浆态床反应器

摘要： 费托蜡与铁基催化剂的有效分离是实现浆态床反应器在费托合成过程中经济、高效、可靠运行的一个重要挑战.本文主要介绍从费托蜡中去除超细催化剂的固液分离技术,其分离技术大致可分为重力沉降、离心分离、加压过滤、膜分离、磁分离、超临界萃取、旋流分离技术等.考虑到多种分离技术的分离效率和费托蜡本身的特性,指出几种分离技术的耦合是实现费托蜡中催化剂固体颗粒分离最有效的方法.

摘要： 每年将数亿吨重油加工成轻质馏分或化工原料关系到我国国家能源安全和能源资源的高效利用.然而传统的重油浆态床加氢反应器(TSR)一般都是在高压下运行,这会产生一系列负面影响.本文发展了一种新的加氢方法——微界面强化浆态床加氢反应器(MISR),构建了MISR中气泡Sauter平均直径d32和气-液相界面积a以及能量耗散率ε数学模型,并建立了冷模模拟实验体系d32和a的测试系统.理论计算结果表明,MISR中氢气传质速率远大于TSRs,这为MISR中重油高效、低压加氢提供了理论依据.实验研究表明,在实际操作条件下,当气液比(氢/油)从10变化到150时,MISR中d32在220～420μm范围内.与高压操作下的TSRs相比,MISR内气液界面面积和氢传质速率分别提高了20～100倍和20～50倍.分析显示,d32和a的理论计算结果与实测值的误差均在15％以内.

摘要： 浆态床铁基中温费托(MTFT:260～290°C)合成技术首次在国内大规模工业应用,建成400万t/a煤炭间接液化装置,其核心单元费托(F-T)合成装置具有浆态床反应器系列多、规模大、配置复杂的特点,导致装置操作难度大,反应器之间、反应器和下游装置间相互影响、相互干扰较大,降低了系统运行稳定性.工业运行结果表明:MTFT合成中间产品结构发生显著变化.与设计值相比较,蜡减少105.88万t/a,而重油和轻油分别增加了53.16万t/a和27.82万t/a.与低温费托(LTFT)产物相比,MTFT合成中间产物具有α-烯烃质量分数高和C5+收率高的优点,C5+收率达到92.82％,且主要由α-烯烃和正构烷烃组成.轻油中α-烯烃质量分数达到66.34％,其中1-己烯占C6组分总量的62.47％,1-辛烯占C8组分总量70.43％;重油中α-烯烃和正构烷烃组成合计约89.63％,且随着碳数增加,α-烯烃质量分数降低.合成的蜡蒸馏出90％,达到720 °C.MTFT合成(C22+)的选择性较高,选择性达到59.79％,与LTFT合成蜡选择性相当,但烯烃质量分数高.经过加氢精制和加氢裂化处理,生产的MTFT合成柴油主要由链烷烃组成,具有较高的十六烷值(不小于60),是高品质的洁净燃料,但密度偏低,最高仅为780 kg/m3,达不到车用柴油(GB 19147-2013)规定标准.MTFT石脑油不合环烷烃和芳烃,因此其辛烷值很低(小于50),不能作为汽油调和组分,但可以作为蒸汽裂解生产乙烯和丙烯的优质原料,乙烯的收率可到37.56％,丙烯收率20.16％,三烯总收率＞61.82％.针对项目产品结构单一的局限,提出以生产柴油组分为主,联产α-烯烃、液体石蜡、F-T蜡、润滑油基础油等高附加值化工品的技术路线,并逐步实施,取得显著的经济效益.

