Реактор гидрирования с неподвижным слоем катализатора

Инструкция по эксплуатации устройства и описание его компонентов.

Устройство обрабатывает технологическое масло в шести системах: системе подачи газа, системе подачи жидкости, реакционной системе, системе конденсации и разделения, системе контроля и рекуперации уровня жидкости, автоматической системе отвода и измерения отходящих газов.

1. Система подачи газа

Используемые газы — водород (H2) и азот (N2), способ подачи следующий:

Водород (H2) поступает в систему через двухходовой шаровой клапан (HV-11), фильтруется фильтром (F-11), отфильтрованный газ понижается до целевого давления редукционным клапаном (PCV-11), регулируется и дозируется регулятором массового расхода (FT/FV-11) и после прохождения через обратный клапан (CK-11) поступает в реакционную систему. Двухходовой шаровой клапан (HV-14) и игольчатый клапан (HV-15) являются перепускными клапанами регулятора массового расхода (FT/FV-11). Редукционный клапан (PCV-11) имеет регулируемое входное давление 0-6000 psi и выходное давление 0-1500 psi, на входе и выходе редукционного клапана установлены манометры (PI-11) и PI-12 для измерения давления. Регулятор массового расхода (FT/FV-11): диапазон регулирования 0-500 мл/мин, точность регулирования: ± 1 %.

Азот (N2) поступает в систему через двухходовой шаровой клапан (HV-21), фильтруется фильтром (F-21), отфильтрованный газ понижается до целевого давления редукционным клапаном (PCV-21), регулируется и дозируется регулятором массового расхода (FT/FV-21) и поступает в реакционную систему после прохождения через обратный клапан (CK-21). Двухходовой шаровой клапан (HV-24) и игольчатый клапан (HV-25) являются перепускными клапанами для регулятора массового расхода (FT/FV-21). Редукционный клапан (PCV-21) имеет регулируемое входное давление 0-6000 psi и выходное давление 0-1500 psi, на входе и выходе редукционного клапана установлены манометры (PI-21) и манометры (PI-22) для измерения давления. Регулятор массового расхода (FT/FV-21): диапазон регулирования 0-500 мл/мин, точность регулирования: ±1 %.

Азот также может подаваться в резервуар с продуктом (V-52) и резервуар с сырьем (V-31) для использования через двухходовой шаровой клапан (HV-26), пониженное давление — через редукционный клапан (PCV-22), а также через двухходовой шаровой клапан (HV-27) и трехходовой шаровой клапан (HV-31). Редукционный клапан (PCV-22) имеет регулируемое входное давление 0-3500 psi и выходное давление 0-250 psi, а также манометр (PI-23) и манометр (PI-24) для измерения давления.

2. Система подачи жидкости

После взвешивания на электронных весах (ВТ-31) жидкий материал фильтруется из резервуара для сырья (В-31) через трехходовой шаровой клапан (HV-32) и жидкостный фильтр (F-31), а затем впрыскивается в реакционную систему через прецизионный насос (п-31) с определенным расходом через трехходовой шаровой клапан (HV-33) и обратный клапан (CK-31). Электронные весы (ВТ-31) имеют диапазон измерения 30 кг и точность 1 г. Резервуар для сырья (В-31) имеет объем 3 л и выдерживает давление 2,5 МПа.

Прецизионный дозирующий насос оснащен защитой от превышения верхнего предела давления и предохранительным клапаном (PSV-31) с двойной защитой от перепадов давления, что предотвращает повреждение прецизионного дозирующего насоса из-за аномального избыточного давления на выходе. Диапазон регулирования расхода прецизионного дозирующего насоса: 0,001–12 мл/мин, давление: 6000 psi.

3. Реакционная система

После дозирования газовой и жидкой фаз в реактор (R-101) для каталитической реакции, температура реакции повышается за счет нагрева реактора (FRN-101) для обеспечения необходимой температуры реакции.

На входе в реактор (R-101) установлен датчик давления (PI-101) для измерения входного давления в реакторе, а также предохранительный клапан (PSV101) для предотвращения превышения давления в реакторе нормального значения. Установка оснащена тремя типами реакторов для различных объемов заполнения катализатором. Внутренние диаметры составляют 9 мм, 12 мм и 16 мм, а эффективная длина — 1000 мм для заполнения катализатором объемом 30 мл, 50 мл и 100 мл соответственно. Рабочая температура реактора: комнатная температура -500℃, рабочее давление: 10 МПа, диапазон измерения датчика давления 16 МПа, точность измерения 0,01 МПа.

Реактор (ФРН-101) представляет собой открытую нагревательную печь с пятью секциями регулирования температуры, а именно (TIC101), (TIC102), (TIC103), (TIC104), (TIC105), диапазон регулирования температуры составляет от комнатной температуры до 500℃. Внутри реактора находится датчик измерения температуры (TI106). Регулятор температуры имеет функцию программного повышения температуры с сигнализацией о превышении верхнего предела и твердотельный релейный выход. Термопара типа К.

Выходное отверстие реактора выполнено с пробоотборным портом, отбор проб осуществляется через клапан (HV-101), клапан (102), что обеспечивает отбор проб и анализ процесса реакции в режиме реального времени.

4. Система разделения конденсата

После реакции в реакторе продукты через конденсатор (HE-41) поступают в газожидкостный сепаратор (V-51) для разделения газов и жидкостей. Разделенный продукт газожидкостного сепаратора (V-51) делится на две части: газовую и жидкую фазы.

В зависимости от потребностей реакции, входное отверстие для воды в конденсаторе (HE-41) можно регулировать для контроля конечной температуры конденсированного продукта.

5. Система контроля уровня жидкости и рекуперации

Уровень жидкости в газожидкостном сепараторе (В-51) измеряется уровнемером жидкости (ЛТ-51) и регулируется клапаном регулирования уровня жидкости (ЛВ-51). Жидкая фаза, проходящая через фильтр (Ф-51) и клапан регулирования уровня (ЛВ-51), поступает в резервуар для продукта (В-52) и взвешивается электронными весами (ВТ-51). Двуходовой шаровой клапан (ВВ-55) и игольчатый клапан (ВВ-56) являются перепускными клапанами для клапана регулирования уровня (ЛВ-51).

Электронные весы (WT-51) имеют диапазон измерения 30 кг и точность 1 г.

6. Автоматическая система отвода и дозирования отработавших газов

Неконденсируемый газ, отделенный газожидкостным сепаратором (V-51), фильтруется газовым фильтром (F-61), а затем регулируется цифровым клапаном регулирования давления (PCV-61) для обеспечения стабильности давления в системе. Выходной поток измеряется мокрым газовым расходомером (WTM-61), после чего газ сбрасывается для утилизации. Клапан отбора проб (HV-65) позволяет проводить отбор проб в режиме реального времени. Двуходовой шаровой клапан (HV-63) и игольчатый клапан (HV-64) являются перепускными клапанами для цифрового клапана регулирования давления (PCV-61).

Цифровой клапан регулирования давления (PCV-61) регулирует диапазон регулирования давления: 0-2500 фунтов на квадратный дюйм.

Расходомер газа (WTM-61) имеет диапазон измерения расхода 0-0,2 м³/ч.