连续重整装置催化剂再生系统运行问题分析及对策

催化剂再生系统是连续重整装置的重要组成部分。针对中石化洛阳分公司70万t/a连续重整装置在运行中存在低温部位氯腐蚀、再生器和反应器中心筒跑剂问题、反应器下部料腿堵塞和空料腿现象、重整反应器上部料斗提升氢后路约翰逊网堵塞问题和再生频繁热停问题,分析了这些问题产生的原因并提出具体应对措施。     

天然气转化制备合成气研究进展

综述了目前转化利用天然气制备合成气的主要方法,包括甲烷水蒸气重整、甲烷部分氧化、甲烷二氧化碳重整、甲烷水蒸气重整与部分氧化耦合反应、甲烷部分氧化与二氧化碳重整耦合反应、甲烷水蒸气重整与二氧化碳重整耦合反应以及甲烷的三重整反应,重点介绍了前3种典型反应所用的催化剂,最后提出将这3种典型反应耦合使用,并辅以晶格氧工艺、等离子体技术、微波技术是未来甲烷转化制备合成气的发展趋势。     

小型碳基燃料水蒸气重整制氢装置研究

设计并加工了一种小型碳基燃料水蒸气重整制氢装置,该装置为不锈钢材料,采用集成式结构设计,使得加热、气化、重整、分散等多功能部件有机地结合在一起,大大减小了装置的设计尺寸,减小了装置占有空间,降低了装置成本,实现了小型、微型化的目的,便于移动、便携式制氢装置的推广。该反应器装载花状微球Ni/CeO₂催化剂,在重整性能测试中甲烷流量为1250mL/min时,水碳比H₂O/CH₄=2：1,560℃反应温度下,该反应器表现出了良好的重整制氢性能,重整气中氢气的组成达到70%以上,甲烷的含量降至16%以下,用于高温燃料电池发电的功率计算,满足500W功率设计要求,达到550W以上。实验表明这种重整制氢装置可用于高温燃料电池供氢系统。     

催化剂颗粒形状对甲烷水蒸气重整反应的影响及工业反应器模拟

甲烷水蒸气重整工艺是现阶段最主要的工业制氢技术,催化剂颗粒形状和反应器操作条件是影响重整反应器性能和产物组成的重要因素。首先从颗粒尺度研究催化剂形状对甲烷水蒸气重整反应的影响,在不同的反应温度和压力下,计算并比较了球形、柱形和环形催化剂的效率因子,其大小顺序为:柱形 < 球形 < 环形。其次,将反应器床层的质量、热量和动量传递与环形催化剂颗粒的扩散-反应方程相结合,建立了用于描述甲烷水蒸气重整工业反应器的一维轴向数学模型。计算并分析了反应器进口温度和压力对反应器床层的温度和压力分布、催化剂效率因子以及甲烷转化率和各组分浓度分布的影响,确定了适宜的工业反应器进口温度和压力,分别为773 K和3 MPa。     

浅谈连续重整装置反应器与再生器内件安装

连续重整装置是芳烃联合装置中的主要装置之一。本装置以直馏石脑油、加氢裂化重石脑油为原料,生产高辛烷值汽油,副产拔头油、戊烷、含氢气体和液化气等产品。本装置包括预处理、连续重整、催化剂连续再生三个单元。本文主要介绍连续重整装置反应器和再生器的内件安装过程。     

流化床在甲烷临氧CO2重整反应中的作用研究

在流化床反应器中进行甲烷临氧CO₂重整制合成气反应。通过计算分析了催化剂颗粒在床层内的流化特性。对比实验表明,流化床反应器在催化剂活性、稳定性、自热过程以及催化剂积炭等方面均体现出比固定床反应器的优越性。在流化床反应器中进行的甲烷自热重整反应,甲烷的转化率接近热力学平衡值,床层温度梯度小于10 ℃, 反应20 h后,催化剂表面无积炭。     

连续重整工艺流程综述

连续重整,即催化剂连续再生的重整工艺,采用移动床反应器,催化剂在反应器和再生器之间连续移动。目前,世界上连续重整工艺包括重叠式(美国UOP)和并列式(法国IFP/Axens)。     

