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提升管反应器反应机理

发布时间:2020-12-17 07:28:19

A. 提高催化裂化反应温度,提升管反应器中什么反应的速度提高得越快,将导致

你的问题不明确。
一般情况下,反应速度取决于反应温度,通常是加大催化剂循环量,回增大剂油比来达到提答高反应温度,提升反应速度的目的。
但是这样,也会导致催化剂带油过多,进入再生器的催化剂在烧焦过程中,产生的热量也就越大,再生器的温度越高。
所以,提升管反应速度提高,会导致再生器内的再生温度升高。

B. 催化裂化提升管反应器的介绍

催化裂化提升管反应器,提升管反应器的直径由进料量确定。

C. 催化裂化提升管反应器的提升管反应器

提升管上端出口处设有气—固快速分离构件,其目的是使催化剂与油气快速分离以抑制反应的继续进行。快速分离构件有多种形式,比较简单的有半圆帽形、T字形的构件,为了提高分离效率,近年来较多地采用初级旋风分离器。实际上油气在沉降器及油气转移管线中仍有一段停留时间,从提升管出日到分馏塔约为10-20s。,而且温度也较高一般为450-510℃。在此条件下还会有相当程度的二次反应发生,而且主要是热裂化反应,造成于气和焦炭产率增大。对重油催化裂化,此现象更为严重,有时甚至在沉降器、油气管线及分馏塔底的器壁上结成焦块。因此,缩短油气在高温下的停留时间是很有必要的。适当减小沉降器的稀相空间体积、缩短初级旋风分离器的升气管出口与沉降器顶的旋风分离器入口之间的距离是减少二次反应的有效措施之一。据报道,采取此措施可以使油气在沉降器内的停留时间缩短至3s,热裂化反应明显减少。
提升管下部进料段的油剂接触状况对重油催化裂化的反应有重要影响。对重油进料,要求迅速汽化、有尽可能高的汽化率,而且一与催化剂的接触均匀。原料油雾化粒径小可增人传热面积,而.只由于原料油分散程度高,油雾与催化剂的接触机会较均等,从而提高了汽化速率。实验及计算结果表明,雾滴初始粒径越小则进料段内的汽化速率越高,两者之间呈指数关系。实验结果还表明,对重油催化裂化,提高进料段的汽化率能改善产品产率分布。因此,选用喷雾粒径小,而且粒径分布范围较窄的高效雾化喷嘴对重油催化裂化是很重要的。模拟计算结果表明,当雾滴平均粒径从60μm减小至50μm时,对重油催化裂化的反应结果仍有明.显的效果。除了液雾的粒径分布外,影响油雾与催化剂的接触状况的因素还有喷嘴的个数及位置、喷出液雾的形状、从预提升管上升的催化剂的流动状况等。在重油催化裂化时,对这些因素都应予以认真的研究。 中国石油大学成功开发的催化裂化汽油辅助反应器改质技术,以常规催化裂化催化剂和常规催化裂化工艺为基础,依托原有催化裂化装置,增设了一个单独的提升管与湍动床层相组合的辅助反应器,利用这一单独的改质反应器对催化裂化汽油进行进一步改质,促进了需要的氢转移和异构化反应并抑制了不需要的裂化反应,实现了催化裂化汽油的良性定向催化转化,从而达到了降低烯烃含量、维待辛烷值基本不变以生产清洁汽油的目的。其工艺流程如图5所示。工业化应用结果表明,可使催化裂化汽油烯烃含量降到20%(体积分数)以下,且维持辛烷值不变,使催化裂化装置直接生产出烯烃含量合格的高品质清洁汽油。改质过程损失小,只占整个重油催化裂化装置物料平衡的0.8%(质量分数),且操作与调变灵活,通过调整改质反应器操作,可提高丙烯产率3%左右。
除此之外,有研究报道,采用渣油单独进料并选好其注人的位置会有利于改善反应状况。对下行式钾式反应器也有不少研究。从原理上分析,卜行式反应器可能有以下一些优点:油气与催化剂一起从上而下流动,没有固体颗粒的滑落间题,流型可接近平推流而很少返混;有可能与管式再生器结合而节约投资等。这种反应器型式可能对要求高温、短接触时间的反应更为适合。关于下行式反应器的研究已有一些专利,但尚未见有工业化的报道。

D. 微管反应器原理

微化工系统是以带有微结构元件的化工装备为核心的化工系统,它的突出特点是在微时空尺度上控制流动、传递和反应过程,为实现高效、安全的物质转化提供了基础。微化工系统相关研究起源于20世纪90年代[1],多年来的研究结果表明:微化工设备内流动状态高度可控,液滴和气泡的分散尺度一般在数微米至数百微米之间;具有丰富的多相流型,一些流型中的液滴和气泡结构与尺寸高度均一;由于微尺度下传递距离短、浓度/温度梯度高以及体系巨大的比表面积,微反应器内传热/传质系数较传统化工设备大1-3个数量级[2]。
国内开展微反应器研究已经有十余年时间,在微反应器的设计制造、微混合原理的探索、气相反应、液相反应、纳米颗粒制备等领域得到迅速发展,取得了显著成果[3]。目前从事微反应器相关研究的主要有中国科学院大连物理化学研究所、清华大学、华东理工大学和山东豪迈化工技术有限公司等科研院校和科研单位。
聚合反应对反应器的传热和混合有很高的要求,传统的釜式反应器在这方面的缺陷成为获得高性能聚合产物的瓶颈之一。近年来,微反应器已能够成功应用于多种机理的聚合反应并表现出对传统釜式反应器的显著优势。从当前的发展趋势来看,微反应器在聚合反应中的应用将成为化工和高分子领域的研究热点之一。本文综述了微反应器在不同的聚合反应体系中的应用。
1
自由基聚合
聚合温度对自由基聚合所得产物的分子量和分子量分布有很大影响。因此,对反应体系温度的控制是控制产品质量的关键因素。大部分自由基聚合是较强的放热反应,且反应速度较快。在传统的釜式反应器中,反应器传热和传质能力的不足往往导致反应体系内温度分布不均,从而影响产物的分子量分布。在放热较强的自由基聚合中,使用传热能力强的微反应器可以显著改善反应结果。
Iwasaki等[4]用T形微混合器和内径分别为250μm和500μm的微管式反应器组成微反应器系统(图一),进行了一系列丙烯酸酯单体的自由基聚合。釜式反应器中丙烯酸丁酯的聚合反应产物分子量分布指数(PDI)高达10以上,而相同的反应时间和产率下微混合器中反应产物的PDI可控制在3.5以下,证明微反应器可以有效地控制自由基聚合产物的分子量分布。

