巖征儀器固定床催化反應(yīng)器使用說明

一、設(shè)備概述

1. 結(jié)構(gòu)組成

• 主體結(jié)構(gòu)：由筒體（碳鋼 / 不銹鋼材質(zhì)）、上下封頭、進(jìn)料分布器、催化劑床層（支撐柵板 + 惰性填料 + 催化劑）、測溫 / 測壓接口、出料口等組成。

• 關(guān)鍵附件：壓力表、溫度計(jì)、安全閥、爆破片、流量控制閥、循環(huán)系統(tǒng)（如需要）、加熱 / 冷卻裝置（如夾套、盤管）。

• 工作原理：反應(yīng)物料（氣體或液體）通過分布器均勻流經(jīng)固定的催化劑床層，在催化作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物從底部排出。

二、操作前準(zhǔn)備

1. 設(shè)備檢查

• 外觀檢查：

• 確認(rèn)反應(yīng)器本體無裂紋、變形、腐蝕，保溫層完好；

• 閥門啟閉靈活，法蘭螺栓無松動(dòng)，密封點(diǎn)無泄漏。

• 儀表校驗(yàn)：

• 校準(zhǔn)壓力表、溫度計(jì)、流量計(jì)（精度符合工藝要求）；

• 測試安全閥（起跳壓力為設(shè)計(jì)壓力的 1.05~1.1 倍）和爆破片有效期。

• 催化劑裝填（更換后）：

1. 底部先裝填惰性瓷球（粒徑 2~5 mm，厚度 50~100 mm），用于均勻分布物料和支撐催化劑；

2. 倒入催化劑（粒徑 3~6 mm，裝填高度按工藝要求），確保床層平整，避免 “架橋” 或空隙；

3. 頂部再覆蓋一層惰性瓷球（防止氣流沖擊催化劑）；

4. 裝填后用氮?dú)獯祾?，檢測床層壓降（應(yīng)與設(shè)計(jì)值偏差＜10%）。

2. 系統(tǒng)置換

• 目的：排除反應(yīng)器內(nèi)空氣，防止可燃?xì)怏w與空氣混合爆炸。

• 步驟：

1. 關(guān)閉進(jìn)料閥，打開氮?dú)馊肟陂y，以 0.1~0.2 MPa 壓力通入氮?dú)猓?/p>

2. 從頂部放空閥排出氣體，重復(fù)置換 3~5 次，直至檢測氧含量＜0.5%（可燃環(huán)境）或符合工藝要求。

三、開車操作流程

1. 升溫 / 升壓（根據(jù)工藝需求）

• 加熱方式：

• 夾套 / 盤管通入蒸汽或?qū)嵊?，按升溫速率?0℃/h 逐步加熱至反應(yīng)溫度（如加氫反應(yīng)通常為 200~400℃）；

• 測溫點(diǎn)需監(jiān)控床層不同高度的溫度，避免局部過熱。

• 升壓操作：

• 緩慢打開進(jìn)料閥，通過減壓閥控制反應(yīng)器壓力（如合成氨反應(yīng)壓力 10~30 MPa），升壓速率≤0.5 MPa/min，防止沖擊催化劑床層。

2. 進(jìn)料與反應(yīng)控制

• 物料引入：

1. 先通入惰性氣體（如氮?dú)猓┚S持系統(tǒng)壓力，再緩慢引入反應(yīng)原料（如氫氣、烯烴）；

2. 液體進(jìn)料需經(jīng)預(yù)熱器加熱至氣相（若為氣液固三相反應(yīng)，需控制液體空速）。

• 參數(shù)調(diào)整：

• 空速：控制氣體空速（GHSV）或液體空速（LHSV）在工藝范圍內(nèi)（如 GHSV=1000~5000 h?1），避免流速過快導(dǎo)致反應(yīng)；

