固定床催化的操作課件

任務(wù)三固定床催化反應(yīng)器的操作操作訓(xùn)練的載體：苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷一、應(yīng)用生產(chǎn)原理確定固定床反應(yīng)器操作條件二、正常操作注意事項三、苯加氫反應(yīng)器崗位開停車四、異?，F(xiàn)象原因及處理方法一、應(yīng)用生產(chǎn)原理確定固定床反應(yīng)器操作條件（一）反應(yīng)原料、產(chǎn)物及用途、生產(chǎn)方法1.原料苯2.產(chǎn)物環(huán)己烷3.產(chǎn)物用途※生產(chǎn)環(huán)己醇、環(huán)己酮、聚己內(nèi)酰胺和聚己二酰己二胺有機化工原料?！抢w維素醚、樹脂、蠟、瀝青和橡膠的優(yōu)良溶劑。

一、應(yīng)用生產(chǎn)原理確定固定床反應(yīng)器操作條件（一）反應(yīng)原料、產(chǎn)物及用途、生產(chǎn)方法4.催化劑苯加氫催化劑鉑系催化劑鎳系催化劑活性好，價格便宜但如耐硫性能差，耐熱性差一般工業(yè)使用溫度120～180℃液苯空速低（一般為0.2～0.8h-）工業(yè)使用壽命短只能副產(chǎn)低壓蒸汽目前我國鎳系苯加氫催化劑主要用于中小型生產(chǎn)裝置；耐硫性能好中毒后易再生耐熱性能好工業(yè)操作溫度可達(dá)200～400℃可副產(chǎn)中壓蒸汽(1.0MPa)液苯空速可達(dá)1.0～2.0h-工業(yè)使用壽命大于5年。一、應(yīng)用生產(chǎn)原理確定固定床反應(yīng)器操作條件（二）反應(yīng)原理及特點1.原理苯加氫反應(yīng)是一個復(fù)雜的反應(yīng)體系。在一定反應(yīng)條件下，苯與氫可能發(fā)生以下各種反應(yīng)。其中，反應(yīng)(1)為主反應(yīng)，生成目的產(chǎn)物環(huán)己烷；反應(yīng)(2)是苯的加氫裂解，最終產(chǎn)物為碳和甲烷；反應(yīng)(3)是環(huán)己烷的異構(gòu)化；反應(yīng)(4)則是環(huán)己烷的裂解反應(yīng)。對于苯而言，反應(yīng)(1)和(2)是平行反應(yīng)。盡管反應(yīng)(1)和(3)均為可逆反應(yīng)，但前者為放熱反應(yīng)，

后者為吸熱反應(yīng)，這就導(dǎo)致溫度對反應(yīng)的影響各不相同。1.原理（二）反應(yīng)原理及特點2.反應(yīng)場所3.反應(yīng)特點¤前反應(yīng)器：列管換熱式固定床反應(yīng)器¤后反應(yīng)器：單段絕熱式固定床反應(yīng)器¤強放熱反應(yīng)¤復(fù)雜反應(yīng)¤氣固催化反應(yīng)（二）反應(yīng)原理及特點1.反應(yīng)熱力學(xué)（三）工藝參數(shù)的確定與優(yōu)化苯加氫制環(huán)己烷的反應(yīng)是一個放熱的、體積減小的可逆反應(yīng)，因此，低溫和高壓對該反應(yīng)是有利的。但溫度不能太低，分子不能很好活化、反應(yīng)速率較慢。（三）工藝參數(shù)的確定與優(yōu)化2.反應(yīng)動力學(xué)前人在進(jìn)行苯氣相加氫反應(yīng)動力學(xué)的研究時，并沒有意識到催化劑顆?？赡懿⒎峭耆幱跉庀酄顟B(tài)，而是簡單地認(rèn)為當(dāng)反應(yīng)物為氣相時得到的動力學(xué)就是氣相反應(yīng)動力學(xué)。從理論上講，這種觀點確實存在不足，但從工業(yè)應(yīng)用角度出發(fā)，它仍具有一定意義。（三）工藝參數(shù)的確定與優(yōu)化2.反應(yīng)動力學(xué)由此可見，氣固相催化反應(yīng)過程是個多步驟過程。整個反應(yīng)速率取決于最慢的一步，該步驟就稱為速率控制步驟。當(dāng)反應(yīng)過程達(dá)到定態(tài)時，各步驟的速率應(yīng)該相等，且反應(yīng)過程的速率等于控制步驟的速率。（三）工藝參數(shù)的確定與優(yōu)化（2）反應(yīng)壓力

★提高氫分壓，加快反應(yīng)速度

★提高苯的轉(zhuǎn)化率

★壓力提高增加裝置的設(shè)備投資費用和運行費用

★對催化劑的機械強度要求也提高苯加氫氣固相催化反應(yīng)采用鉑系催化劑，控制反應(yīng)器反應(yīng)壓力為3.1MPa。（三）工藝參數(shù)的確定與優(yōu)化（3）反應(yīng)空速■空速：單位時間、單位體積（質(zhì)量）的催化劑所能處理的原料氣的體積流量?？账俚拇笮》从沉朔磻?yīng)器的處理能力和反應(yīng)時間?！隹账僭酱?，處理能力越大■原料與催化劑的接觸時間則越短■相應(yīng)的反應(yīng)時間也就越短。

因此，空速的大小最終影響原料的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)的深度。苯加氫氣固相催化反應(yīng)：控制液苯空速1.6～1.7h-。（三）工藝參數(shù)的確定與優(yōu)化＊氫油比：影響反應(yīng)過程的氫分壓。＊增加氫油比，有利于加氫反應(yīng)進(jìn)行＊提高催化劑壽命＊但過高的氫油比將增加裝置的操作費用及設(shè)備投資苯加氫氣固相催化反應(yīng)控制n(H2)：n(苯)≥3.8。（4）反應(yīng)氫油比二、正常操作注意事項（1）嚴(yán)格執(zhí)行裝置下發(fā)的工藝指令單；（2）經(jīng)常巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報處理；（3）V0801A/B新進(jìn)苯后要勤排水；（4）要求加強控制氫氣質(zhì)量；（5）C0102進(jìn)口緩沖罐液位、壓差、出口溫度、電流要加強監(jiān)控；（6）勤檢查P0102出口壓力及R0101上室熱油量；二、正常操作注意事項（7）勤觀察反應(yīng)熱點溫度及R0102的溫差TDI01012的變化情況；（8）加強控制尾氫排放量，在R0102溫差不大情況下盡量少排；（9）勤檢查X0101小泵運行情況；（10）加強控制E0107高溫鍋爐給水，定期排污，以防結(jié)垢；（11）調(diào)整生產(chǎn)負(fù)荷，速度要慢；（12）D0103液位現(xiàn)場檢查。（二）崗位停車正常停車（1）短期停車——系統(tǒng)保溫保壓（2）長期停車——系統(tǒng)降溫降壓2.緊急停車（1）緊急停電、汽、水操作類同（2）緊急停車按鈕三、苯加氫反應(yīng)器崗位開停車四、異?，F(xiàn)象原因及處理方法序號異常現(xiàn)象原因處理方法1T0101釜液含水高原料苯含水量過高再沸器E0101蒸汽量過小再沸器E0101或E0102列管漏D0101分層不佳苯罐放水加大蒸汽量停車檢修D(zhuǎn)0101勤排水2停苯加料T0101的TSL01003動作P0101出口壓力PSL01001動作C0102停車R0101上TSH01008（1～12）動作熱油循環(huán)量FSL