催化剂活性与固定床反应器特性

介绍用惰性载气体稀释催化剂和用不同粒经催化剂分层装填法来改善反应器的温度分布及热稳定性。     

固定床反应器催化剂装剂方法与展望

催化剂作为影响化学反应的重要媒介,在全球各行各业广泛使用,其装填质量的好坏更是直接影响生产装置的技术经济指标和催化效果。近年来,固定床反应器广泛用于石油化学工业中的气-固相反应和液-固相反应过程,其催化剂装填质量直接影响着装置长周期平稳运行及催化剂的使用寿命。文章针对固定床反应器催化剂装填采用的人工装填、密相装填、机械装填、智能装填等方法进行总结梳理,分析不同方法的优势与弊端,并根据分析结果及当前趋势提出对催化剂装填设备进行改进以提升催化剂装填质量的对策与建议,为实现固定床催化剂智能化装填提供一定理论基础。     

加氢固定床反应器催化剂密相装填与安全控制

石油作为一种地下、海下能源在人类的生活当中有着极其重要的作用。在科学技术的不断发展过程中,炼油技术也在不断的前进。催化反应器作为炼油过程中的重要设备其也在不断地向着标准化、大型化方向更新发展着。在这样的背景下,关于加氢固定床装填固体催化剂的相关技术和一系列设备也成为了影响反应热效率和降压力的重要因素。催化剂装填的效率和质量不仅对催化剂的加装量有所影响,对设备处理催化剂的能力也有着重大的影响,如果装填催化剂的质量不高,会对企业效益产生巨大的影响。除此之外,如果因为某些原因在装填催化剂的过程中出现疏密不均匀等问题,会出现床层下降或物料“短路”的现象发生,进而会对催化剂的寿命和产品的质量有不利的影响。因此,在装填催化剂时,首先需要保证的便是均匀加装催化剂,这样有利于提高装填效率和催化剂的密度。基于此,本文就某地加氢固定床反应器填装催化剂为研究背景,对普通装填法和密相装填法进行深入探究,从而分析得出两种装填方式的差异性。同时,也对催化剂装填过程中的安全控制进行论述,以供相关行业人员参考。     

关于固定床加氢反应器催化剂装填问题的探讨

以两套固定床加氢反应器催化剂的装填为典型案例,围绕催化剂不同装填方案的优缺点进行了分析,并对某装置两反应器催化剂装填提出了建议:催化剂装填方案中,应考虑将主催化剂和惰性瓷球分开卸出,以减少主催化剂损失,提高其回收率;为充填剩余反应器空间而在主催化剂上方装填惰性材料,不利于反应物流在主催化剂床层中均匀分布;应核算因反应器荷载增加对反应器基础的承载能力。最后建议考虑装填方案对催化剂损失、物料分配效果、基础荷载能力的影响,通过对原料性质、产品质量、操作条件、运转周期、一次投资等因素优化反应器催化剂装填方案。     

固定床反应器中银催化剂外扩散效率因子数值计算

以不同类型银催化剂动力学方程为基础，对乙烯氧化制环氧乙烷气固相反应中气流主体与银催化剂表面间的外扩散浓度差、温度差以及外扩散效率因子进行了数值计算。计算结果表明，银催化剂床层空隙率的减小或操作空速的增加有利于减弱该催化反应过程中外扩散效应的影响。     

裂管式固定床反应器催化剂支托结构的设计

列管式固定床反应器催化剂支托的结构形式，经历了由繁到简、由难到易的演变。目前采用的复合式弹簧支托是较理想的一种，它克服了以往催化剂支托结构上的不足，具有结构合理、使用安全可靠、拆装方便等优点。文中介绍了复合弹簧支托的设计方法和设计、制造应遵循的原则。     

石蜡加氢催化剂固定床反应器器外预硫化

采用固定床反应器,对石蜡加氢精制催化剂进行了干法器外预硫化,研究了预硫化工艺条件对加氢催化剂硫化度的影响。结果表明,大于400℃时,硫化度受H2S进料质量分数和空速的影响较小;在400℃,达到理论硫化时间(t0)的条件下,H2S完全穿透床层;高温时,H2S初始穿透床层速度较慢。达到较高硫化度的适宜工艺条件为:硫化时间不小于1.2t0,硫化温度不低于400℃,H2S的进料质量分数不大于10.00%。     

异形催化剂在熔盐浴固定床反应器内反应的研究

介绍熔盐换热式小型固定床反应器内柱状、三叶草状、三叶三孔状、圆形中孔状的V-P-O催化剂反应性能的研究情况。测定了各种形状催化剂的床层温度分布。比较了各催化剂在高空速条件下的生产能力。数据表明,在正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐的反应过程中,催化剂外观几何形状影响反应效果。在相同反应条件下催化剂的活性大小顺序为:圆形中孔状>三叶草状>圆柱状。圆形中孔状催化剂在空速3000h~(-1)条件下,435℃时生产能力超过100克顺酐/升催化剂·小时。     

大型三氯乙烯固定床反应器制造

介绍了某大型固定床反应器的制造过程及特点.     