摘要： 世界上规模最大的400万t/a煤基费托合成装置,于2016年11月首次试车运行,该装置采用中科合成油的中温费托合成技术建设,核心单元由8个年产50万t费托合成中间产物的浆态床反应器组成,具有设备系列多、规模大、配置复杂的特点.装置运行过程中暴露出高温油气分离效果差、产物汽提塔设计不合理、费托合成反应器与脱碳单元难匹配等突出问题.通过近2 a的技术攻关和优化改造,解决了大部分问题,实现了装置安全稳定运行.通过增加旋风分离器数量,减小其尺寸,提高入口油气气速,显著降低了高温油气中夹带的催化剂颗粒量,避免了换热分离器的堵塞,实现了重油、轻油和和合成水的有效分离;从控制换热分离器中重油温度和提高汽提塔重油进料温度两个方面进行优化操作.将换热分离器中水的平衡分压控制在0.26～0.32 MPa时,确保合成水不凝结,且轻质油中不含重油.同时将换热分离器底部重油温度控制在128～135 °C.另一方面,确保重油进入汽提塔的温度不小于170 °C,实现了汽提塔热量再平衡,塔底釜温维持在200 °C以上,确保了汽提塔运行的安全性;将各费托合成反应器出口压力控制在2.3 MPa,并控制各循环气压缩机一段进气量,和提高压缩机二段进气量实现操作调控送入脱碳装置的合成尾气量,提高了费托合成反应器与脱碳单元匹配性,提高了系统运行的稳定性.装置运行标定结果为:CH4选择性为2.90％,C3+选择性平均值为96.1％,C5+选择性达到92.8％,吨油消耗合成气5 686 m3(标准状态),吨产物副产4.5t中压蒸汽和1.1t合成水,基本达到设计指标.

摘要： 近日,由北京石油化工工程有限公司EPC总承包的榆横醋酸项目资源综合利用示范装置实现满负荷运行,这是该项目试生产以来首次实现100%满负荷运行,装置运行平稳,各项指标达到预期要求。该费托合成气制油项目采用中国科学院大连化学物理研究所和延长石油集团合作开发的具有较高性能和较长寿命的新型钴基催化剂浆态床合成气制油成套工艺技术,是国内首套以钴基为催化剂的浆态床反应器内合成气制油示范装置项目。

摘要： 2019年12月20日记者获悉,上海寰球公司与中国科学院大连化学物理研究所共同合作开展的低温钴基费托合成制高碳脂肪醇催化剂研究项目试验成功。这是中国完成的世界首例合成气一步制高碳醇万吨级工业试验。高碳醇是重要的精细化工原料,在纺织、造纸、医药等领域应用十分广泛。该示范项目于2018年启动,其创新性首次采用新型钴—碳化钴基催化剂,在大型浆态床反应器中完成世界首例合成气一步制高碳醇的万吨级工业试验。此次试验的成功,将为中国以高碳醇为原料的精细化工行业提供廉价而充足的原料来源,符合我国大力发展煤制液体燃料、保障国家能源安全的指导思想,能够显著提升煤制燃料企业的经济效益,提高装置经济性和抗风险能力。

摘要： 费托合成浆态床反应器是煤制油的核心设备,过滤管为反应器内部的重要组件,功能是实现液态烃类产品与固体催化剂分离,过滤管过滤效果的好与坏,直接影响生产的稳定性.本文主要分析了主要分析了影响过滤的因素及解决办法.

摘要： 针对国内己内酰胺生产企业环己酮氨肟化生产装置中的浆态床反应器存在的问题进行改进,开发出了平推流-全混流组合式肟化反应系统.经改进,环己酮的转化率和环己酮肟的选择性分别达到99.95％以上,能很好地解决反应产物和催化剂的分离和传热问题.与传统内置金属膜分离技术和外置陶瓷膜分离技术相比,降低了设备投资成本和能耗,减少了副产物,提高了产品收率,目前已实现工业化推广,经济效益和社会效益显著.

摘要： 浆态床反应器(SBCR)作为一种新型的气液固三相反应器由于操作费用低、可控性好等优点有着广泛的应用前景。鼓泡床中气含率决定了其反应器的体积、流型以及相间传质和传热等,因此是鼓泡床设计和分析中最重要的一个参数。

摘要： 我国是世界上仅有的几个能源消费以煤炭为主的国家之一.所以"多联产"煤炭转化系统越来越引起人们的普遍关注.随着生物化工、环境工程和煤化工等技术的不断发展,浆态床反应器(Bubble Column Slurry Reactor,简称BCSR)的开发和应用越来越受到人们重视.目前,国内对三相浆态床反应器流体力学的认识仍存在着不足与差异,对气含率、气泡尺寸及其分布等流体力学特性随操作条件的变化规律仍没有统一的认识.关于这方面的研究主要是:Gandhi等曾推出高固含率的三相淤浆床反应器的流体力学规律,张锴等主要是研究锥形鼓泡浆液反应器. 本实验采用的是电导探头法对三相浆态床反应器内的气泡行为和气含率进行了测量,对三相浆态床反应器的气泡行为进行了研究。

摘要： 简述了费托合成反应器的发展过程及各种反应的特点进行了介绍,重点对浆态床反应器的特点及开发重点进行了探讨.指出浆态床反应器是的费托合成的发展方向,具有生产能力大、传热效率高、可在线更新催化剂等优点.浆态床反应器的关键是固液分离、反应热移取、气体分布器的研究和开发.

