连续重整反应器结构和原理
史上最全的反应器结构及工作原理图解！
史上最全的反应器结构及⼯作原理图解！ 这⾥给⼤家介绍⼀下常⽤的反应器设备，主要有以下类型：①管式反应器。
由长径⽐较⼤的空管或填充管构成，可⽤于实现⽓相反应和液相反应。
②釜式反应器。
由长径⽐较⼩的圆筒形容器构成，常装有机械搅拌或⽓流搅拌装置，可⽤于液相单相反应过程和液液相、⽓液相、⽓液固相等多相反应过程。
⽤于⽓液相反应过程的称为⿎泡搅拌釜（见⿎泡反应器）；⽤于⽓液固相反应过程的称为搅拌釜式浆态反应器。
③有固体颗粒床层的反应器。
⽓体或(和)液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程，包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等。
④塔式反应器。
⽤于实现⽓液相或液液相反应过程的塔式设备，包括填充塔、板式塔、⿎泡塔等（见彩图）。
⼀、管式反应器 ⼀种呈管状、长径⽐很⼤的连续操作反应器。
这种反应器可以很长，如丙烯⼆聚的反应器管长以公⾥计。
反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进⾏多相催化反应，如列管式固定床反应器。
通常，反应物流处于湍流状态时，空管的长径⽐⼤于50；填充段长与粒径之⽐⼤于100(⽓体)或200（液体），物料的流动可近似地视为平推流。
分类： 1、⽔平管式反应器 由⽆缝钢管与U形管连接⽽成。
这种结构易于加⼯制造和检修。
⾼压反应管道的连接采⽤标准槽对焊钢法兰，可承受1600-10000kPa压⼒。
如⽤透镜⾯钢法兰，承受压⼒可达10000-20000kPa。
2、⽴管式反应器 ⽴管式反应器被应⽤于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等⼯艺中。
3、盘管式反应器 将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省空间。
但检修和清刷管道⽐较困难。
4、U形管式反应器 U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置，以强化传热与传质过程。
U形管的直径⼤，物料停留时间增长，可应⽤于反应速率较慢的反应。
5、多管并联管式反应器 多管并联结构的管式反应器⼀般⽤于⽓固相反应，例如⽓相氯化氢和⼄炔在多管并联装有固相催化剂的反应器中反应制氯⼄烯，⽓相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的反应器中合成氨。
连续重整装置简介
2、重整反应部分
重整过程是一个化学反应过程，存在着 多种化学反应。原料油在一定的操作条 件下，由于催化剂的作用使其分子结构 发生重新组合，从而最大限度地促进芳 烃生成和分子异构化达到制取芳烃或提 高辛烷值的目的。
2、重整反应部分
（1）催化重整过程主要有下面六类反应： 六元环烷烃脱氢反应 五元环烷烃异构化脱氢反应 烷烃脱氢环化反应 烷烃异构化反应 加氢裂化反应 缩合反应
中国石油哈尔滨石化公司 60万吨/年连续重整-80万吨/年中 压加氢装置
60万吨/年连续重整装置 简介
一、装置概况 二、工艺原理 三、工艺流程
一、装置概况
1、装置简介 2、装置特点 3、装置组成 4、装置原料 5、主要产品
1、装置简介
（1）60万吨/年连续重整装置是中国石油哈尔滨石化 公司“十一五”期间重点建设项目，由中国石化工程 建设公司设计、中国石油第七工程建设公司施工完成。 （2）重整反应采用UOP开发的超低压重整工艺，由于 采用了较苛刻的反应条件（低压、高温、低氢油比）， 使催化剂的活性、选择性得到更充分的发挥，从而能 得到更高辛烷值与收率的产品。重整反应催化剂采用 石科院的PS-Ⅵ铂锡双功能金属催化剂。催化剂连续再 生部分采用UOP新开发的第三代（CYCLEMAX）催化剂 连续再生专利技术。 （3）装置的运行时间为每年8400小时，装置运转周期 为3年1修。
2、装置特点
（1）预处理部分采用先加氢后分馏的技术路 线，以降低轻石脑油的硫含量，正常情况下原 料的预处理仅考虑处理直馏石脑油。 （2）预加氢反应部分采用氢气循环流程。 （3）重整部分采用UOP超低压连续重整工艺， 可得到较高的液体产率、较高的芳烃产率和氢 气产率。重整汽油苛刻度为RONC102。 （4）重整反应器采用四台叠置式，物流为上 进上出(中心管上流式)，以减少反应器中催化 剂的“死区”。
史上最全的反应器结构及工作原理图解！
史上最全的反应器结构及工作原理图解！这里给大家介绍一下常用的反应器设备，主要有以下类型：①管式反应器。
