Reattore di idrogenazione a letto fisso

Istruzioni operative del dispositivo e descrizione dei componenti

Il dispositivo processa l'olio in sei sistemi: sistema di alimentazione del gas, sistema di alimentazione del liquido, sistema di reazione, sistema di condensazione e separazione, sistema di controllo e recupero del livello del liquido, sistema di scarico automatico e misurazione dei gas di scarico.

1. Sistema di alimentazione del gas

I due gas sono idrogeno (H2) e azoto (N2), il metodo di alimentazione è il seguente:

L'idrogeno (H2) entra nel sistema attraverso la valvola a sfera bidirezionale (HV-11), viene filtrato dal filtro (F-11), il gas filtrato viene ridotto alla pressione target dalla valvola di riduzione della pressione (PCV-11), controllato e dosato dal regolatore di flusso di massa (FT/FV-11) ed entra nel sistema di reazione dopo essere passato attraverso la valvola di ritegno (CK-11). La valvola a sfera bidirezionale (HV-14) e la valvola a spillo (HV-15) sono valvole di bypass del regolatore di flusso di massa (FT/FV-11). La valvola di riduzione della pressione (PCV-11) ha una pressione di ingresso regolabile da 0 a 6000 psi e una pressione di uscita regolabile da 0 a 1500 psi; l'ingresso e l'uscita della valvola di riduzione della pressione sono dotati di manometro (PI-11) e di un manometro (PI-12) per la misurazione della pressione. Il regolatore di flusso di massa (FT/FV-11) ha un intervallo di controllo da 0 a 500 ml/min e una precisione di controllo di ± 1%.

L'azoto (N2) entra nel sistema attraverso la valvola a sfera bidirezionale (HV-21), viene filtrato dal filtro (F-21), il gas filtrato viene ridotto alla pressione target dalla valvola di riduzione della pressione (PCV-21), controllato e dosato dal regolatore di flusso di massa (FT/FV-21) ed entra nel sistema di reazione dopo essere passato attraverso la valvola di ritegno (CK-21). La valvola a sfera bidirezionale (HV-24) e la valvola a spillo (HV-25) sono valvole di bypass per il regolatore di flusso di massa (FT/FV-21). La valvola di riduzione della pressione (PCV-21) ha una pressione di ingresso regolabile da 0 a 6000 psi e una pressione di uscita regolabile da 0 a 1500 psi. L'ingresso e l'uscita della valvola di riduzione della pressione sono dotati di manometro (PI-21) e di un manometro (PI-22) per la misurazione della pressione. Il regolatore di flusso di massa (FT/FV-21) ha un campo di controllo da 0 a 500 ml/min e una precisione di controllo di ±1%.

L'azoto può essere fornito anche al serbatoio del prodotto (V-52) e al serbatoio delle materie prime (V-31) per l'utilizzo tramite una valvola a sfera a due vie (HV-26), a pressione ridotta tramite una valvola di riduzione della pressione (PCV-22), e tramite una valvola a sfera a due vie (HV-27) e una valvola a sfera a tre vie (HV-31). La valvola di riduzione della pressione (PCV-22) ha una pressione di ingresso regolabile da 0 a 3500 psi e una pressione di uscita regolabile da 0 a 250 psi. La valvola di riduzione della pressione è dotata di manometro di ingresso e uscita (PI-23) e di un manometro (PI-24) per la misurazione della pressione.

2. Sistema di alimentazione del liquido

Dopo essere stato pesato dalla bilancia elettronica (WT-31), il materiale liquido viene filtrato dal serbatoio delle materie prime (V-31) attraverso la valvola a sfera a tre vie (HV-32) e il filtro per liquidi (F-31), e quindi iniettato nel sistema di reazione attraverso la pompa di precisione (p-31) con una determinata portata attraverso la valvola a sfera a tre vie (HV-33) e la valvola di non ritorno (CK-31). La bilancia elettronica (WT-31) ha una portata di 30 kg e una precisione di 1 g. Il serbatoio delle materie prime (V-31) ha un volume di 3 L e una resistenza alla pressione di 2,5 MPa.