图一 丙烯酸酯自由基聚合微反应器装置图
Okubo等[5]在微反应器中进行了苯乙烯的悬浮聚合,反应物和水通过K-M型微混合器形成悬浮液,再经过管式反应器进行聚合[图2(a)]。经过降温可直接在管内得到聚合物颗粒,通过改变流量可以调节聚合物颗粒大小。
微通道中的液滴聚合是一种新兴的聚合方式,其基本原理为在管内利用不良溶剂将反应体系分隔成小液滴,每个小液滴均可看做一个微型反应器。在较小的微通道尺寸下,液滴聚合的混沌混合特性进一步强化了传质效果。Okubo等利用液滴聚合合成了聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯,反应装置见图二(b)。通过调节停留时问和控制两相间溶剂扩散的方法可以实现对聚合产物分子量的控制;与釜式反应器相比,得到的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的分子量分布较窄,经过微反应器沉淀得到的聚合物粒子分布也较均一。

图二 苯乙烯自由基聚合实验装置示意图
Wu等[6}在自制的双输入微通道(500μm*600μm)反应器中进行了甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)的ATRP聚合。单体和催化剂从一个通道进入,引发剂从另一入口通入,通过对流量调节可以实现对产物分子量和分子量分布的调控。Wu等[7}随后又设计了结构相似的三输入微反应器,实现了环氧乙烷与HPMA的ATRP共聚合。通过调节反应时间和引发剂相对浓度两种方法均可实现对聚合产物中HPMA含量的调节。Chastek等[8]在微反应器中进行了苯乙烯和一系列丙烯酸酯的ATRP共聚合,通过特定溶剂使产物胶束化,并用动态光散射法对胶束进行了测定,反应装置见图三。

图三 ATRP共聚、胶束化和DLS检测集成装置示意图
2
阴离子聚合
Honda等[9}在由微混合器和微管反应器(内径250μm)组成的微反应器装置中进行了氨基酸-N-羧基-环内酸酐的阴离子聚合。所得产物的分子量分布窄于釜式反应器的聚合产物,并可以通过调节流速来控制产物分子量和分子量分布。如图四所示,流速降低时,反应物停留时问增长,反应程度提高,产物的分子量变大,分子量分布变窄。

图四 不同流速下的GPC流出曲线
3
阳离子聚合
Nagaki等[10]将微反应器与“阳离子池”引发技术结合,进行了一系列乙烯基醚单体的阳离子聚合(图五)。阳离子池的高效引发结合微反应器的快速混合使反应在0.5 s内即可完成,并能很好地控制产物的分子量分布,产物的PDI从釜式反应器的2.25降至1.14。

E. 催化提升管反应器上部氢转移反应会引起温度上升吗

MTO的反应器是快速流化床型的流化催化裂化设计。反应实际在反应器下部发生,此部分由进料分回布器,答催化剂流化床和出口提升器组成。反应器的上部主要是气相与催化剂的分离区。在反应器提升器出口的初级预分离之后,进入多级旋风分离器和外置的三级分离器来完成整个的分离。分离出来的催化剂继续通过再循环滑阀自反应器上部循环回反应器下部,以保证反应器下部的催化剂藏量密度。反应温度用反应器的催化剂冷却器控制。催化剂冷却器通过产生蒸汽吸收反应热。催化剂冷却器是“流通”型。热量从而转移,因此反应器温度是通过用调节冷却后催化剂滑阀的开度从而调节催化剂通过冷却器的循环量来控制的。蒸汽分离罐和锅炉给水循环泵是蒸汽发生系统的一部分。

F. 催化提升管为什么要用干气做提升介质,对整个反应有什么更好作用

用干气抄提升使再生催化剂预加速,控制适宜的催化剂密度,保证良好的剂油接触效果。还能钝化催化剂上的重金属,改善反应选择性。 优点有四:1 减少含硫污水的排放量。 2 可降低提升管进料段的蒸汽分压,减轻高温催化剂的水热失活。 3 干气中的轻烃预先和再生催化剂接触,轻烃分触使催化剂上活泼重金属表面覆盖了少量的炭,可抑制镍的脱氢活性。 4 因干气中C3以上组分与高温催化剂接触会分解生焦,降低催化剂的活性,所以提**气中C3以上组分不大于6% H2含量约20%效果较好。 查看原帖>>
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G. 如何进行提升管反应器的设计计算

由炼油厂的蒸汽设备当然精制而成。因为油的不同的组件将沸腾并蒸发温度不同,是第一沸点汽油,汽油蒸汽,然后先被拉出的汽油蒸气的冷却,它变得纯汽油的液体

H. 提升管反应器的工作原理是什么

沉降器与再生器之间怎么循环的?催化剂沉降器里的催化剂怎么运动,待再生催化剂去再生器,再生后催化剂去提升管,里面是怎么个运动状态,还请高人指点!

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