再生器反应器讲义讲解

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
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 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。
反应器结构（锥形区域）
常见故障
结焦： 中心管的外筛网的筛面被挤破，四周的 扇形管大部分被挤压破裂、变形，底封 头上堆积着厚厚的催化剂粉末和焦炭， 膨胀圈被严重扭曲、变形脱落。 大量的模拟实验表明：烃类操作温度越 高，反应进行越快，产生膨胀力能迅速 把扇形筒底端推向各个不同方位，造成 内构件大量损坏，从而造成巨额的经济 损失，因此要尽量避免结焦事故的发生。
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。
? CO遇02则有可能进一步氧化： 2CO + O2 —→2CO2 + 热量
? 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。
? 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 0.6～1.0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。
? 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)
? 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。
3.干燥段
? 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。
再生器反应器讲义
再生设备
? 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： ①再生部分的高﹑低压设备不能有物流互 串的现象。 ②反应部分的氢气与烃类不能与含氧的再 生部分互串。
再生器
? 重整催化剂再生的“四步法工艺”是指： ? 第一步：烧焦，即催化剂上炭的烧除。 ? 第二步：氯化／氧化，又叫氯化更新，即一方面调
? CYCIEMAX再生器中央的约翰逊筛网设计成倒锥 体形作用：
? 中央的筛网为倒锥体形，有两个目的：
? (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。
? (2)停留时间十分重要，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。
催化剂 转移管
中心管
扇形筒
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Байду номын сангаас 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
催化剂出口
反应器原料 入口
反应物流出口
出物出口
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；
? 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 + H20
? 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；
4.冷却段
? 冷却区有两大作用：冷却去下游待处理的催 化剂，预热部分去干燥区的空气。
2.氧氯化段
? 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。
? 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
1.烧焦段
? 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。
? 在空气量充足的情况下，通常的燃烧反应为： C + O2 —→CO2 + 热量
? 但如果空气量不足，可能发生不完全反应： 2C + O2 —→2CO + 热量
? 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
? 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。
? CYCLEMAX再生器内圆柱体分布器上均布 的气体通道的作用：
? 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，因此在此三个区内均 设置了气体通道。
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。 ? 第三步：干燥，即去除催化剂上烧焦产生的多余水 份。 ? 第四步：还原，即将催化剂上的金属由氧化态转化 为还原态
? 催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。