加氢反应器介绍
PTA加氢反应器腐蚀风险及有效防范
工厂会使用板焊材料代替。
在这之后，PTA 加氢反应器也在不断发展，人们会基于检查当中发生的问题来进行完善，对反应器的结构进行优化、对其材料进行改进，这使PTA 加氢反应器能够在特殊的环境下使用，使用寿命不断延长、使用效果也不断增强。
2 PTA加氢反应器腐蚀风险2.1 PTA加氢反应器腐蚀机理当加氢反应器处于正常运行条件下的时候，对甲基二甲酸中醋酸与溴离子的浓度都是比较低的，这对加氢反应器衬里的腐蚀也并不严重。
但当溶液当中的卤素离子即溴离子与氯离子质量浓度超过了一定的门槛值之后，就会对加氢反应器奥氏体不锈钢产生点蚀作用。
在实际PTA 反应的过程当中，虽然介质当中卤素离子的浓度比较低，但是在反应过程当中会由于蒸发、沉积等导致离子在加氢反应器的垢下、缝隙等特殊部位产生高浓度沉积，形成一个酸性的环境，进而对加氢反应器的内部产生点坑腐蚀。
尤其是在气液交界处，溶液与氢气都呈翻腾的状态，如果出现溶液阻塞或者偏流问题的话，氢气、对苯二酸钾溶液以及钯炭催化剂这三者所形成的混合物就会产生剧烈的翻腾，不仅会对加氢反应器产生严重的冲刷，同时还会在局部形成气蚀环境，引起对材料的空泡腐蚀，导致加氢反应器内壁的不锈钢材料被破坏，进而腐蚀到材料的内部。
在这之后，腐蚀所形成的孔洞就会吸收溶液当中的卤素离子，使溴离子和氯离子在电泳的作用下自发地向孔洞处移动，进而导致腐蚀日益严重，最终使加氢反应器的衬里材料完全被穿透。
2.2 PTA加氢反应器腐蚀风险如果PTA 加氢反应器遭到腐蚀，就可能会产生一定的风险。
这会导致加氢反应器内衬的材料被彻底地暴露出来，由于内部的碳钢基材在被腐蚀的过程当中并不会发生“自催化”的问题，因此不会在表面处形成比较深和比较明显的坑洞，这种腐蚀并不严重，造成氢气泄漏的可能性也是比较小的。
在实践当中发现，即使加氢反应器的整个衬里完全地被腐蚀掉，对PTA 加氢反应器使用的安全性也并不会产生明显的影响。
因此，在发现加氢反应器的衬里出现穿透腐蚀问题的话，工作人员只需要做好相应的修复，就可以将介质与基材相互隔离，以此来确保加氢反应器整个壳体的安全性。
SEI内构件介绍
下层孔板
图1.5.4
1－ 入帽口；扩2－ 散长器管图；3－短管；4－溢流盒；5－塔盘
1
图1.5.4 入口扩散器图
10
1
1
2
45° 2
3排孔均布
1
10 10 1
1
3
45° 45° 3排孔均 3排布孔均布
2
2
2
3
2 1 2
25 25
3
3
(a)
Φ50×3
3) V形缺(口b)盒分配器
鼓泡床反应器
•鼓泡床反应器的作用 •使气体通过气体分布器在液相中鼓泡，产生
气、液接触界面和湍动。
•这类反应器结构简单，造价低，特别适用于
少量气体和大量液体（高持液量）的反应。
•鼓泡床反应器的特点 •高的液-气体积比，故单位反应器体积的气-
液接触比其他类型反应器的大。
•气泡运动导致液体充分混合，促使整个反应
加氢内构件介绍
流体分布的考察
• 床层入口的均匀性分布：
◆ 床层入口处的均匀性分布是初始分布，是关 键，它直接影响到床层中部和出口处的分布 效果。
◆ 在床层入口，无论是轴向分布还是径向分布， 都取决于气、液分布器。
• 因此，采用入口高效分布器是任何一个
滴流床反应器设计都追求的。
加氢内构件介绍
流体分布的考察
• 309L堆焊层是为了在2.25Cr-1Mo钢与E347堆焊层之间获