由长径比较大的空管或填充管构成，可用于实现气相反应和液相反应。
②釜式反应器。
由长径比较小的圆筒形容器构成，常装有机械搅拌或气流搅拌装置，可用于液相单相反应过程和液液相、气液相、气液固相等多相反应过程。
用于气液相反应过程的称为鼓泡搅拌釜（见鼓泡反应器）；用于气液固相反应过程的称为搅拌釜式浆态反应器。
③有固体颗粒床层的反应器。
气体或(和)液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程，包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等。
④塔式反应器。
用于实现气液相或液液相反应过程的塔式设备，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等（见彩图）。
一、管式反应器一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。
这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。
反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多相催化反应，如列管式固定床反应器。
通常，反应物流处于湍流状态时，空管的长径比大于50；填充段长与粒径之比大于100(气体)或200（液体），物料的流动可近似地视为平推流。
分类：1、水平管式反应器由无缝钢管与U形管连接而成。
这种结构易于加工制造和检修。
高压反应管道的连接采用标准槽对焊钢法兰，可承受1600-10000kPa 压力。
如用透镜面钢法兰，承受压力可达10000-20000kPa。
2、立管式反应器立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等工艺中。
3、盘管式反应器将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省空间。
但检修和清刷管道比较困难。
4、U形管式反应器U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置，以强化传热与传质过程。
U形管的直径大，物料停留时间增长，可应用于反应速率较慢的反应。
5、多管并联管式反应器多管并联结构的管式反应器一般用于气固相反应，例如气相氯化氢和乙炔在多管并联装有固相催化剂的反应器中反应制氯乙烯，气相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的反应器中合成氨。
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2.反应器操作异常现象及原因分析
2.1反应器操作异常现象
从2008年1月份开始，二反温降逐步减少，三
反温降略有上升，二、三反温降的差值由12-16℃缩小 为10℃左右。
8月18日3:49还原段料位由73.52%突然降至0%， 5:16还原段与一反压差由0.14MPa突降至0.02MPa， 5:23后为0，一直持续至8月21日16:30，近84小时无压 差，其中8月19日补充900kg旧剂至分离料斗并提升至 还原罐后，一反温降略有上升，随后再次下降，21日 先加500kg，15:00左右从锦州借用的1.5吨新鲜PS-VI 催化剂到厂，再次加入到分离料斗（另一个加料口的的阀
（见图1-1）；
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（见图1-2）；
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3）大部分损坏的扇形筒的下部被从反应器壁生长出 来的炭顶向反应器的中部，呈现弯曲几乎90的L型 （见图1-3），部分扇形筒顶部也发生了破裂变形 （见图1-4）；
（见图1-3）
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（见图1-4）
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4）反应器的盖板被顶起变形10块，部分催化剂从盖板 下漏到盖板顶部（见图1-5）并且有部分催化剂落入扇 形筒内部（见图1-6）；
扇形筒和中心管缝隙中的夹杂物清理干净；
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3.3积炭处理 1）彻底清除4个反应器壁上的残炭；用机械
打磨方法去除附着在器壁的积炭，使其露出金属 光泽，并用抹布进行擦拭；
