丙烯腈流化床反应器评述

丙烯腈流化床反应器评述洪汇（中国石化总公司技术开发中心，北京１０００２９）ＨｏｎｇＨｕｉ（ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒｏｆＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９）关键词丙烯腈流化床反应器丙烯腈的工业化生产始于第二次世界大...     

丙烯腈装置流化床反应器回归分析

依据实际生产数据，对影响丙烯腈装置流化床反应器的操作参数做回归分析，讨论了影响反应器操作的一般规律，提出反应器操作参数的优化控制范围。     

丙烯腈流化床反应器性能的模拟优化

针对中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司腈纶厂丙烯腈装置应用新技术改造后,反应器性能发生较大变化,丙烯腈收率达不到设计值的情况,建立了多釜串反应器模型,利用该模型对操作参数进行优化,分析了反应器性能出现异常的可能原因,并制订了相应措施。模拟结果表明,该模型基本反映了床层中的传递和反应特性,可用于反应器模拟和分析。利用该模型得到的优化操作参数为:氨气与丙烯的摩尔比1.12～1.15、空气与丙烯的摩尔比9.5～10.0、操作压力0.145～0.155 MPa、操作温度435～445℃。技术改造后反应器性能发生较大变化的主要原因是扩能幅度太大,催化剂装填量增加,总进气量增加,造成床层偏高,深度氧化加剧。在调整了反应器的操作参数及采取降低投料负荷、减少催化剂装填量、反应器上部高出换热管的部分设简易内构件等措施后,丙烯腈收率一直保持在较好水平。     

原油加热炉循环流化床反应器的设计与应用

为了解决原油长输管道热力设备加热炉排放烟气所引起的环境污染问题,开发研制了加热炉烟气脱硫除尘系统。通过对加热炉烟气脱硫除尘技术的分析和广泛调研,确定了循环流化床脱硫、脱硫剂选用、除尘器等技术,其脱硫原理是脱硫剂消石灰与被吸收气体中的SO2、SO3进行化学反应。该加热炉烟气脱硫除尘系统工艺和结构合理,达到了设计提出的各项技术指标和要求,除尘效率达到97%以上,并在原油含硫量不定及燃烧工况不同的情况下进行了简易脱硫处理,脱硫效率达到80%以上。     

丙烯氨氧化合成丙烯腈的反应机理及其应用

通过对流化床丙烯、氨氧化合成丙烯腈反应机理的分析,结合化学反应工程原理,研究丙烯、氨氧化反应相关参数对合成反应的影响规律,并用于指导生产操作。提出了优化反应工艺参数的调整方向和范围,以提高丙烯腈单收,最大限度地发挥装置的生产效益。     

流化床反应器催化剂混装效果及分析

根据数理统计和反应器操作条件讨论了如何采用补加新催化剂来提高原系统催化剂的活性。通过分析初步得出 :丙烯腈单收与各工艺参数的关系 ;当新催化剂补加量为催化剂量的 15 %～ 2 0 %时 ,增加催化剂活性能起到较好效果。     

丙烯腈装置氨氧化反应器改造方案比较

兰州石化丙烯腈装置目前实际生产能力为3．12万t/a，与下游装置配套尚需丙烯腈0．88万t/a，因此，丙烯腈装置扩能改造势在必行。在分析了兰州石化丙烯腈装置运行中出现的瓶颈后，提出对其进行扩能改造的方案，特别是对反应器改造提出了3种方案，从技术和经济性方面进行对比。在借鉴国内先进丙烯腈装置扩能改造经验的基础上，确定兰州石化丙烯腈装置扩能改造的具体方案。拟采用中石化集团公司开发的先进技术和上海石化研究院提供的丙烯腈扩能改造工艺包对装置进行扩能改造，使其发挥规模效应。     

循环流化床反应器气-固两相接触效率研究方法分析

概述了循环流化床反应器气固接触效率的研究方法,主要包括热脉冲法、一维模型法、染色法、CO_2气体示踪法及O_3催化分解法。从实验原理和测定方法入手,分析了气-固两相接触效率研究的优势及局限性,指出了建立合适的描述气-固两相接触行为模型仍然是循环流态化领域的研究热点。     

进气喷嘴位置对循环流化床反应器循环量的影响

在高10.6m、内径100mm的循环流化床冷态模拟实验装置上研究了底部预提升气以及喷嘴进气量对循环流化床反应器循环量的影响,对比了3种不同喷嘴位置结构下系统循环量的变化情况以及提升管底部和喷嘴附近气固流动行为的差异,描述了预提升段内气体分布及流动结构。结果表明:预提升气和喷嘴进气是颗粒向上输送的重要推动力,随着喷嘴进气口高度的提高,预提升气对颗粒循环速率的作用效果愈加明显;对于喷嘴进气口位置最低的结构,其系统循环量、喷嘴附近颗粒浓度以及气固接触状况均优于其它结构;在提升管底部,气体多次形成逆流接触,内循环流动和局部涡流作用有效促进了颗粒沿径向混合,有利于颗粒循环量的提高。     

丙烯氨氧化合成丙烯腈

丙烯氨氧化合成丙烯腈安炜（上海石油化工研究院，上海２０１２０８）ＡｎＷｅｉ（ＳｈａｎｇｈａｉＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０８）关键词丙烯氨氧化丙烯腈催化剂６０年代美国Ｓ...     