固定床反应器中催化剂外表面与气相间的温度差和浓度差

在气-固异相催化反应过程中,总涉及到催化剂外部的传递过程——反应物从气相向催化剂外表面扩散,产物从催化剂外表面向气相扩散,同时伴随有热量传递。由于外部传递阻力的存在,导致催化剂外表面与流动相(气相)间的温度差和浓度差;这种外部温度差和浓度差直接影响到反应速度和选     

固定床反应器中Ru基催化剂催化对苯二甲酸二甲酯选择性加氢

采用沉淀沉积法制备了Ru基催化剂,研究了Al₂O₃载体、Ru负载量、助剂种类以及助剂负载量对于固定床反应器中对苯二甲酸二甲酯(DMT)加氢效果的影响。采用XRD,TEM,H₂-TPR等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,适宜的载体比表面积须大于200 m²/g,适宜的Ru负载量为3%(w),助剂对催化剂性能有显著影响。当Ru为活性组分,W为助剂时,DMT的转化率和1,4-环己烷二甲酸二甲酯的选择性达到最高,分别可达96.8%和95.1%,最后考察了催化剂的稳定性。     

使用超微镍基负载型催化剂的苯加氢固定床反应器模拟

介绍对工业化超微镍基负载型催化剂苯加氢反应器进行数学模拟的情况,建立了列管式固定床反应器的拟均相一维模型,用四阶-龙格库塔法求解计算,通过计算机模拟超微镍基负载型催化剂苯加氢固定床反应器,找到该反应器的热点温度和热点位置,并对床层不同分段数进行了模拟比较,模拟结果表明,催化剂分4段填装为好,热点温度为183.43℃,热点位置在距反应器入口2m处,这4段催化剂床层的最佳稀释比依次为1:38.0,1:32.6,1:27.5,1:17.3.     

固定床渣油加氢反应器流程模拟与应用

采用日本KBC公司开发的Petro-SIM系列软件中RHDS-SIM模型对390万t/a渣油加氢装置的反应器进行了模拟,分析了模型的准确性,并利用该模型对渣油加氢装置生产低硫船用燃料油的工况进行了优化。结果表明：建立的模型能有效反映装置实际生产工况,主要产品的模拟结果偏差均低于2%;在生产低硫船用燃料油时,为了满足产品含硫量要求,反应器入口温度需升高4℃,化学氢耗增加了3.5 m³/m³,R 1,R 2,R 3床层催化剂寿命依次缩短了26.5,30.7,38.3 d。     

固定床反应器MgO／BaCO_3甲烷氧化偶联催化剂的稳定性

报道在催化剂装量３０ｍｌ的环形固定床和直管固定床两种反应器上，ＭｇＯ／ＢａＣＯ３催化剂甲烷氧化偶联反应的５００ｈ稳定性试验结果。采用甲烷和纯氧为原料气，水蒸汽为稀释剂的共进料模式。试验结果表明，ＭｇＯ／ＢａＣＯ３催化剂在５００ｈ稳定性试验中一直保持着较高的催化活性，在直管固定床反应器上，Ｃ２烃收率１６．３％，Ｃ２烃选择性６５．０％。在环形固定床反应器上，Ｃ２烃的收率１７．３％，Ｃ２烃选择性６７．０％。为了控制反应速度，水蒸汽作为稀释气引入到反应中。水蒸汽在反应中可分散和带走催化剂床层过多的反应热，减小床层温差。ＸＲＤ结果表明，反应后的催化剂与新鲜催化剂的结构基本一致，说明催化剂具有稳定的催化活性的原因，应归属于其结构的稳定性和具有一定的抗水蒸汽性能。还考察了不同甲烷空速、反应器管壁温度、水蒸汽含量对反应性能的影响。     

新型固定床Raney Ni催化剂的苯加氢活性及耐硫性

将新型固定床Raney Ni催化剂应用于苯加氢反应,研究了反应温度、氢气压力、液态空速、氢与苯的摩尔比及催化剂预处理温度对苯加氢反应的影响,在适宜的条件下进行了200h连续运转,并与负载型Ni催化剂的活性进行了对比。实验结果表明,新型固定床Raney Ni催化剂具有较大的活性金属Ni比表面积,当氢与苯的摩尔比为6∶1时,在80~120℃、0.5~1.0MPa、液态空速2.0h-1的缓和条件下即可实现苯的完全转化。新型固定床Raney Ni催化剂具有较好的耐硫性能,每毫升催化剂可耐受8 001μg的硫,远优于负载型Ni催化剂。X射线衍射和扫描电子显微镜-能量色散X射线分析结果表明,硫、氯等杂质吸附中毒及反应温度过高使Ni晶粒聚结是新型固定床Raney Ni催化剂失活的主要原因。     

固定床加氢反应器内构件的开发与应用

介绍了国内外固定床加氢反应器内构件的主要类型及其特点 ,详细叙述了洛阳石油化工工程公司(LPEC)开发的内构件及其在目前国内规模最大的加氢精制 (反应器内径为 3 80 0mm)和渣油加氢脱硫 (反应器内径为 42 0 0mm)装置上的应用情况。内径为 3 80 0mm的加氢精制反应器床层径向温差基本小于 3℃ ,效果良好 ;内径为 42 0 0mm的渣油固定床加氢脱硫反应器床层径向温差为 1～ 7℃ ,优于国内引进同类装置水平。     

Ni基催化剂管式固定床甲烷重整反应器中积炭效应的数值模拟

在综合考虑积炭效应对催化剂孔隙率以及催化剂活性影响的基础上,通过建立包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,从热质传递的角度,计算了Ni基催化剂管式固定床甲烷重整反应器中的积炭效应,阐明了包含多孔介质催化剂段的反应通道中的速度、温度及压力场分布,并指出了在通道中随气体流动扩散的可移动炭以及催化剂表面沉积炭浓度分布规律,分析了积炭对催化剂孔隙率、活性以及反应通道压降的影响,并进一步讨论了甲烷浓度以及温度对积炭产生的影响,最后提出了消减积炭的方法。     

连续聚合反应器中催化剂活性与物料平均停留时间的关系

以配位聚合动力学为基础 ,推导出了连续聚合反应器中催化剂活性与物料平均停留时间的关系 ,从而找出了气相流化床反应器在冷凝态操作时对催化剂动力学常数的要求 ,并得到了由动力学常数和平均停留时间计算催化剂效率发挥程度的方法。