固定床反應器的操作與控制

情景三反應器的操作與控制子情景三固定床反應器的操作與控制煤化工技術專業(yè)教學資源庫咨詢1計劃2決策和實施3檢查45評價固定床反應器操作與控制1.1學生匯報導航完成情況1.2各組展示第二課堂成果1.3教師深化背景知識2.1各組討論制定完成計劃3.1根據(jù)計劃制定方案4.1各組展示詮釋方案成果5.1組間互評答疑5.2教師評價3.2根據(jù)方案完成任務教學實施過程第二課堂任務成果匯報任務：使用乙酸丁酯反應器（管式）生產(chǎn)出現(xiàn)如下故障請查閱相關資料試分析原因并設計排除方法：

1、反應器密封泄漏；

2、套管泄露。參考處理操作：附1：管式反應器常見故障及處理方法；附2：管式反應器日常維護要點。附1：管式反應器常見故障及處理方法序號故障現(xiàn)象故障原因處理方法1密封泄漏（1）安裝密封面受力不均

(2)振動引起緊固件松動

(3)滑動部件受阻造成熱脹冷縮局部不均勻

(4)密封環(huán)材料處理不符合要求

停車修理

(1)按規(guī)范要求重新安裝

(2)把緊緊固螺栓

(3)檢查、修正相對活動部位

(4)更換密封壞2放出閥泄漏(1)闊桿彎曲度超過規(guī)定值閥芯、閥座密封面受傷裝配不當，使油缸行程不足；閥桿與油缸鎖緊螺母不緊；密封面光潔度差；裝配前清洗不夠；(4)閥體與閥桿相對密封面過大，密封比壓減小(5)油壓系統(tǒng)故障造成油壓降低(6)填料壓蓋螺母松動停車修理(1)更換閥桿(2)閥座密封面研磨(3)解體檢查重裝，并作動作試驗(4)更換閥門(5)檢查并修理油壓系統(tǒng)(6)緊螺母或更換3爆破片爆破(1)膜片存在缺陷(2)爆破片疲勞破壞(3)油壓放出閥連續(xù)失靈，造成壓力過高(4)運行中超溫超壓發(fā)生分解反應(1)注意安裝前爆破片的檢驗(2)按規(guī)定定期更換（3）查油壓放出閥連鎖系統(tǒng)分解反應爆破后，應作下列各項檢查：接頭箱超聲波探傷；相接鄰近超高壓配管超聲波探傷；經(jīng)檢查不合格接頭箱及高壓配管應更新。4反應管脹縮卡死安裝不當，使彈簧壓縮量大，調(diào)整墊板厚度不當(2)機架支托滑動面相對運動受阻(3)支承點固定螺栓與機架上長孔位置不正(1)重新安裝控制碟形彈簧壓縮量選用適當厚度的調(diào)整墊板(2)檢查清理滑動面(3)調(diào)整反應管位置或修正機架孔5套管泄漏套管進出口因管徑變化引起氣蝕，穿孔套管定心柱處沖刷磨損穿孔(2)套管進出接管結構不合理(3)套管材料較差(4)接口及焊接存在缺陷(5)連絡管法蘭緊固不均勻(1)停車局部修理(2)改造套管進出接管結構(3)選用合適的套管材料(4)焊口按規(guī)范修補(5)重新安裝連絡管，更換墊片附2：管式反應器日常維護要點

1.反應器振幅控制在0.1mm以下。

2.要經(jīng)常檢查鋼結構地腳螺栓是否有松動，焊縫部分是否有裂紋等。3.開停車時要檢查管子伸縮是否受到約束，位移是否正常。

教學目標專業(yè)能力目標1、能對固定床反應器進行操作與控制，并能判斷、分析和處理常見反應器故障。知識目標1、理解工業(yè)反應器操作工藝參數(shù)的控制方案；2、理解反應器穩(wěn)定操作的重要性和方法；3、掌握固定床反應器操作規(guī)律。素質(zhì)目標1、具有信息檢索和加工能力；2、具有自我學習和自我提高能力；3、具有發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；4、具有團隊精神和與人合作能力。催化加氫脫乙炔用固定床反應器進行操作與控制工作任務乙炔是通過等溫加氫反應器除掉的,反應器溫度由殼側中冷劑溫度控制。咨詢計劃決策和實施檢查12345評價固定床反應器操作與控制1、催化劑的使用；資訊計劃決策和實施檢查評價2、固定床反應器的操作與控制要點；3、催化加氫脫乙炔反應器的操作與控制。資訊計劃決策和實施檢查評價1、運輸、貯藏