甲烷水蒸气重整与微管固体氧化物燃料电池电堆耦合性研究

目的：以甲烷水蒸气重整合成气为燃料，测试微管式固体氧化物燃料电池(MT-SOFC)电堆的电化学性能。方法：以活性氧化铝为载体，通过浸渍工艺制备出甲烷水蒸气重整催化剂，测试催化剂在不同反应温度、水碳比、体积空速下的反应活性。将甲烷水蒸气重整的合成气作为MT-SOFC电堆的燃料，测试电堆的发电性能。结果：在750℃，体积空速为550 h^-1时，甲烷转化率达99.5%。甲烷水蒸气重整耦合MT-SOFC电堆发电，其功率达43.5 W，功率密度达0.20 W/cm²。催化剂催化活性较高，电堆电化学性能平稳。结论：甲烷水蒸气重整耦合MT-SOFC电堆发电的工艺可提高燃料的利用效率，对发展新能源和保护环境具有现实意义。     

炭催化富CH4气CO2重整制合成气及动力学研究

以UGI煤气发生炉为基础，在实验室设备装置上模拟气化炉上吹阶段，通入模拟混合气制备合成气，开发了一套新的制备合成气工艺。通过实验研究发现，反应温度和半焦粒度对甲烷转化率具有重要影响。加入水蒸气可以提高炭材料催化剂的稳定性和甲烷转化率，这主要是由于加入水蒸气可以气化半焦表面生成的积碳，同时生成新的活性位给甲烷二氧化碳重整反应提供活性，从而促进甲烷和二氧化碳转化。另外，通过对水蒸气条件下富甲烷气二氧化碳重整动力学研究，得到了炭催化富甲烷气二氧化碳重整的表观活化能为199.7 kJ·mol^-1。     

甲烷部分氧化及重整反应多相催化剂的研究进展

介绍国内外甲烷制合成气技术中多相催化剂的研究进展,包括催化剂在水蒸气重整、甲烷部分氧化和二氧化碳重整制合成气技术中的研究情况,重点评述了催化剂的活性组分、助剂和载体方面的研究进展及存在的问题。     

半焦在富含甲烷气体转化制备合成气中的作用

用一个石英玻璃管反应器考察了700℃～1300℃下,半焦对甲烷的水蒸气和二氧化碳重整制备合成气的影响．实验发现,半焦的存在明显提高甲烷的转化率,降低甲烷的开始转化温度．通过对反应前后C原子和H原子的物料恒算,可以得出半焦的重量在甲烷的二氧化碳重整反应过程中几乎没有变化,半焦对重整反应的作用类似于“催化”过程．     

燃料电池供氢系统研究进展

对燃料电池供氢系统的研究进展进行了综述,介绍了重整制氧方法、反应器类型以及富氧气体的各种净化技术.对比了蒸汽重整、部分氧化重整和自热重整3种制氢反应各自的特点,对不同反应器的研究结果及优缺点进行了分析.总结了富氢气体中CO的脱除工艺,包括选择性氧化、甲烷化、变压吸附和膜分离,其中CO选择性氧化相对其他方法更具优势.探讨了制氢过程中各种技术的特点和急需解决的问题,并对供氢系统的应用前景做了展望.     

甲烷重整技术研究进展

对5种常用甲烷重整工艺的技术特点、优缺点及其工业适用性进行了归纳对比。重点从工作原理、反应器结构、生产效率等方面分析了各反应器的优劣势,简述了固定床甲烷重整反应器、流化床甲烷重整反应器及微通道甲烷重整反应器的工业化进展。介绍了甲烷重整催化剂、强化催化甲烷重整技术的研究进展。并对甲烷重整技术发展趋势进行了分析与展望。     

UOP连续重整新技术的应用

催化重整是石油炼制主要过程之一,目前国内引进的大多是UOP连续重整工艺,为满足装置规模越来越大的需要,UOP公司在设计方案中采用了一些新的技术。以泉州石化200万吨/年连续重整装置为例,重点介绍了反应器并列式布置、"梯形"扇形筒、Chlorsorb氯吸附技术、冷却模式催化剂提升系统和低流量低燃烧模式等新技术的应用。     

