：加氢反应器的设计应考虑维护和操作的便利性，包括设备的清洁、检修和催化剂的更换等。
第二部分：结构分析1.反应器本体：反应器主体通常采用厚壁碳钢或合金钢材料制作，以满足高温和高压的要求。
反应器内部需要进行防腐蚀处理，以减少材料与反应物之间的化学反应。
2.热交换系统：加氢反应过程中会释放大量的热量，需要通过热交换器进行散热，保持反应器温度的稳定。
热交换器通常采用壳管式结构，利用冷却介质与反应物之间的热交换来降低温度。
3.催化剂装置：催化剂是加氢反应的核心部分，它可以提高反应速率和选择性。
催化剂床通常是由一层或多层催化剂颗粒组成，通过进料系统将反应物料均匀地输送到催化剂床上进行反应。
4.进料与出料系统：加氢反应器需要有一个输送进料和收集产物的系统，确保反应物料的均匀分布和产物的及时收集。
进料系统通常包括进料管、分配器和喷嘴等。
出料系统通常包括产物收集装置、泵和管道等。
5.控制系统：加氢反应器需要配备一个可靠的控制系统，用于监测和控制反应温度、压力和催化剂床的状况等。
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反应器内件结构及作用
6.
催化剂支撑盘
反应器内件结构及作用
7.
催化剂卸料管
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、
加氢反应器的结构特点及各构件的作用
加氢反应器本体结构
加氢反应器是在高温、高压和临氢环境下工作，加氢反应器的筒体，一般采用 铬钼钢作为基体，如2.25Cr-1Mo-0.25V钢锻焊结构筒体，2.25Cr-1Mo钢板焊结构筒 体等。这些材料有较好的抗高温氢腐蚀性，但不能耐高温H2S的腐蚀，必须在反应器 壳体基材上附加不锈钢防腐层。一般情况下，反应器内部均采用堆焊不锈钢作为防 腐层。堆焊层一般为双层，与铬钼钢直接接触的为过渡层，材料为E309L型不锈钢， 在过渡层之上与介质直接接触的为表层，材料为E347型不锈钢。在铬钼钢与E347型 堆焊层之间的E309L型堆焊层是具有较高韧性的过渡层，它可阻止表面裂纹向母材扩 散。E347型堆焊层则是为了能有效的抵抗硫化氢的腐蚀。
加氢反应器的结构特点及各构件的作用
加氢反应器局部详细结构的改进
过去反应器曾有某些脆性损伤常发生在应力集中的高应力区，诸如承受重载荷 的内部支撑圈拐角处和法兰密封槽槽底拐角处以及外部附件连接焊缝部位等。为了 避免或尽可能减少各种损伤的发生，曾对相关局部结构做了改进。
加氢反应器本体结构
1.
催化剂支承结构
设计温度选定
器壁局部 过热现象
反应器有效 容积利用率
材料选用
需选用能抗高温氢腐蚀的材料，若有H2S存在时， 还需要考虑设置不锈钢覆盖层以抵抗H2S的腐蚀
施工与维护 设备制造费用
施工周期短，生产维护方便 相对较高 国内：从20世纪80年代起陆续开始使用。国内自 行开发的首台锻焊结构热壁加氢反应器投用至今， 已安全可靠运行仅20年 国外：早已占统治地位
而格栅则放在大梁和凸台上。 格栅上平铺粗细两层不锈钢丝网，钢丝网上装填瓷球和催化剂。催化剂支撑大梁 和格栅要有足够的高温强度和钢度，即在高温下弯曲变形很小，且具有一定的抗腐蚀 性能。因此，大梁、格栅和丝网的材质一般均为不锈钢。在设计中一般应考虑催化剂
支撑盘上催化剂和瓷球的重量、催化剂支撑盘本身的重量、床层压力降和操作液重等
反应器内件结构及作用
3.
积垢篮
加氢反应器的顶部催化剂床层上设有积垢篮，与床层上的瓷球一起对进入反
应器的介质进行过滤。在操作中，很难避免系统及管道中的锈垢、污物被带到反
应器内，这种污垢在催化剂床层表面积累，并迅速减小介质流通通道，甚至造成
阻塞，使反应器床层压力降上升，操作条件恶化，严重者甚至会压垮分配盘。采 用积垢篮可以有效避免这一问题。 积垢篮一般每三个一组，均匀埋设在床层上表面大颗粒瓷球层内。目前应用 的几种积垢篮形状和尺寸相似，只是制作材料和方法不同。由于不同的不锈钢金 属网和骨架构成的蓝框，置于反应器上部催化剂床层的顶部，可为反应物流提供 更大的流体面积，在上部催化剂床层的顶部捕集更多的机械杂质的沉积物，而又 不致引起反应器压力降过快地增长。
加氢反应器本体结构
4.
