固定床反应器操作与控制.ppt

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任务14 固定床反应器操作与控制
包装：通常是桶装（内用塑料袋），有金属桶、纤维板桶。
运输：轻拿轻放，以免破碎。
贮藏：防潮、防污染、防氧化。
装填：保证气流分布均匀、阻力降小——先过筛，检查支撑箅条、金属支网等状况，顶部用固定栅条或一层重的惰性物压住——防被吹而移动
方法：布袋法、绳斗法、多节杆法（用于固定床列管式反应器）
运输、贮藏与填装
催化剂使用
布袋法、绳斗法
布袋法
绳斗法
固体催化剂升温与还原
升温与还原：“继续”，是形成活性结构的过程，是投入使用前的最后工序。
过程特点：既有化学变化—还原为活性态，如金属又有物理变化—表面积增大，析碳（CO还原时),正常过程应稳定而缓慢。
开停车及钝化
开车
a. 纯N2（或惰性气）置换系统；
b. 用气体循环加热至一定温度；
c. 用还原性气体（或工艺条件）升温、还原。
升温与还原

01
短期停车（临时、抢修等）：只需关闭反应器出口阀并保持催化剂床层温度， 维持正压或用纯N2保护催化剂，维持炉温。
长期停车：钝化处理—用含少量氧的N2（或水蒸气）缓慢氧化催化剂，逐步降温——卸出催化剂。
卸出催化剂方法：真空抽出，人工卸出；
更换催化剂的停车：降温、氧化、卸出；
02
停车及钝化
催化剂的使用
1. 催化剂使用中的变化（活性随时间的变化）
Ⅰ. 诱导期（成熟期）
Ⅱ. 稳定期
Ⅲ. 衰老期
2. 注意事项
1）防止还原好催化剂与空气接触；
2）维持稳定操作条件，尽量减少波动；
3）原料须净化除尘，减少毒物和杂质影响；
4）保持催化剂使用允许的温度范围，催化剂使用初期，应是操作温度处于最佳使用温度下限，待活性降低后在逐渐提温。
5）开车时升温升压速度缓慢，减少开停车次数；
催化剂的使用、失活与再生
2
1
5
催化剂使用一段时间后，活性将下降。
活性下降的原因分三类：
化学中毒－－原料中的有害物质与催化剂活性组分发生反应，永久性结合。
4
物理失活－－积碳、粉尘、惰性组分吸附等。
3
结构变化－－烧结、粉化、活性组分晶粒长大等。
催化剂失活
解决失活问题的方法
改进催化剂－－加强耐高温、抗毒性。
采用“ 中期活性”设计反应器－－反应器设计时打出充分的余量。
严格控制操作条件－－控制原料气中毒物的含量及反应温度等。
优化操作，弥补活性下降－－催化剂活性下降后，采用例如升温等方法弥补。
方法：（1）蒸汽处理
空气处理
H2/还原性气
酸/碱处理
催化剂再生操作：在固定床、移动
床、流化床中进行
催化剂的再生

下面以加氢裂化反应器为例，介绍固定床反应器的日常运行和操作要点。加氢裂化为强放热反应，为此将固定床反应器内的催化剂床层分成若干段，采用注急冷氢的办法，取走大量热量，因此反应器的结构比较复杂。

2 固定床反应器操作与控制要点