摘要： 本文选择液相法合成甲醇工艺作为主要研究内容,用ChemCAD 软件对反应合成工段进行模拟及优化.液相法甲醇合成工艺采用浆态床反应器,反应固体催化剂悬浮于液体介质中,能有效移除反应热,反应温度比在普通固定床反应器中更易控制,转化率较高.本文分别采用ChemCAD 中的吉布斯反应器模型和动力学反应器模型进行模拟.优化结果表明,动力学反应器模型模拟的结果更接近于真实情况,反应器适宜的操作条件为:温度240°C,压力5MPa,空速6000 L/(kg·h)～8000L/(kg·h),循环比富H2 原料气为3∶1,富CO 原料气为1∶1.

摘要： 研究了铝助剂Ni-Si02浆态床甲烷化催化剂的影响，结果表明，铝助剂的加入会增加催化剂还原难度，在Ni—SiO2催化剂可以被完全还原的条件下，加入铝助剂的催化剂样品均还原不完全。不同形态铝助剂对催化剂催化活性的影响不同，γ-Al2O3的加入在不降低催化剂CO转化率的同时可以提高甲烷的选择性，从而提高催化剂的甲烷收率;而α-Al2O3会大大降低催化剂的CO单程转化率而降低甲烷收率。

摘要： 研究了铝助剂Ni-Si02浆态床甲烷化催化剂的影响，结果表明，铝助剂的加入会增加催化剂还原难度，在Ni—SiO2催化剂可以被完全还原的条件下，加入铝助剂的催化剂样品均还原不完全。不同形态铝助剂对催化剂催化活性的影响不同，γ-Al2O3的加入在不降低催化剂CO转化率的同时可以提高甲烷的选择性，从而提高催化剂的甲烷收率;而α-Al2O3会大大降低催化剂的CO单程转化率而降低甲烷收率。

摘要： 研究了铝助剂Ni-Si02浆态床甲烷化催化剂的影响，结果表明，铝助剂的加入会增加催化剂还原难度，在Ni—SiO2催化剂可以被完全还原的条件下，加入铝助剂的催化剂样品均还原不完全。不同形态铝助剂对催化剂催化活性的影响不同，γ-Al2O3的加入在不降低催化剂CO转化率的同时可以提高甲烷的选择性，从而提高催化剂的甲烷收率;而α-Al2O3会大大降低催化剂的CO单程转化率而降低甲烷收率。

摘要： 研究了铝助剂Ni-Si02浆态床甲烷化催化剂的影响，结果表明，铝助剂的加入会增加催化剂还原难度，在Ni—SiO2催化剂可以被完全还原的条件下，加入铝助剂的催化剂样品均还原不完全。不同形态铝助剂对催化剂催化活性的影响不同，γ-Al2O3的加入在不降低催化剂CO转化率的同时可以提高甲烷的选择性，从而提高催化剂的甲烷收率;而α-Al2O3会大大降低催化剂的CO单程转化率而降低甲烷收率。

摘要： 综述了煤制合成天然气（非煤炭气化）的工艺流程,比较了固定床、流化床甲烷化工艺的特点.针对固定床工艺不能及时移除甲烷化反应放出热量的缺点,提出了适合CO甲烷化的浆态床反应工艺.介绍了甲烷化催化剂方面的研究,指出目前甲烷化催化剂常用的活性组分为Ni、载体为Al2O3、助剂为稀土金属等.考察了不同助剂Mg、Zr、Co、Ce、Zn、La等制备的Ni基催化剂的浆态床CO甲烷化性能,并优化了具有明显甲烷化促进作用的La助剂的负载量.研究结果表明,当Ni负载量为12％、助剂La为8％时,Ni基催化剂的浆态床CO甲烷化催化性能最优,CO转化率为96.26％、CH4选择性和时空收率分别为87.08％和179.63g/(kg·h).

