基于ACM丙烷脱氢反应过程的模拟

利用动力学方程参数,在ACM环境中建立了丙烷脱氢的反应器模型,分析了反应器温度分布、丙烷转化率、反应产物组分沿反应器径向和轴向的变化。将ACM建立的反应器模型封装后导入Aspen中,在Aspen环境中建立了丙烷脱氢反应工段四台串联反应器(1~#～4~#)的流程,分析了反应器出口温度、进料H₂/HC对反应过程的影响。分析结果表明,提高3~#、4~#反应器入口温度对提高丙烷转化效率要高于1~#、2~#反应器;提高4~#反应器入口温度丙烯选择性降低最少,其次是3~#反应器。降低进料中H₂/HC的比例有利于丙烯的生成,提高丙烯产量,但同时会加速催化剂上焦炭的形成,造成催化剂活性降低,需要对丙烯选择性和催化剂寿命做均衡考虑。     

环流反应器的发展和应用

对环流反应器的流体力学规律、结构和操作特性以及工程应用进行了综述,讨论了环流反应器结构对流体循 环液速和气含率的影响规律,分析了环流反应器在应用中存在的问题和解决的方法。对环流反应器在多相反应过程 中的应用前景进行了评述。     

合成气甲烷化过程模拟与分析

针对合成气甲烷化反应,基于吉布斯自由能最小法的热力学模型对反应过程进行了热力学分析,考察了温度、压力、水分对反应过程的影响。基于Ni-ZrO_2催化剂和固定床进行了合成气甲烷化实验,根据实验结果拟合出了宏观动力学方程,并建立了一维拟均相绝热固定床反应器模型,考察了进口温度、操作压力、气体体积流量对反应器出口温度及出口组成的影响。基于上述热力学分析和对单反应器工况的模拟,构建了甲烷化反应流程,提出了中间换热、带循环的两段反应器流程以及带循环的三段反应器流程,并对三种反应器流程进行了经济性分析。     

乙烷脱氢制乙烯反应器的研究进展

乙烯作为重要的化工原料需求量逐年增加,随着页岩气的开发,页岩气中乙烷高效转化脱氢制乙烯受到了广泛关注,而选择安全高效的反应器是乙烷脱氢制乙烯工艺的关键。综述了乙烷脱氢制乙烯反应器的基本特征及研究进展,包括固定床反应器、流动床反应器、等离子反应器、催化膜反应器、电化学反应器、光化学反应器等,对不同类型反应器的工艺及其特点进行总结,并对乙烷脱氢制乙烯反应器的发展前景进行了展望。     

费托合成工艺研究进展

针对费托合成反应中的催化剂、传质和传热的关键问题,综述了低温和高温费托合成工艺的研究进展以及应用现状,对固定床、流化床和浆态床3种传统的费托合成工艺进行了分析与比较,并介绍了近年出现的微通道反应器、整体式反应器等新型反应器和超临界流体等新型费托合成工艺。在此基础上,对今后费托合成工艺的研究及发展方向进行了分析和展望,反应器结构、催化剂设计和微反应器是未来的研究热点,将为费托合成工艺的进步发挥重要作用。     

新型热管醚化反应器的数值模拟与分析

通过对热管醚化反应器的传热、传质过程的分析,建立了描述催化反应特性的拟均相二维数学模型.利用该模型预测了反应器进料温度、液相体积空速、热管介质温度、进料浓度变化对催化剂床层温度分布和反应结果的影响,获得了反应器催化剂床层的轴向温度分布序列和热管周围催化剂床层的局部温度分布数据,为反应器的优化操作和工程放大提供了参考依据.     