2）手工清除夹杂在扇形筒约翰逊网之间的 催化剂颗粒；并用大型真空设备将落入每根扇形 筒内的碎催化剂与炭粉一起吸出；
3）将每个反应器内卸出的催化剂都进行筛 分，去除催化剂中的碳粉及焦块。
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3.4反应器内构件损坏原因分析
从检查结果及对反应器的处理可以得出结论：重 整反应器内构件损坏的主要原因是反应器内积 炭。重整装置反应器壁积炭，是指在重整反应的 条件下，反应器高温部位的器壁产生的积炭。装置开 工至末期，经常出现催化剂下料管出现堵塞，催化剂 卸料不畅等现象，需要人工敲打催化剂下料管才能维 持催化剂的正常循环，这是装置出现反应器积炭的特 征之一。
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3.5积炭的类型及生成机理
通常炭的沉淀是一个包含不同生长 形式的复杂结构，如果将这些复杂结 构进行分类的话，可以分为三大类： 无定形炭、石墨炭和丝状炭。首先气 相的烃类分子吸附在金属的表面；吸 附的烃类分子经过一系列的分解、脱 氢反应，在金属表面生成炭原子；这 些炭原子逐渐的溶入或渗入金属的晶 粒间或金属的颗粒间；随着时间的推 移，金属颗粒上生成的炭不断的向颗 粒间转移，并逐渐生成丝状炭，最后 将金属颗粒推离金属母体。
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3.反应器内构件损坏情况及原因分析
3.1内构件损坏情况
表1-1反应器内构件损坏情况
中心管损坏情 扇形筒损坏/根 支撑圈损坏/根 升气筒密封板开裂/块
反应器编号
况
第一反应器
无
无
第二反应器 下部1处裂口
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第三反应器
无
重整反应器器壁积碳原因分析及预防措施
重整反应器器壁积碳原因分析及预防措施摘要连续重整装置在石油加工产业链中占据着举足轻重的地位，对于炼化企业的整体物料平衡和效益提升起着至关重要的作用。
作为大型炼化企业最重要的二次加工装置之一，连续重整装置可以把上游装置来的廉价石脑油通过重整反应转化成高效的汽油产品和化工产品，同时富产氢气和液化气，供其它用氢装置使用。
但是，随着连续重整工艺的不断发展和重整反应苛刻度的不断提高，重整装置在运行中出现的问题也层出不穷，其中重整反应器器壁积碳问题就是其中之一，重整反应器器壁积碳严重影响重整装置的安稳运行，必须采取有效的措施加以预防和控制。
本文通过对重整反应器器壁积碳的原因进行详细的分析，提出有效的预防和控制措施，从而保证重整装置的长周期安稳运行。
关键词连续重整；反应器；器壁；积碳；丝状碳；硫含量1 概述某连续重整装置于2018年9月建成投产，装置由70万吨/年预加氢、140万吨/年连续重整、1360kg/小时催化剂连续再生以及配套的公用工程部分组成。
本装置以直馏石脑油、渣油加氢石脑油和加氢裂化重石脑油为原料，生产拔头油、戊烷油、C6～C7馏分（抽提装置原料）、混合二甲苯（去PX装置）、C9C10高辛烷值汽油调和组分、重芳烃，同时副产H2和液化气等产品。
装置设计操作弹性为60～110%,年开工时间为8400小时。
重整反应部分采用UOP超低压连续重整工艺技术及R-334 催化剂，平均反应压力0.35MPa，反应温度536℃，体积空速1.6h-1，氢烃分子比2.5：1（体积分数），C5+馏份辛烷值为RON105.2。
重整4台反应器采用并列2台+2台叠置式，物流为上进上出，降低了反应-再生构架高度。
作为连续重整工艺核心部分的催化剂再生系统采用美国UOP公司最新的CycleMaxⅢ工艺技术，并采用Chlorsorb工艺技术回收再生放空气体中的氯，在Chlorsorb氯吸附后又增加了再生气脱氯设施。
2 装置存在的主要问题装置自2018年9月投产运行至今，总体运行比较平稳，但是催化剂再生系统因为仪表原因、阀门故障、保温伴热不到位、催化剂提升管线不畅等原因发生多起热停车事件。
连续重整预处理讲义
（3）脱氧反应
• 在加氢精制条件下，有机氧化物（如酚类） 的脱除是向C-OH键加氢，氧氢化合成水分 子脱除
• 苯酚
-OH+H2—
+H2O
（4）属化合物 的形式存在，它的脱除主要依靠催化剂的 吸附作用，这决定于催化剂的容金属能力。 随着运转时间的延长，金属杂质将向床层 深入扩展，当催化剂的容纳能力达到极限 后，金属将穿透床层，催化剂的活性将大 大降低，需更换催化剂。 • RX（金属有机化合物）+H2—RH（烃）+H2O
（6）脱卤素反应