烯烃聚合流化床反应器宏尺度模型化

综述了宏尺度反应器模型,并对流化床反应器的几种典型模型(全混流模型、两相和三相模型以及小室模型)的特点进行了分析和比较.指出全混流模型过于简化,不能反映反应器内非理想的流动和混合状态;而两相、三相模型可以满足一般的工业生产要求,但是将气泡相和乳胶相假设为全混流或平推流,同样偏离实际,且计算过程较为复杂;形象直观的小室模型可以更准确地反映反应器内的流动和混合过程,计算过程较为简单,具有广泛的应用前景.     

丙烯腈流化床反应器压降的研究

采用丙烯腈流化床反应器的工业运行数据,研究了丙烯腈流化床反应器的压降。结果表明:流化床床层压降稳定,实测值与计算值吻合;反应器空气分布板的小孔阻力因子与雷诺数的关联性较好。     

流化床反应器流化高度的计算

研究开发了工业生产流化床反应器流化高度的计算数学模型 ,并讨论了催化剂平均颗粒直径、催化剂储量、进气量、反应温度、反应压力对催化剂流化床层高度的影响。将该数学模型应用于工业丙烯氨氧化制丙烯腈的流化床反应器中 ,得到一些有价值的结果 ,可用于指导工业生产     

CFD在丙烷脱氢流化床反应器中的应用

为某中试循环流化床装置中的丙烷脱氢反应器建立了三维多尺度CFD流动-传热-反应耦合模型,并采用该模型对丙烷脱氢反应器的操作工况进行了参数优化研究。所建立的三维多尺度CFD模型能够较准确地刻画丙烷脱氢在整个流化床反应器内的反应历程。通过参数优化研究获得丙烷脱氢反应器的最佳操作条件为：反应温度600 ℃,体积空速2 350 h-1,催化剂装量0.8 kg,催化剂平均粒径70 μm,在此操作工况下,丙烷转化率为43%,丙烯选择性为85%,丙烯收率达37%。所建立的CFD模型能够用于丙烷脱氢流化床反应器的模拟、设计、放大与优化等过程。     

丙烯腈装置大型流化床反应器控制与联锁

上海赛科260 kt/a丙烯腈装置是全球最大规模的丙烯腈装置之一,反应器的尺寸规格也是目前世界上最大的,反应器温度高,反应介质易燃、易爆,要使装置平稳运行,反应器的控制与联锁至关重要。全面介绍了工艺控制原理、自动化控制系统和联锁设计,实现了装置大型化后的平稳、安全运行。     

粒状多孔氨氧化催化剂

一种用于通过在流化床反应器中使丙烯、异丁烯或叔丁醇与分子氧和氨反应以生产丙烯腈或甲基丙烯腈的粒状多孔氨氧化催化剂，其特征在于，该催化剂包含金属氧化物和负载该金属氧化物的二氧化硅载体，该金属氧化物含有至少两种选自钼、铋、铁、钒、锑、碲和铌的元素，以及该催化剂具有的粒度分布为：     

下行式循环流化床反应器气固传热特性研究

在并流下行式循环流化床反应器的气固传热模型基础上 ,采用稳态传热的实验方法 ,测定了并流下行式循环流化床反应器不同操作条件下的轴向颗粒温度分布及气固相进出反应器的温度 ,进而求得气固轴向截面传热系数及表观传热系数。实验结果表明 ,对于一定的体系 ,表观气速ug 能明显地影响截面气固传热系数hx 和表观传热系数h ,而颗粒循环强度W对h和hx 的影响则比较复杂 ,它随表观气速ug 的不同而呈现不同的影响趋势     

有机硅流化床反应器设计改进

流化床反应器是有机硅行业的核心设备之一,其结构的合理性决定了反应器的反应效率。介绍了有机硅行业流化床反应器采用扩展段以减小出口处反应物的流速、取热管带翅片强化传热及降低催化剂的携带等改进及其应用。     

丙烯腈反应器三级PV型旋风分离器的性能及工业应用

三级PV型旋风分离器是通过优化匹配组合,在给定压降下达到高效率的。大型冷模对比试验证实三级PV型旋风分离器的分离性能及操作弹性均优于从国外引进的三级旋风分离器。在丙烯腈反应器内的工业应用证明吨丙烯腈催化剂的单耗已降低到0.37kg,旋风分离器的总压降可控制在7kPa以内,效果显著。     

预提升对循环流化床反应器中气固流动特性的影响

以催化裂化平衡剂为固体介质、常温空气作为流化气体,在循环流化床冷态模拟试验装置上分别考察了表观气速、颗粒贮量、下料蝶阀开度、预提升气量等操作条件对循环流化床反应器催化剂循环速率的影响,并探讨了产生这种影响的原因;同时,深入研究了预提升出口位置对系统内催化剂循环速率、提升管底部轴向、径向颗粒浓度分布的影响,并描述了气固两相交汇点处的微观流动结构。结果表明:随着操作气速的升高,气、固相之间的相互作用增强,颗粒循环速率提高;伴床及蝶阀通过提供足够的压力支持提升管内的两相流动,增加颗粒贮量或减小蝶阀压降可有效提高颗粒循环量;通入预提升气可增大颗粒向前运动的推动力,避免颗粒发生坍落而沉积于床层底部;当伴床向提升管提供足够的颗粒循环速率时,预提升出口位置的提高破坏了颗粒的向下流动,迫使颗粒进入中心快速向上的气固流动区,从而改变气、固相交汇点处的流动结构;另外,不同预提升结构对颗粒浓度的影响有限,并未从根本上改变轴向、径向颗粒浓度的分布规律。