固定床加氢反应器
设备工艺操作说明和部件说明
该装置工艺油六大系统:气体进料系统、液体进料系统、反应系统、冷凝分离系统、液位控制回收系统、尾气自动排放及计量系统。
1.气体供给系统
这两种气体分别是氢气(H2)和氮气(N2),进料方法如下:
氢气(H2)经双向球阀(HV-11)进入系统,经过滤器(F-11)过滤后,由减压阀(PCV-11)减压至目标压力,再由质量流量控制器(FT/FV-11)控制计量,最后通过止回阀(CK-11)进入反应系统。双向球阀(HV-14)和针阀(HV-15)是质量流量控制器(FT/FV-11)的旁通阀。减压阀(PCV-11)的入口压力0-6000psi,出口压力0-1500psi可调,其进出口均配有压力表(PI-11和PI-12)用于测量压力。质量流量控制器(FT/FV-11)的控制范围为0-500ml/min,控制精度为±1%。
氮气 (N2) 从双向球阀 (HV-21) 进入系统,经过滤器 (F-21) 过滤后,由减压阀 (PCV-21) 减压至目标压力,再由质量流量控制器 (FT/FV-21) 控制计量,最后通过止回阀 (CK-21) 进入反应系统。双向球阀 (HV-24) 和针阀 (HV-25) 为质量流量控制器 (FT/FV-21) 的旁通阀。减压阀 (PCV-21) 的入口压力为 0-6000psi,出口压力为 0-1500psi,可调。减压阀的进出口均配有压力表 (PI-21) 和压力表 (PI-22) 用于测量压力。质量流量控制器 (FT/FV-21) 的控制范围为 0-500ml/min,控制精度为 ±1%。
氮气也可通过双向球阀 (HV-26) 输送至产品罐 (V-52) 和原料罐 (V-31) 供使用,并通过减压阀 (PCV-22) 和双向球阀 (HV-27) 以及三通球阀 (HV-31) 进行减压。减压阀 (PCV-22) 的入口压力为 0-3500psi,出口压力为 0-250psi 可调,减压阀的入口和出口压力表 (PI-23) 以及压力表 (PI-24) 用于测量压力。
2.液体进料系统
经电子天平(WT-31)称重后,液态物料经由原料罐(V-31)通过三通球阀(HV-32)和液体过滤器(F-31)过滤,然后通过精密泵(p-31)以一定流量经由三通球阀(HV-33)和止回阀(CK-31)注入反应系统。电子天平(WT-31)量程为30kg,精度为1g。原料罐(V-31)容积为3L,耐压为2.5MPa。
精密计量泵配备压力上限保护装置和安全阀(PSV-31)双重压力保护,以防止泵出口压力异常过高而损坏精密计量泵。精密计量泵的流量控制范围为0.001-12ml/min,压力为6000psi。
3.反应体系
将气相和液相原料计量后送入反应器(R-101)进行催化反应。反应温度由反应器(FRN-101)加热以确保反应温度。
压力变送器(PI-101)安装在反应器(R-101)入口处,用于测量反应器入口压力;同时安装安全阀(PSV101),以防止反应器压力超过正常值。该装置配备三种不同催化剂填充量的反应器,内径分别为9mm、12mm和16mm,有效长度均为1000mm,分别对应30ml、50ml和100ml的催化剂填充量。反应器工作温度范围为室温至500℃,工作压力为10MPa,压力变送器量程为16MPa,测量精度为0.01MPa。
该反应堆(FRN-101)为开放式加热炉,设有五个温度控制段,分别为(TIC101)、(TIC102)、(TIC103)、(TIC104)和(TIC105),温度控制范围为室温至500℃。反应堆内部装有温度测量探头(TI106)。温度控制器为程序升温控制器,具有上限报警功能和固态继电器输出。热电偶为K型。
反应器出口设计有取样口,通过阀门(HV-101)、阀门(102)进行取样,以确保对反应过程进行实时取样和分析。
4.冷凝分离系统
反应器反应产物经冷凝器(HE-41)冷却后,进入气液分离器(V-51)进行气液分离。气液分离器(V-51)分离出的产物分为气相和液相两部分。
根据反应的需要,可以调节冷凝器(HE-41)的水入口,以控制冷凝产物的最终温度。
5.液位控制和回收系统
气液分离器 (V-51) 内的液位由液位计 (LT-51) 测量,并通过液位调节阀 (LV-51) 进行调节。流经过滤器 (F-51) 和液位控制阀 (LV-51) 的液相进入产品罐 (V-52),并由电子天平 (WT-51) 称重。双向球阀 (HV-55) 和针阀 (HV-56) 是液位控制阀 (LV-51) 的旁通阀。
电子天平(WT-51)量程为30公斤,精度为1克。
6.自动废气排放和计量系统
经气液分离器 (V-51) 分离的不凝性气体,经气体过滤器 (F-61) 过滤后,由数字压力调节阀 (PCV-61) 调节,以确保系统压力稳定。流出气体由湿式气体流量计 (WTM-61) 测量,然后排放处置。采样阀 (HV-65) 可进行实时采样。双向球阀 (HV-63) 和针阀 (HV-64) 是数字压力控制阀 (PCV-61) 的旁通阀。
数字压力控制阀(PCV-61)调节压力控制范围:0-2500psi。
气体流量计(WTM-61)的流量测量范围为0-0.2m3/h。