• 原料中的卤素通常以有机卤化物的形式存在，有 机卤化物加氢反应后生成卤化氢，在加氢精制反 应中氯被脱氯剂及洗涤水结合而被脱除，或被带 至汽提塔顶部脱除，脱卤化物的反应比脱硫的反 应难的多，在相同的条件下，卤化物的脱除率最 大仅为90%左右，甚至远低于此值，因此必须分 析精制石脑油的氯含量，来调整重整注氯
预加氢
• 预加氢的作用：除去原料中能使重整催化剂中毒 的毒物，如砷、铜、铅、汞和硫、氮、氧等，使 这些毒物的含量降至允许的范围内，同时还使烯 烃饱和减少重整催化剂的积炭从而延长使用周期。 • 重整催化剂中毒分为：永久性中毒和非永久性中 毒。其中砷、铜、铅、汞为永久性毒物，硫、氮、 氧为非永久性毒物。因此预加氢反应对控制重整 进料的杂质含量，保护重整催化剂十分重要
预加氢过程主要有以下几个转化过程：
（1）脱硫反应 • 通常重整原料中含硫化合物主要有：硫醇 （RSH），硫醚（RSR），二硫化物 （RSSR），噻吩等 • 在重整反应过程中生成H2S，当重整反应系 统H2S浓度增加到一定程度，就会使重整催 化剂的活性和选择性受损，另外硫对系统 的设备还有腐蚀作用
• • • •
• 氯化物 C-C-C-C-C-Cl+H2—C-C-C-C-C+HCl
连续重整原理简介ppt课件
脱附下来的产物分子从催化剂孔隙的内表面向催化剂外表面扩 散（内扩散）；
产物分子从催化剂外表面向气相主体扩散（外扩散）。 37
重整反应
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催化重整反应过程
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重整基本反应
六元环烷烃脱氢
40
重整基本反应
五元环烷烃脱氢环化
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重整基本反应
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重整基本反应
不同的反应器内的主导反应不同： • 一反：脱氢和异构化 • 二反：脱氢、异构化、加氢裂化、脱氢环化 • 三反：异构化、加氢裂化、脱氢环化 • 四反：加氢裂化、脱氢环化。
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连续重整催化剂
重整催化剂(PS-VI) 活性、选择性和稳定性
催化剂的活性是指该催化剂加快相关反应的反应速率的能 力。 催化剂的选择性是指催化剂促进所希望发生反应的能力。 催化剂的稳定性是指在稳定的操作条件和进料下，催化剂 的性能（选择性和活性）随时间发生变化。
Sulfur = 0.5 rge drum
Charge heater
reactor
separator
Recycle compresser
Sour naphtha Sulfide infection
Inhibitor injection
stripper
Makeup gas
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催化重整发展阶段
１９１１年，俄罗斯泽林斯基在实验室发现了苯。
１９３5~~１９４９年非铂重整阶段
1940年世界上第一套以氧化钼/氧化铝为催化 剂的临氢催化重整建立投产。
１９４９~~１９６７年单铂重整阶段
1949年UOP开发了以贵金属铂为活性的催化剂， 并建立了第一套铂重整工业装置，开创了铂重整的 新纪元。
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连续重整反应器结构和原理
连续重整反应器是一种常用于石油加工和化学工业中的重要反应器。
其结构和原理如下：
结构：连续重整反应器通常由一个催化剂床和进料、产物的进出口构成。
催化剂床一般为管状或颗粒状，用于促进反应的进行。
原理：连续重整反应器是通过催化剂对原料进行催化转化的反应器。
在反应器中，原料通过进料口输入反应器，随着流体在催化剂床中通过的过程中，发生化学反应，生成产物。
催化剂的存在可以降低反应的活化能，加快反应速率。
连续重整反应器的运行方式是持续供料和连续产物采出。
进料流动性好，持续在反应器中不断供给新的原料。
反应过程中生成的产物则持续从产物出口流出。
这种方式可以保持反应器稳定运行，提高反应效率。
连续重整反应器具有以下优点：能够在稳态运行下实现长时间的反应；可以适应大规模生产需求；增加反应速率，提高产率；方便控制反应温度和压力；有效运用催化剂，降低成本。
连续重整反应器在石油加工中用于燃料重整和芳烃的生产，也广泛应用于有机合成和化学工业等领域。
通过合理设计反应器结构和优化反应条件，可以提高反应效果，降低能耗，实现高效、可持续的产业生产。