摘要： 综述了煤制合成天然气（非煤炭气化）的工艺流程,比较了固定床、流化床甲烷化工艺的特点.针对固定床工艺不能及时移除甲烷化反应放出热量的缺点,提出了适合CO甲烷化的浆态床反应工艺.介绍了甲烷化催化剂方面的研究,指出目前甲烷化催化剂常用的活性组分为Ni、载体为Al2O3、助剂为稀土金属等.考察了不同助剂Mg、Zr、Co、Ce、Zn、La等制备的Ni基催化剂的浆态床CO甲烷化性能,并优化了具有明显甲烷化促进作用的La助剂的负载量.研究结果表明,当Ni负载量为12％、助剂La为8％时,Ni基催化剂的浆态床CO甲烷化催化性能最优,CO转化率为96.26％、CH4选择性和时空收率分别为87.08％和179.63g/(kg·h).

摘要： 本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种浆态床加氢反应器系统及基于该反应器系统的催化加氢工艺，将原料油重油先在浆态床裂化反应器内在固体催化剂作用下完成热裂化过程，未转化的重油和固体催化剂在浆态床裂化反应器上部的分离段导出，裂化产生的裂化油气和氢气通过导出管送至浆态床精制反应器下部，利用自身压力通过引射器实现和精制反应器顶部液相的混合，完成浆态床精制反应器的液相自循环，裂化油气在浆态床精制反应器内在液体催化剂的作用下完成加氢精制过程，供氢溶剂和液体催化剂活性组分在浆态床精制反应器上部的分离段导出，精制产生的精制油气和氢气从浆态床精制反应器顶部导出，可以大大降低固体催化剂和液体催化剂的使用成本。

摘要： 本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种浆态床和沸腾床耦合的上流式反应器、反应器系统及催化加氢工艺，所述上流式反应器包括反应器壳体，所述反应器壳体内的下部为浆态床反应区，中部为沸腾床反应区，上部为反应油气分离区，浆态床反应区的底部设置有入口分配器，浆态床反应区的底部侧面设置有反应固渣出口，浆态床反应区的顶部设置有浆态床气相出口，沸腾床反应区的底部设置有沸腾床分配盘，反应油气分离区设置有集液箱，集液箱的顶部设置有格栅，反应器壳体对应集液箱的底部设置有反应液相出口。本发明的通过将浆态床反应区和沸腾床反应区耦合在一个反应器内，大幅降低了装置的复杂性和投资。

摘要： 本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种浆态床加氢反应器系统及基于该反应器系统的催化加氢工艺，将原料油重油先在浆态床裂化反应器内在固体催化剂作用下完成热裂化过程，未转化的重油和固体催化剂在浆态床裂化反应器上部的分离段导出，裂化产生的裂化油气和氢气通过导出管送至浆态床精制反应器下部，利用自身压力通过引射器实现和精制反应器顶部液相的混合，完成浆态床精制反应器的液相自循环，裂化油气在浆态床精制反应器内在液体催化剂的作用下完成加氢精制过程，供氢溶剂和液体催化剂活性组分在浆态床精制反应器上部的分离段导出，精制产生的精制油气和氢气从浆态床精制反应器顶部导出，可以大大降低固体催化剂和液体催化剂的使用成本。

摘要： 本实用新型涉及石油化工技术领域，具体涉及一种浆态床和沸腾床耦合的上流式反应器及反应器系统，所述上流式反应器包括反应器壳体，所述反应器壳体内的下部为浆态床反应区，中部为沸腾床反应区，上部为反应油气分离区，浆态床反应区的底部设置有入口分配器，浆态床反应区的底部侧面设置有反应固渣出口，浆态床反应区的顶部设置有浆态床气相出口，沸腾床反应区的底部设置有沸腾床分配盘，反应油气分离区设置有集液箱，集液箱的顶部设置有格栅，反应器壳体对应集液箱的底部设置有反应液相出口。本实用新型的通过将浆态床反应区和沸腾床反应区耦合在一个反应器内，大幅降低了装置的复杂性和投资。