中国甲烷化反应器专利现状及分析

甲烷化反应器是煤制天然气工艺的关键设备。对包括固定床、流化床和浆态床的甲烷化反应器方面的中国专利进行了分析和研究,介绍了各种反应器的优缺点。深入分析了甲烷化反应器目前在生产中存在的问题,指出大处理量、高操作弹性、便于维修和催化剂装填是将来的改进方向。     

冷壁反应器改为热壁反应器的运行安全性分析

将冷壁结构的焦化柴油加氢精制反应器改造为热壁结构的脱色反应器 ,对反应器主体材质2 4CrMo1 0的化学成分和力学性能进行了分析并与 2 Cr 1Mo ,1 0CrMo91 0做了对比 ;对反应器壳体剩余壁厚在新工况条件下的强度和当量应力进行了校核 ;对反应器壳体在热壁条件下可能发生的腐蚀和回火脆性进行了分析。反应器改造后运行了一年 ,未发生异常     

催化裂化反应器研究进展

论述了自提升管反应器诞生以来其结构变化的发展历程以及现代催化裂化工艺中使用的各类反应器,包括变径提升管反应器、多段进料提升管反应器、下行式反应器、组合式反应器以及其它类型的反应器。比较和归纳了各类反应器的特点和应用,阐述了组合式反应器的优点以及改进后的提升管反应器和组合式反应器在工业中的应用。在此基础上,提出了未来催化裂化反应器的研究方向。     

列管式固定床反应器设计的限制条件

在对列管式固定床反应器内传热过程合理分析的基础上 ,提出了热稳定性、温度灵敏性及床层压降对列管式固定床反应器设计和选择适宜操作参数的限制条件。这些条件也可以作为避免列管式固定床反应器不稳定性和温度灵敏性的实用设计判据。由于这些判据是以常见的反应器设计参数 (管径、管长及催化剂性质等 )表达出来 ,因此可直接用于对列管式固定床反应器的结构尺寸作出合理的初步估计     

浆态床渣油临氢热裂化反应器流体力学性能数值模拟比较

针对50 kt/a渣油临氢热裂化中型反应器,应用欧拉-欧拉模型,运用CFD模拟方法,对比了浆态床的普通鼓泡反应器、强制外循环反应器、内环流反应器和外环流反应器的流体力学性能,得到了这4种反应器内气浆两相流体的流体力学规律。通过对比4种反应器内气浆两相流体的表观速度、流动方向和体积分数分布等流场信息,初步确定强制外循环反应器和外环流反应器更适合渣油临氢热裂化反应的反应器形式。     

流化床甲烷临氧CO_2自热重整制合成气研究

采用分步浸渍方法,制备了高分散的Ni/MgO-SiO2催化剂,并在固定床和流化床反应器中对该催化剂用于甲烷临氧CO2自热重整制合成气反应进行了评价。反应结果表明,催化剂在两种反应器中均表现出接近热力学平衡的初活性;随着空速的变化及反应时间的延长,催化剂的活性在两种反应器中表现出明显的差异。采用TEM测试手段对反应后的催化剂进行表征。结果表明,流化床反应器对反应过程、消除积碳及控制活性组分晶粒烧结有较明显的促进作用。与固定床反应器相比,流化床反应器是适合甲烷临氧CO2自热重整制合成气的反应器。     

强制内循环反应器在煤直接液化工艺中的应用

神华集团有限责任公司煤直接液化工艺采用了两台带强制内循环的反应器,小型试验装置（BSU）、工艺开发装置（PDU）和工业示范装置的实际运转结果表明,该反应器与传统鼓泡床反应器相比,由于反应器内空塔液速大大增加,改善了反应器内气、固、液的接触效果,具有反应器内部温度分布均匀、反应器温度控制简单、反应器底部没有固体颗粒沉积、煤液化气体产率低、单系列装置加工规模大、不需要冷氢等优点。     

化学链燃烧/气化双床系统运行与设计进展

化学链技术是一种清洁高效的双床技术。综述了4种国内外化学链双床系统的设计、运行和发展,包括化学链双床系统的设计需要选取双床反应器的型式、载体、燃料、运行温度,其固相循环流率、反应器截面积、反应器高度、运行风速、床料量以及运行中硫/氮控制方式等,总结设计参数与经验,为化学链双床系统设计提供参考。     