得具有较高韧性的过渡层，以阻止表面裂纹向母材扩展。 E347堆焊层则是为了能有效地抵抗硫化氢的腐蚀。E347 是一种抗腐蚀性能较强的含铌不锈钢材料。
加氢内构件介绍
入口扩散器
• 入口扩散器是介质进入反应器遇到的第一个部件 • 将进来的介质扩散到反应器的整个截面上； • 消除气、液介质对顶分配盘的垂直冲击，为分配盘
加氢装置介绍
加氢裂化装置原理、流程及特点
加氢裂化是将大分子的重质油转化为广泛使用的小分子 的轻质油的一种加工手段。可加工直馏柴油、催化裂化循环 油、焦化馏出油，也可用脱沥青重残油生产汽油、航煤和低 凝固点柴油。加氢裂化装臵是炼油厂最重要的的生产装臵之 一，在高温、高压、临氢状态下操作。 加氢裂化装臵的工艺流程主要有三种类型方法： ⑴ 一次通过法：所产尾油不参加循环。 ⑵ 部分循环法：所产尾油一部分参加循环，一部分排出 装臵。 ⑶ 全部循环法：所产尾油全部参加循环，不排尾油。 加氢裂化装臵主要设备有加氢精制反应器、加氢裂化反 应器、加热炉、高压热交换器、高压空冷器、高、低压分离 器、高温高压临氢管道、高温阀门等。详见图1、图2、图3、 图4。
2013-8-17 12
H1
H2
H3
凸台
H4
H5
s-k H6
1
图5
2013-8-17
热壁加氢反应器
13
加氢裂化装置常用材料
设备名称
加氢精制、裂化反应器 （设计温度≤ 450 ℃/设 计压力8～20MPa） 高压热交换器（温度≤ 260 ℃)
选用材质
板2.25Cr-1Mo(SA387Gr22CL2) +6.5mm(Tp309+347) 堆焊层 或+4mm(TP347)单层浅熔深堆焊 锻2.25Cr-1Mo(SA336F22CL2) + 6.5mm(Tp309+347) 堆焊层或+4mm(TP347)单层浅熔深堆焊 管程：反应流出物：管箱（碳钢、碳钼钢＋4～6mm CA;铬钼钢＋3mm CA)管板（碳钢、碳钼钢、铬钼钢 ＋ 8mmTP309+347) 壳程：循环氢、原料：壳体（碳钢、碳钼钢、铬钼 钢＋ 3mm CA） 管程：反应流出物：管箱（铬钼钢＋3mm 1Cr18Ni9Ti 复合板 或 +6.5mm Tp309+347堆焊层 或 +4mmTP347) 管板(铬钼钢＋8mmTP309+347或铬 钼钢＋8mmTP410) 壳程：循环氢、原料：壳体（铬钼钢＋4mm CA；或 ＋3mm 1Cr18Ni9Ti 复合板；或+4mmTP347；或 +6.5mm Tp309+347堆焊层） 14
加氢裂化工艺流程介绍
加氢裂化工艺流程介绍加氢裂化是石油乙烯生产的关键工艺，其流程是将石油馏分通过加氢反应和裂化反应，生产出石油乙烯。
本文将介绍加氢裂化的工艺流程和主要设备，希望对读者有所帮助。
1. 加氢裂化工艺概述加氢裂化是一种炼油工艺，通过在高温和高压下将石油馏分进行加氢反应和裂化反应，生成乙烷、丙烷和石油乙烯等烃类产品。
加氢裂化工艺主要包括前处理、裂化反应和产品分离净化等环节。
工艺流程较为复杂，但对于石油乙烯的生产至关重要。
加氢裂化工艺流程通常包括下列几个主要步骤：(1) 前处理：石油馏分经过预热后，先经过脱硫反应器，在脱硫反应器中去除硫化氢等有毒物质。
然后经过再次预热，进入催化剂床，去除烯烃和芳烃等不稳定化合物。
(2) 加氢反应：在经过前处理的石油馏分中，通过加氢反应将烯烃和芳烃等不饱和化合物进行饱和处理。
加氢反应通常在高压条件下进行，常见的催化剂有镍、钼和钨等金属。
(3) 裂化反应：加氢后的石油馏分进入裂化反应器进行裂化反应，将分子较大的烃类化合物裂解成更小的分子。