2、填裝

3、升溫與還原

4、開停車及鈍化

5、失活與再生一、催化劑的使用資訊計劃決策和實施檢查評價◎使用專用工具和設備◎盡可能輕輕搬運，并嚴禁摔、滾、碰、撞擊，以防催化劑破碎。◎防止催化劑吸收空氣中的水分而受潮1、運輸、貯藏2、填裝填裝固定床床層反應器要注意兩個問題：一是要避免催化劑從高處落下造成破損；二是在填裝床層時一定要分布均勻。理想的填裝通常是采用裝有加料斗的布袋（如上圖）。資訊計劃決策和實施檢查評價列管式固定床反應器的填裝

特點：固定床列管式的反應器，列管比較長。直接裝填的危害：

造成催化劑的大量破碎易形成“橋接”現(xiàn)象，使床層造成空洞易出現(xiàn)溝流不利于催化反應嚴重時還會造成管壁過熱。裝填方法：布袋法多節(jié)桿法資訊計劃決策和實施檢查評價3、升溫與還原

催化劑的升溫與還原實際上是其制備過程的繼續(xù)，是投入使用前的最后一道工序，也是催化劑形成活性結構的過程。催化劑的還原必須到達一定的溫度后才能進行。因此，從室溫到還原開始以及從開始還原到還原終點，催化劑床層都需逐漸升溫，穩(wěn)定而緩慢地進行，并不斷脫除催化劑表面所吸附的水分。為了使催化劑床層的徑向溫度均勻分布，通常升溫到某一階段需恒溫一段時間。還原開始后，一般有熱量放出，許多催化劑床層能自身維持熱量或部分維持熱量，但仍要控制好溫度，必須均勻地進行，嚴格遵守操作規(guī)程，密切注意不要使溫度發(fā)生急劇的改變。資訊計劃決策和實施檢查評價4.1開停車及鈍化-開車若催化劑為點火開車，則首先用純氮氣或惰性氣體置換整個系統(tǒng)，然后用氣體循環(huán)加熱到一定溫度，再通入工藝氣體（或還原性氣體）。對于某些催化劑，還必須通入一定量的蒸汽進行升溫還原。當催化劑不是用工藝氣還原時，則在還原后期逐步加入工藝氣體。資訊計劃決策和實施檢查評價4.2開停車及鈍化-停車臨時性短期停車只需關閉催化反應器的進出口閥門，保持催化劑床層的溫度，維持系統(tǒng)正壓即可。短時間停車檢修為了防止空氣漏入引起已還原催化劑的劇烈氧化，可用純氮氣充滿床層，保護催化劑不與空氣接觸。停車時間較長催化劑若是具有活性的金屬或低價金屬氧化物，為防止催化劑與空氣中的氧反應，放熱燒壞催化劑和反應器，則要對催化劑進行鈍化處理。資訊計劃決策和實施檢查評價4.3開停車及鈍化-鈍化用含有少量氧的氮氣或水蒸汽處理，使催化劑緩慢氧化，氮氣或水蒸汽作為載熱體帶走熱量，逐步降溫。操作的關鍵是通過控制適宜的配氧濃度來控制溫度。更換催化劑的停車，包括催化劑的降溫、氧化和卸出幾個步驟。鈍化結束的標志：當進出口空氣中的氧含量不變時，可以認為氧化結束。資訊計劃決策和實施檢查評價5、失活與再生失活的原因：沾污

燒結

積炭

中毒

揮發(fā)剝落失活蒸汽處理空氣處理通入氫氣或不含毒物的還原性氣體用酸或堿溶液處理再生資訊計劃決策和實施檢查評價二、固定床反應器的操作與控制要點（以加氫裂化反應器為例）；1、溫度的調(diào)節(jié)2、壓力的調(diào)節(jié)3、氫油比的控制4、空速操作原則5、催化劑器內(nèi)再生操作資訊計劃決策和實施檢查評價三、催化加氫脫乙炔反應器的操作與控制。催化加氫脫乙炔

主反應為：nC2H2＋2nH2

（C2H6）n，該反應是放熱反應。每克乙炔反應后放出熱量約為34000千卡。溫度超過66℃時有副反應為：2nC2H4

（C4H8）n，該反應也是放熱反應。資訊計劃決策和實施檢查評價資訊計劃決策和實施檢查評價資訊計劃決策和實施檢查評價資訊計劃決策和實施檢查評價反應釜控制制定工藝流程故障處理及維護固定床反應器的操作與控制分析任務組內(nèi)討論任務，制定學習計劃信息采集分工配合，收集任務相關資料得出結論計算結果，填寫任務工單討論設計實施計劃，按步驟完成任務匯報答疑匯報結果，闡述理由，回答疑問資訊計劃決策和實施檢查評價資訊計劃決策和實施檢查評價資訊計劃決策和實施檢查評價資訊計劃決策和實施檢查評價任務完成情況各組匯報答