新型多功能反应器

论述了反应器的多功能性：反应器除反应功能外的其他传质、传热等功能。反应与传质分离、热量传递的有机结合是反应器开发的发展趋热，重点介绍了近年来发展比较快的周期换向操作的绝热固定床催化反应器、催化蒸馏技术、膜催化反应技术、催化反应的偶合及其相互有机结合的反应器。指出反应器的一种可能发展趋势与有关一种（或几种）技术的结合，利用反应器的多功能性扩展反应器的功能，实现反应－换热或反应－分离的一体化目标。     

膜催化氧化正丁烷制顺酐

以多孔玻璃管为基体，制备４种用于正丁烷氧化制顺酐的膜反应器。在一定的操作条件下，考察了固定床反应器与这４种膜反应器在正丁烷氧化制顺酐中的反应性能并加以比较，发现ＹＳＺ膜反应器可获得高于固定床反应器的选择性和收率。     

典型石油化工反应器传热性能对比评述

传热是石化反应器设计的关键问题之一。传热过程受多因素控制,且与反应器类型密切相关,而以往研究集中于某一类反应器的传热机理和关联式,缺乏不同类型反应器传热性能的综合比较;同时,各类型反应器有效传热系数的数值范围存在争议。本文旨在定量对比典型反应器的传热性能,利用已发表的大量传热系数关联式,系统地计算、分析了固定床、流化床和环管反应器这三种典型石化反应器,通过关联传热系数与流速,总结了不同类型反应器传热系数的变化范围。结果表明：气-固固定床传热系数可达200 W/m2?K,远超出文献建议范围17-89 W/m2?K;两相及三相流化床的传热性能均优于固定床;同时包含液相的体系传热性能更优,因此三相流化床传热性能最佳,其传热系数>1000 W/m2?K。以上结论可为工业反应器设计和选择提供基础和依据。     

鼓泡床与环流反应器流动特性的比较

选用欧拉-欧拉多相流模型和RNGk-ε湍流模型对重油悬浮床加氢反应器流动特性进行数值模拟,分别模拟了一种鼓泡床反应器和两种不同导流筒直径的环流反应器,考察了重油-氢气实际体系在不同反应器内气含率和轴向液速的异同。结果表明,悬浮床反应器在操作条件下均形成液相循环流动;导流筒能够规整环流反应器内的流动,增大上升区和下降区的流速,增强混合,同时提高下降区的气含率,从而提高反应器内的整体气含率。通过比较说明,在使用喷嘴进料时,悬浮床加氢工艺选择环流反应器时流动特性更佳。     

2种重油悬浮床加氢反应器流体力学特性的比较

以重油悬浮床加氢常用的鼓泡床和环流反应器为研究对象,选用欧拉两相流模型和RNG k ε 湍流模型对其在重油 氢气实际操作体系和工况下进行计算流体力学(CFD)模拟,考察不同表观气速下(001~01 m/s)2种反应器内整体气含率、气含率和液速径向分布的异同。结果表明,2种反应器内均形成了液相循环流动,但环流反应器的流动特性优于鼓泡床反应器,因此在模拟工况下环流反应器更适合重油悬浮床加氢工艺。     

Investigation of the operation of the reactor unit of a catalytic reforming plant

Conclusions To study the character of the conversion of individual groups of hydrocarbons during the catalytic reforming process, an experiment was carried out in a semiworks unit consisting of two reactors connected in series, with intermediate sampling over the length of the catalyst bed.It was shown that six-member naphthenic hydrocarbons are already almost practically converted in the first reactor, and five-member hydrocarbons, in the first two reactors, Paraffinic hydrocarbons are subject to dehydrocyclization in all three reactors. The highest yield of hydrocracking products is observed in the third reactor.Translated from Khimiya i Tekhnologiya Topliv i Masel, No. 5, pp. 5–9, May, 1972.