典型碳氢化合物水蒸气重整制氢研究进展

  烃水蒸气重整是目前获取氢能源的重要方法之一,而甲烷、汽油和柴油作为典型烃类原料可满足于不同规模氢能源的需求。本文重点从催化剂、反应工艺和反应机理及动力学三个方面对甲烷、汽油和柴油蒸汽重整制氢进行介绍和评述。指出甲烷重整制氢镍基催化剂的改性和反应器设计以及反应条件的优化是其必然的发展趋势,汽油和柴油重整制氢催化剂未来设计必须具备高抗硫性和抗积炭性。此外,需加强甲烷、汽油和柴油蒸气重整制氢的机理和动力学研究。     

太阳能甲烷重整反应器研究进展

太阳能是世界上最丰富的清洁能源,被看作是解决化石能源短缺问题的关键。但是太阳能的间歇性很大程度上制约了其使用场景,太阳能热化学过程可以有效缓解太阳能间歇性带来的影响。在太阳能热化学过程中,反应器的性能直接影响了反应的效果。本文以太阳能甲烷重整过程为例,首先介绍了3种甲烷重整类型,分别介绍了其优缺点和工程应用。然后从结构、工作原理以及研究进展等方面简述了几种目前常见的太阳能甲烷重整反应器。包括对目前最常见的腔式反应器、膜反应器、旋转式反应器、流化床反应器和其他新颖反应器的介绍。最后,提出下一阶段太阳能甲烷重整反应器的研究重心应放在设计多功能于一体的反应器和促进多学科交叉研究上。     

重整反应器及再生器内约翰逊网破裂原因及维修

在化工生产中,连续重整装置是联合芳烃装置的重要组成部分,具有重要影响,在应用连续重整系统之前,必须有效安装反应器和再生器的内表面元件,确保正常运行,减少外部干扰。在经济和社会发展的现阶段,连续重整装置对石油和化学工业非常重要的,因此本文分析了反应器内约翰逊网络破坏的原因以及对约翰逊网的修复,并提供一些合理的优化建议。     

平板微反应器中甲烷蒸气重整与甲烷催化燃烧的耦合分析

针对间隔式甲烷蒸气重整与甲烷催化燃烧的平板微反应器,建立了二维稳态多组分传输反应的耦合模型,探讨在甲烷催化燃烧侧进口条件不变的情况下,甲烷蒸气重整侧进口速度以及反应通道长度对反应性能及热量匹配的影响.结果表明,可以通过调整重整侧甲烷进口速度来实现热量的良好匹配;增大反应通道的长度可以提高重整侧的甲烷转化率和降低反应器出口的温度.     

基于链式循环二氧化碳重整的甲烷制甲醇过程火用分析

二氧化碳重整制甲醇过程对碳源高效利用和环境保护具有重要意义，可作为替代传统高能耗、高排放水蒸气重整过程的途径。用Aspen Plus软件模拟链式循环二氧化碳重整的甲烷制甲醇过程。结果表明，该过程的?损失主要集中在化学过程，占总?损的76.47%，其中燃烧反应与重整反应分别占41.62%和27.69%，而甲醇合成反应与水汽变换反应分别占3.55%与3.61%。与传统水蒸气重整制甲醇过程相比，在原料甲烷输入量一定情况下，二氧化碳重整制甲醇系统的重整过程比水蒸气重整过程?损失减少21.44%，水蒸气消耗量减少77.02%，整体系统二氧化碳排放量降低了25.89%，甲醇的产量提高了12.03%。随着重整反应温度的提高，?效率和甲醇产量均出现先升高、后平稳的趋势，并在980℃达到最大值。此外，较低的重整反应压力有利于提高甲醇产量。     

连续重整装置再生单元问题分析

天津石化公司炼油部100万t/a连续重整装置于2009年12月18日一次开车成功,连续重整再生单元采用UOP公司最新的再生Chlorsorb氯吸附技术.本文主要阐述开工过程中出现的一些问题,并提出了问题的解决办法.