La pompa dosatrice di precisione è dotata di protezione contro il limite superiore di pressione e di una valvola di sicurezza (PSV-31) con doppia protezione contro la sovrapressione, al fine di prevenire danni alla pompa dovuti a sovrapressioni anomale in uscita. Il campo di controllo del flusso della pompa dosatrice di precisione è compreso tra 0,001 e 12 ml/min, con una pressione massima di 6000 psi.

3. Sistema di reazione

Dopo aver dosato la fase gassosa e la fase liquida nel reattore (R-101) per la reazione catalitica. La temperatura di reazione viene riscaldata dal reattore (FRN-101) per garantire la temperatura di reazione.

Un trasmettitore di pressione (PI-101) è installato all'ingresso del reattore (R-101) per misurare la pressione di ingresso del reattore e una valvola di sicurezza (PSV101) è installata per impedire che la pressione del reattore superi il valore normale. L'unità è dotata di tre tipi di reattori per diversi volumi di riempimento del catalizzatore. I diametri interni sono 9 mm, 12 mm e 16 mm con una lunghezza effettiva di 1000 mm per un riempimento di catalizzatore rispettivamente di 30 ml, 50 ml e 100 ml. Temperatura di esercizio del reattore: temperatura ambiente - 500 °C, pressione di esercizio: 10 MPa, intervallo del trasmettitore di pressione 16 MPa, precisione di misura 0,01 MPa.

Il reattore (FRN-101) è un forno di riscaldamento aperto con cinque sezioni di controllo della temperatura, ovvero (TIC101), (TIC102), (TIC103), (TIC104), (TIC105), e l'intervallo di controllo della temperatura è dalla temperatura ambiente a 500℃. All'interno del reattore è presente una sonda di misurazione della temperatura (TI106). Il regolatore di temperatura è programmabile con aumento di temperatura, funzione di allarme di limite superiore e uscita a relè a stato solido. La termocoppia è di tipo K.

L'uscita del reattore è progettata con una porta di campionamento, che preleva campioni attraverso la valvola (HV-101), valvola (102), per garantire il campionamento e l'analisi in tempo reale del processo di reazione.

4. Sistema di separazione della condensa

Dopo il raffreddamento nel reattore, i prodotti di reazione passano attraverso il condensatore (HE-41) e vengono inviati al separatore gas-liquido (V-51) per la separazione gas-liquido. Il prodotto separato dal separatore gas-liquido (V-51) viene suddiviso in due parti: fase gassosa e fase liquida.

In base alle esigenze della reazione, l'ingresso dell'acqua del condensatore (HE-41) può essere regolato per controllare la temperatura finale del prodotto condensato.

5. Sistema di controllo e recupero del livello del liquido

Il livello del liquido nel separatore gas-liquido (V-51) viene misurato dal misuratore di livello (LT-51) e regolato dalla valvola di regolazione del livello (LV-51). La fase liquida che attraversa il filtro (F-51) e la valvola di controllo del livello (LV-51) entra nel serbatoio del prodotto (V-52) e viene pesata dalla bilancia elettronica (WT-51). La valvola a sfera a due vie (HV-55) e la valvola a spillo (HV-56) sono valvole di bypass per la valvola di controllo del livello (LV-51).

La bilancia elettronica (WT-51) ha una portata di 30 kg e una precisione di 1 g.

6. Sistema automatico di scarico e dosaggio dei gas di scarico

Il gas non condensabile, separato dal separatore gas-liquido (V-51), viene filtrato dal filtro gas (F-61) e successivamente regolato dalla valvola di regolazione della pressione digitale (PCV-61) per garantire la stabilità della pressione del sistema. Il flusso in uscita viene misurato dal flussometro per gas umido (WTM-61) e quindi scaricato per lo smaltimento. La valvola di campionamento (HV-65) consente il campionamento in tempo reale. La valvola a sfera bidirezionale (HV-63) e la valvola a spillo (HV-64) sono valvole di bypass per la valvola di controllo della pressione digitale (PCV-61).

La valvola di controllo della pressione digitale (PCV-61) regola l'intervallo di pressione: 0-2500 psi.

Il flussometro per gas (WTM-61) ha un intervallo di misurazione della portata di 0-0,2 m³/h.