反应器裙座连接处的结构
在操作状态下，裙座与壳体连接部位由于器壁和裙座的边界条件差别较大，往往存在着较大 的热应力。为了能使裙座连接部位的温度梯度减小，以降低其热应力，在裙子内采取增设一个热
箱结构是很有效的措施。由过去的图(a)改进成图(b)的结构。
一般，当反应器的操作温度≥370℃或反应器壁厚≥50mm，且操作温度≥260℃时就宜设置热 箱结构。热箱的具体设置位置（高度）应通过对此部位的热分析，并且获得满意的应力值后确定。 但热箱的最小高度（即裙座与封头的连接点至热箱圈板的上表面距离）至少不能小于（RT）0.5 （R为裙座半径；T为裙座厚度）。
下流式）使用最多。本次主要介绍固定床反应器的有关内容。
固定床反应器
按照工艺过程的特点分类
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质、油溶性金属含量少的油品。
移动床层反应器 按照工艺过程的特点分类
移动床层反应器： 生产过程中催化剂连续或间断移动加入或卸 出反应器。
冷热壁结构反应器特征及应用
冷壁结构
隔热形式
热壁结构 器壁外保温 设计温度按最高操作温度加10～20℃ 不易 大，一般可达80%～90%
器壁内表面设非金属隔热衬里 国外：设计壁温：150～200℃ 国内：设计壁温：300℃ 易 小，一般仅有50%～70% 因壁温低，可选用耐高温氢腐蚀档次较 低的材料，由于有隔热衬里层，一般实 际壁温在200℃一下，即使反应物料中含 有H2S，对器壁的腐蚀也不大 施工周期长，生产维护不太方便 相对较低 国内：目前仍有20世纪70年代前即按照 的反应器在应用 国外：现在极少使用
使用状态下高温介质是否与器壁接触，分为冷壁结构及热壁结构。
冷壁反应器
热壁反应器
加氢反应器分类
冷壁结构 冷壁结构反应器是在设备内壁设置非金属隔热层，有些还在隔热层内衬不锈钢
套，使反应器的设计壁温降至300℃以下，因而就可以选用15CrMoR或碳钢，内壁也
不用堆焊不锈钢，从而大大降低了制造难度。但由于冷壁式反应器的隔热层占据内 壳空间，减少了反应器容积的利用率，浪费了材料，而且冷壁式反应器内的非金属 隔热层在介质的冲刷下，或在温度的变化中易损坏，操作一段时间后可能就需要修 理或更换，且施工和修理费用较高。如果操作时衬里脱落，衬里脱落处附近的反应 器壁会超过设计温度，从外观看，该处油漆会变色。因此反应器的不安全隐患大大 增加，严重时甚至造成装置的被迫停车。 热壁结构 热壁反应器的器壁直接与介质接触，器壁温度与操作温度基本一致，所以被称 为热壁式反应器。虽然热壁反应器的制造难度较大，一次性投资较高，但它可以保 证长周期安全运行，目前已在国际上普遍采用。
反应器内件结构及作用Biblioteka 1.扩散器/入口分布器
来自反应器入口的流体首先经过 入口分配器，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。 其主要作用是：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、液介质对顶部分配盘的垂直 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。 如右图，就是一种双孔多孔板结 构入口分配器。入口分配器上的两层 孔开孔大小和疏密是不同的。这种分 配器应用效果良好，目前国内设计的 加氢反应器大多采用这种形式。
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，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 配的油气在作最终的分配。
反应器内件结构及作用
6.
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壁的凸台上，
加氢精制
加氢裂化
系指过程反应中，有≥10%原料油分子转化为小分子的 过程。
加氢反应器分类 按照工艺过程的特点分类
依据催化加氢过程进料原料油性质的不同，相应地所采用的 工艺流程和催化剂是不相同的，其反应的形式也有各异，一般有 三种类型：固定床反应器、移动床反应器和流化床反应器。
当今各种各样的加氢装置中，仍以固定床反应器（气液并流
反应器内件结构及作用
5.
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层反
物料分配盘及冷氢箱，通向下一床层，作为反应器停工卸除催化剂的卸剂通道。
反应器内件结构及作用
8.
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
反应器内件结构及作用
2.
分配盘
顶部分配盘由塔盘板和在该板上 均布的分配器组成。顶部分配盘在催 化剂床层上面，目的是为了均布反应 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。分配器种类比较多，我 国自行设计制造的加氢反应器多采用 泡帽型分配器。 为了更好的将进入下降管的液体 破碎成液滴，并将液体的流动方向由 垂直改变为斜向下，造成进一步的扩 散，还可在泡帽下面增加破碎器。目 前，国内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。
应用情况
加氢反应器分类 按反应器本体结构特征分类
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。
单层和多层结构断面
加氢反应器的结构特点及各构件的作用
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控制 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。 反应器内件设计性能的优劣将与催化剂性能一道体现 出所采用加氢工艺的先进性。 对于固定床气液并流下流式反应器的内件,通常都设置 有入口扩散器、积垢蓝、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、热电偶保护管和出 口收集器等反应器内构件。
加氢反应器
加氢反应器是各种加氢工艺过程的关键设备，种类非常繁多，为了便于比 较、评价和统计，1995年API经调研后重新将加氢过程划分为加氢处理、加氢精 制和加氢裂化三大类。 加氢处理 系指进料分子基本在反应中无变化，目的在于使 烯烃饱和及去除硫的过程。 系指过程在反应中，约≤10%原料油分子降低分子 量的过程。