裂化反应通常在高温高压下进行，裂化催化剂一般为酸性物质，如氯化铝等。
(4) 产品分离净化：裂化后的产物进入分离净化系统，经过减压冷却后进入分馏塔，将乙烷、丙烷和石油乙烯等产物进行分离，然后进行净化处理，得到符合工艺要求的产品。
加氢裂化工艺包含多种设备，下面将介绍加氢反应器、裂化反应器和分离净化系统等主要设备。
(1) 加氢反应器：加氢反应器是加氢裂化工艺中的关键设备之一，其作用是通过加氢反应将石油馏分中的不饱和化合物进行加氢饱和处理。
加氢反应器通常采用固定床反应器或流化床反应器，具有高压高温的操作条件。
(3) 分离净化系统：分离净化系统是加氢裂化工艺中的最后一个环节，其作用是将裂化产物进行分离和净化处理，得到符合工艺要求的产品。
分离净化系统通常包括减压冷却装置、分离塔、回流泵和净化装置等设备。
加氢裂化工艺具有高效、经济、环保等优点，但也存在一些不足之处。
航煤加氢精制反应器的设计
航煤加氢精制反应器的设计航煤加氢精制反应器的设计航煤在航空燃料中占有重要的地位，但由于其环境污染和安全等问题，需要进行精制。
航煤加氢精制反应器是一项关键技术，它能够将含氧、含硫等杂质去除，在保证航煤能够满足航空用途的同时，又不会对环境造成危害。
本文将详细讲述航煤加氢精制反应器的设计原理和方法，以期对相关研究人员提供一定的参考。
一、航煤加氢精制反应器的原理航煤加氢精制反应器是利用氢气对航煤进行氢化反应，将其中的杂质去除以获得高纯度的航煤。
该反应器主要通过加入氢气和反应催化剂，引发氢化反应，将航煤中的硫、氧等杂质转化为易挥发的化合物，然后通过精制工艺将其去除，最终得到高纯度的航煤。
具体地说，航煤加氢精制反应器的原理包括以下几个方面：1. 氢气与航煤的化学反应航煤加氢精制反应器中所用氢气的作用主要有两个，一是将航煤中的杂质转化为易挥发的化合物，二是与航煤中的氧和氮反应，生成水、氨等化合物，从而降低航煤的含氧和含氮量。
2. 反应催化剂的作用在航煤加氢精制反应器中，反应催化剂起着重要的作用。
它们能够引发反应，促进反应速率的提高，并且能够降低反应温度和氢气的使用量，从而在实际工业应用中能够降低成本。
二、航煤加氢精制反应器的设计航煤加氢精制反应器的设计包括反应器的材料、结构和工艺参数等多个方面。
1. 反应器的材料航煤加氢精制反应器需要使用高强度和高耐高温的材料。
因为反应器内需要承受高压和高温的条件，同时还要兼顾防锈和防腐的要求。
目前较为常见的反应器材料有不锈钢、钛合金、镍合金等。
2. 反应器的结构航煤加氢精制反应器的结构直接关系到其稳定性和反应效率。
一般来说，反应器可以采用垂直或水平结构，具体的选择应根据反应器所处的工艺流程和研究需求而定。
此外，为保证反应器内部的杂质不污染航煤，反应器的杂质收集器和分离器也应该合理设计。
3. 工艺参数的调节航煤加氢精制反应器的反应条件包括反应温度、反应压力、氢气流速等，这些参数的调节都对反应器的反应效率和成本产生影响。
加氢反应器设计
加氢反应器的设计一：加氢反应器的设计背景工程科学是关于工程实践的科学基础，现代过程装备与控制工程是工程科学的一个分支，因此，生产实习是工科学习的重要环节。
在兰州兰石集团实习期间，对化工设备的发展前景和各种化工容器如反应釜、换热器、储罐、分液器和塔器等的有所了解和学习。
生产实习的主要任务是学习化工设备的制造工艺和生产流程，将理论知识与生产实践相结合，理论应用于实际。
因此，过程装备与检测的课程设计的设置是十分必要的。