摘要： 本发明提供了一种浆态床反应器，所述浆态床反应器包括：反应器筒体(1)，设置在所述反应器筒体之内的多个下降管(28)、多个喷射器(13)和气体分布器(27)，中部外循环装置和/或顶部外循环装置，所述中部外循环装置用来将反应器筒体内的至少一部分浆态物料引出并至少一部分外循环回反应器筒体，所述顶部外循环装置用来将反应器筒体内的至少一部分气态物料引出并将至少一部分从气态物料中分离出的液体物质外循环回反应器筒体，其中，所述多个下降管沿所述反应器筒体(1)的内壁设置，所述喷射器(13)在所述筒体(1)中央区域设置在不同的垂直高度，所述喷射器(13)的开口方向朝向正上方或斜上方。该反应器通过浆液外循环来强化所述浆态床反应器内的颗粒悬浮、液固混合、以及传热和传质。本发明还提供了用来进行浆态床反应的方法。

摘要： 本发明提供了一种浆态床反应器，所述浆态床反应器包括：反应器筒体(1)，设置在所述反应器筒体之内的多个下降管(28)、多个喷射器(13)和气体分布器(27)，中部外循环装置和/或顶部外循环装置，所述中部外循环装置用来将反应器筒体内的至少一部分浆态物料引出并至少一部分外循环回反应器筒体，所述顶部外循环装置用来将反应器筒体内的至少一部分气态物料引出并将至少一部分从气态物料中分离出的液体物质外循环回反应器筒体，其中，所述多个下降管沿所述反应器筒体(1)的内壁设置，所述喷射器(13)在所述筒体(1)中央区域设置在不同的垂直高度，所述喷射器(13)的开口方向朝向正上方或斜上方。该反应器通过浆液外循环来强化所述浆态床反应器内的颗粒悬浮、液固混合、以及传热和传质。本发明还提供了用来进行浆态床反应的方法。

摘要： 本发明公开了用于浆态床反应器的气体分布装置及浆态床反应器。气体分布装置包括：进气管，进气管具有进气口和出气口；均布件，均布件设在进气管上，均布件内设有气体通道，气体通道与出气口连通，气体通道的底壁上设有多个均气孔，多个均气孔绕进气管的周向间隔分布；扰流件，扰流件包括多个位于釜体内的喷气管，每个喷气管具有开口朝下的喷气口，每个喷气口位于均气孔的下方，每个喷气管通过伸出釜体的连接管路与进气管的位于釜体外的部分连通。根据本发明的气体分布装置，可在较低压降下实现釜体内的气体的均匀分布，并能有效解决釜体内固体颗粒的沉积的问题。

摘要： 本发明提供一种防止催化剂沉降的浆态床反应装置，包括浆态床反应器，所述浆态床反应器内设置有气体分布器；所述浆态床反应器的底部入口通过合成气管线依次与主循环气压缩机和合成气空冷器相连通；所述合成气空冷器设置有辅助出口，通过管线与辅助循环气压缩机入口分液罐的合成气入口相连通；所述辅助循环气压缩机入口分液罐的顶部出口与辅助循环气压缩机相连通，底部设置有轻污油出口，中部设置有脱碳尾气入口，所述脱碳尾气入口用于接入来自脱碳单元的脱碳尾气；所述辅助循环气压缩机设置有脱碳尾气出口和合成气出口，所述合成气出口与浆态床反应器的底部入口相连通。本发明还提供了一种防止浆态床反应器中催化剂沉降的方法。

摘要： 本实用新型公开费托合成浆态床反应器产出管路，包括产出管道，产出管道内并列设置有多条细流道，所有的细流道的输入端均与费托合成浆态床反应器的内腔连通，细流道用于将费托合成浆态床反应器产生的浆液产品引出。本实用新型还公开了包括上述费托合成浆态床反应器产出管路的费托合成浆态床反应器，本实用新型提供的费托合成浆态床反应器产出管路及费托合成浆态床反应器，产出管路的内壁不易结垢，可减少检修清洗产出管路的次数。

摘要： 本实用新型公开了用于浆态床反应器的气体分布装置及浆态床反应器。气体分布装置包括：进气管，进气管具有进气口和出气口；均布件，均布件设在进气管上，均布件内设有气体通道，气体通道与出气口连通，气体通道的底壁上设有多个均气孔，多个均气孔绕进气管的周向间隔分布；扰流件，扰流件包括多个位于釜体内的喷气管，每个喷气管具有开口朝下的喷气口，每个喷气口位于均气孔的下方，每个喷气管通过伸出釜体的连接管路与进气管的位于釜体外的部分连通。根据本实用新型的气体分布装置，可在较低压降下实现釜体内的气体的均匀分布，并能有效解决釜体内固体颗粒的沉积的问题。