• 氫油比（加氫反應(yīng)）：調(diào)節(jié)氫氣與原料油流量比（如 500:1~1500:1），確保氫分壓充足；

• 床層溫差：通過調(diào)節(jié)進(jìn)料溫度或冷卻介質(zhì)流量，控制床層熱點(diǎn)溫度與平均溫度之差≤10℃。

3. 運(yùn)行監(jiān)控

• 實(shí)時(shí)記錄：每 30 分鐘記錄壓力、溫度、流量、液位等參數(shù)，繪制趨勢曲線。

• 異常處理：

• 若溫度驟升＞20℃，立即減少進(jìn)料量或通入冷激氣（如氮?dú)猓?/p>

• 若壓降超過設(shè)計(jì)值的 20%，可能為催化劑破碎或結(jié)焦，需降低負(fù)荷或停工處理。

四、停車操作流程

1. 正常停車

• 降負(fù)荷：逐步減少進(jìn)料量至設(shè)計(jì)值的 50%，維持低負(fù)荷運(yùn)行 30 分鐘，吹掃催化劑表面積碳。

• 降溫降壓：

• 關(guān)閉加熱源，以≤50℃/h 速率降溫至 100℃以下；

• 緩慢打開放空閥，按≤0.5 MPa/min 速率泄壓至常壓（若為易燃易爆體系，需用氮?dú)庵脫Q至可燃?xì)怏w濃度＜爆炸下限）。

• 停工吹掃：通入氮?dú)饣蚨栊詺怏w吹掃反應(yīng)器，清除殘留物料（尤其是腐蝕性或易結(jié)焦物質(zhì)）。

2. 緊急停車（遇超壓、火災(zāi)、催化劑失活等突發(fā)情況）

• 立即切斷進(jìn)料，打開安全閥 / 爆破片旁路泄壓；

• 啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)（如通入冷卻水），防止溫度失控；

• 通知相關(guān)部門，嚴(yán)禁無關(guān)人員靠近。

五、參數(shù)控制要點(diǎn)

六、維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)

1. 日常維護(hù)

• 檢查密封點(diǎn)（法蘭、閥門）是否泄漏，用肥皂水或檢測儀檢測（如氫氣泄漏可聽見 “嘶嘶” 聲）；

• 監(jiān)控循環(huán)泵 / 壓縮機(jī)的振動(dòng)（≤4.5 mm/s）和軸承溫度（≤70℃），定期更換潤滑油（每 3 個(gè)月一次）；

• 清理進(jìn)料過濾器（如金屬網(wǎng)濾器），防止雜質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器堵塞催化劑孔道。

2. 定期檢修

• 每季度：

• 校驗(yàn)安全閥、壓力表（送計(jì)量部門校準(zhǔn)）；

• 打開人孔檢查催化劑床層表面，若有塌陷或溝流，需重新裝填。

• 每年：

• 進(jìn)行水壓試驗(yàn)（設(shè)計(jì)壓力的 1.25 倍），檢測設(shè)備強(qiáng)度；

• 分析催化劑活性（如通過轉(zhuǎn)化率測試），若活性下降至 70% 以下，需再生或更換；

• 對設(shè)備內(nèi)壁進(jìn)行無損檢測（如磁粉探傷），檢查腐蝕或裂紋。

3. 催化劑再生

• 器內(nèi)再生（以積碳催化劑為例）：

1. 停工后通入氮?dú)獯祾咧翢N類濃度＜0.5%；

2. 通入空氣 + 水蒸氣（氧含量逐步從 0.5% 升至 2%），在 300~500℃下燒碳，控制溫升≤50℃/h；

3. 再生后用氮?dú)饫鋮s，檢測床層壓降恢復(fù)正常后重新投用。

• 器外再生：將催化劑卸出，委托專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行深度再生（適用于中毒或嚴(yán)重失活的催化劑）。

七、安全注意事項(xiàng)

1. 防泄漏爆炸：

• 嚴(yán)禁在泄漏狀態(tài)下運(yùn)行，定期檢查法蘭墊片（如金屬纏繞墊需每年更換）；

• 操作區(qū)域需配備可燃?xì)怏w報(bào)警器（如氫氣報(bào)警器設(shè)定值＜4% LEL）。

2. 防催化劑中毒：

• 嚴(yán)格控制進(jìn)料中硫、磷、重金屬等雜質(zhì)含量，前級設(shè)置脫硫 / 脫氯裝置；

• 避免水或水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器（部分催化劑遇水粉碎，如分子篩）。

3. ** personnel safety**：

• 進(jìn)入反應(yīng)器前需進(jìn)行氧含量檢測（＞19.5%），佩戴防毒面具（若存在有害氣體）；

• 卸劑時(shí)使用負(fù)壓抽吸設(shè)備，避免催化劑粉塵吸入（需佩戴防塵口罩和護(hù)目鏡）。

4. 動(dòng)火作業(yè)：

• 檢修需動(dòng)火時(shí)，必須先進(jìn)行氣體分析（可燃?xì)怏w＜0.5%），辦理動(dòng)火審批手續(xù)，現(xiàn)場配備滅火器。

八、常見故障與處理

九、記錄與檔案管理

• 操作記錄：包括開車時(shí)間、停車時(shí)間、工藝參數(shù)、異常情況及處理結(jié)果。

• 維護(hù)檔案：記錄催化劑裝填量、再生次數(shù)、設(shè)備檢修內(nèi)容、部件更換情況（如墊片、閥門）。

• 趨勢分析：通過對比歷史數(shù)據(jù)（如壓降、溫度），預(yù)判設(shè)備磨損或催化劑劣化趨勢，提前制定維護(hù)計(jì)劃。

十、環(huán)保與節(jié)能

• 廢氣處理：反應(yīng)尾氣需經(jīng)洗滌塔或焚燒爐處理（如含氫尾氣燃燒后生成水），達(dá)標(biāo)后排放。

• 熱量回收：利用反應(yīng)余熱預(yù)熱進(jìn)料或產(chǎn)生蒸汽，降低能耗（如設(shè)置換熱器回收高溫產(chǎn)物熱量）。