由于我们实习的加工车间正在进行加氢反应器的生产，而加氢反应器是石油化工行业的关键设备，其生产工艺和设计制造在化工设备中具有显著的代表性，为此，选择加氢反应器这一典型的化工设备作为课程设计的设计题目。
二：加氢反应器的发展背景：加氢反应器是石油化工行业的关键设备，通常是在高温(350—480℃)、高压(0一25MPa)、临氢、有硫化氢等腐蚀介质的恶劣工作条件下运行。
近30年来，加氢技术发展迅速，加氢反应器由内部衬非金属隔热层的冷壁结构发展成为壳体内壁堆焊不锈钢层的热壁结构即热壁加氢反应器。
热壁加氢反应器与冷壁加氢反应器相比具有以下显著优点:(1)在相同外形尺寸条件下，增大了反应器内部的有效容积，提高了生产能力;(2) 由于无内衬隔热层，避免了内衬板易破坏造成壳体局部超温导致局部鼓泡破坏;(3) 避免了上述原因造成设备频繁停车修复所造成经济和产量上的损失。
因此，热壁加氢反应器逐步取代了冷壁加氢反应器，且具有越来越大型化的趋势。
随着工业技术的发展，加氢反应器的用途也越来越多，在石油炼制工业中除用于加氢裂化外,还广泛用于加氢精制,以脱除油品中存在的含氧、硫、氮等杂质，并使烯烃全部饱和、芳烃部分饱和，以提高油品的质量。
在煤化工中用于煤加氢液化制取液体燃料。
在有机化工中则用于制备各种有机产品，例如一氧化碳加氢合成甲醇、苯加氢制环己烷、苯酚加氢制环己醇、醛加氢制醇、萘加氢制四氢萘和十氢萘（用作溶剂）、硝基苯加氢还原制苯胺等。
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见的重要设备，其结构设计和优化对于生产效率和产品质量起着至关重要的作用。
在过去的几十年里，随着化工工艺的不断发展和加氢工艺的广泛应用，加氢反应器的结构设计与优化也得到了不断的改进和提升。
一、加氢反应器的结构设计加氢反应器主要由反应器本体、加热装置、冷却装置、搅拌装置、进料装置、出料装置等部分组成。
其结构设计需要考虑到以下几个方面：1. 反应器本体：反应器本体通常采用圆柱形或球形，具有较小的表面积和较大的体积，以确保足够的反应空间和高效的传热传质性能。
2. 加热装置和冷却装置：加氢反应通常需要在一定的温度和压力下进行，因此需要配备相应的加热和冷却装置，以确保反应温度和压力的稳定和可控。
3. 搅拌装置：搅拌装置主要用于保持反应物的均匀分布，增加反应速率和提高反应效率。
常见的搅拌方式包括机械搅拌和气液搅拌等。
4. 进料装置和出料装置：进料装置需要确保反应物料的稳定进料和均匀混合，而出料装置需要确保反应产物的及时排出和有效分离。
二、加氢反应器的优化现状分析1. 结构优化：随着计算机辅助设计技术的不断发展，加氢反应器的结构设计也得到了极大的优化。
通过数值模拟和实验验证相结合的方法，可以有效地提高反应器的传热传质性能、减小流体阻力和提高操作稳定性。
2. 材料优化：随着新型高性能材料的不断涌现，加氢反应器的材料也得到了进一步的优化。
新型的耐腐蚀材料、高温高压材料和高强度材料的应用，可以有效地提高反应器的使用寿命和安全性能。
3. 过程优化：结合先进的控制技术和自动化技术，可以实现加氢反应器的过程优化。
通过智能化的控制系统和精准的参数调节，可以提高反应物料的利用率和产品的纯度，降低能耗和减小环境压力。
4. 安全优化：加氢反应器的安全性一直是工艺工程师们关注的重点。
通过对反应器的结构和运行过程进行全面的安全评估和优化设计，可以有效地预防事故发生，提高生产的安全可靠性。
加氢反应器的工作原理是什么
加氢反应器的工作原理是什么.1.2工艺原理1、加氢精制的反应原理加氢精制的主要反应有以下几种:一、烯烃饱和：是不饱的单烯、双烯通过加氢后,变成饱和的烷烃;如：１、R-C=C-R+H2→R-C-C-R....+Q２、R-C=C-C=C-R'+H2→R-C=C-C-C-R'+H2→R-C-C-C-C-R'二、脱硫反应在反应条件下,原料中含硫化合物进行氢解,转化成相应的烃和硫化氢,从而硫原子被脱除;如：硫醇：R-S-H+H2→R-H2+SH2硫醚：R-S-R'+H2→R-S-H+R'-H+H2→R-H+R'-H+SH2二硫化物：R-S-S-R'+H2→R-S-H+R'-S-H+2H2→R-H+R'-H+2SH2二硫化物加氢转化为烃和硫化氢需经过生成硫醇的中间阶段,即首先在s-s键上断裂,生成硫醇,再进一步加氢生成烃和硫化氢,中间生成的硫醇也转化成硫醚; 而噻吩环状含硫物,在加氢脱硫时首先定环中双键,发生饱和,然后再发生断环脱硫,脱硫反应速度因分子结构按以下顺序递减：RSH>RSSR>RSR'>噻吩三、加氢脱氮反应石油馏分中的含氮化合物可分为三类：１、脂肪胺及芳香胺类；２、吡啶、喹啉类型的碱性杂环化合物；３、吡咯、茚入咔唑型的非碱性氮化物,氮化物加氢发生氢解反应生成NH3和烃如：胺类：R-NH2+H2→RH+NH31吡啶2喹啉由此可见：所有的含氮化合物氢解时都要向胺转化,再进一步氢解生成烃和氨;反应速度：脂肪胺〉芳香胺〉吡啶类型碱性杂环化合物〉吡咯类型的非碱性氮化物;由于氮化物的分子结构都比较复杂,且都很稳定,故而氢解反应需要的条件比较苛刻,要求氢分压在15Mpa,温度在400℃,能脱除96％左右的氮,故此加氢裂化设计压力为16Mpa,而且精制的空速不能过高;四、脱氧反应原油中含氧化合物有环烷酸、脂肪酸酯和醚、酚等,含氧化合物发生氢解反应后生成烃和水;这些含氧化合物在加氢精制的条件下很快发生分解;从反应速度上来看,硫化物>氧化物>氮化物五、加氢脱金属反应原料中含有少量的金属杂质,如：砷、铝、磷、铜、铁、镍、矾等,他们有的来自原油,有的来源于贮存或上游装置的加工过程的腐蚀;这些金属化合物在加氢精制过程中,发生氢解反应,生成金属都沉积在催化剂表面上造成催化剂失活,并导致催化剂床层压差上升,当床层压差上升到一定值时就须更换催化剂,进行撇头,故而在正常生产时要注意原料中的金属杂质量和床层压差的变化;2、加氢裂化反应原理加氢裂化反应的结果,很大程度上取决于催化剂的加氢活性和酸性活性中心的配比;加氢裂化催化剂可分为高加氢活性和低酸性活性,和低加氢活性和高酸性活性两种,前者以加氢为主,故而产品中的轻组分少,液收大,饱和烃含量大,而后者是以裂化为主,产品中轻组分多,干气产量大,转化率高,不饱和烃含量高;１、烷烃的加氢裂化反应H2CnH2n+2CmH2m+2+Cn-mH2n-m+2烷烃加氢裂化随分子量的增加而加快,而且C-C键断裂一般都是在分子的中间部位;因为中间部位的C-C键能最小,故而易发生断链;２、环烷烃的加氢裂化一般带侧链的环烷烃加氢反应时大都发生断侧链反应,而单环环烷烃或短侧链单环环烷烃一般比较稳定,它们分解是通过异构化生成五元环衍生物的断环产物;双环烷烃在加氢裂化时首先发生一个环的异构化,生成五元环衍生物而后断裂,当反应继续进行时,第二个环断裂;３、芳烃加氢反应苯在加氢条件下的反应过程：首先生成六元环烷烃,后发生异构化,五元环开环和侧链断开：稠环芳烃加氢,首先是：一个芳环加氢,接着生成的环烷环发生异构化,后断裂,然后进行第二个环的加氢,如此继续下去;。