Реакторы высокого давления

Рис. 13.20. Манипулирующий, блок для съемки голограмм (анализирующий манипулятор, в данном случае при контроле сварного шва на корпусе реактора высокого давления) фото Федерального ведомства по контролю материалов в Зап. Берлине

Трубчатые реакторы разнообразны по размерам и форме — от труб длиной в километр со сравнительно медленным движением реагентов до коротких труб в высокотемпературных печах, через которые реагирующая смесь проходит с почти звуковой скоростью. Трубчатые реакторы с неподвижным слоем катализатора могут варьироваться в размере от промышленных реакторов высокого давления длиной 15 м до лабораторного дифференциального реактора в несколько сантиметров длиной. Поэтому любая классификация, например представленная на рис. IX.1, поневоле будет упрощенной. [c.253]

В реакторе со стационарным кипящим слоем (СКС) газ проходит снизу вверх с линейными скоростями 10—60 см/с, вычисленными для пустого реактора в условиях реакции синтеза. Слой катализатора расширен, но из реактора не уносится, а остается в нижней половине реактора, как показано на рис. 4. На установках Сасол в течение многих лет работали пилотные реакторы СКС с внутренним диаметром 5 см. Несмотря на более высокие отношения количества газа к количеству катализатора, конверсия в этих реакторах выше, чем в промышленных реакторах Синтол . Крупный опытный реактор СКС, работавший в США (Браунсвилл, шт. Техас) в начале 50-х гг., был сначала признан непригодным для использования из-за низкой конверсии, что связывали с неудовлетворительным распределением катализатора в кипящем слое [10]. Однако, считая такие реакторы перспективными, специалисты фирмы Сасол исследовали в больших плексигласовых моделях характеристики кипящего слоя своего тяжелого железного катализатора. Совместно с компанией Баджер были разработаны эффективные насадки для распределения газа. Также было найдено [11], что распределение катализатора в потоке газа существенно улучшается при добавлении порошка древесного угля. Впоследствии был разработан опытный образец реактора высокого давления, пуск которого намечался на 1983 г. [c.169]

В случаях, когда отсутствуют реакторы высокого давления для проведения процесса по непрерывной схеме, реакцию осуществляют в две ступени. В первой ступени спирт дегидратируют под атмосферным давлением на окиси алюминия или кремнеземе, получая олефин, который во второй ступени насыщают водородом в присутствии катализатора— никеля в автоклаве при 100—150° и давлении 50—100 ат. [c.59]

Технология переработки сырой нефти разработана на основе существующих систем очистки нефти и различных методов гидрокрекинга. Он представляет собой конверсию- в адиабатических условиях, при которой предварительно подогретые сырье и рециркулирующий обогащенный водородом газ подаются в герметический реактор высокого давления, заполненный соответствующим катализатором. При этом способе можно переработать материалы с широким диапазоном температур кипения, такпе, как сырая нефть, однако общепринято сначала разгонять сырье по фракциям, а затем каждую фракцию перерабатывать отдельно, подвергая гидрокрекингу только дистилляты, т. е. газифицируя легкие материалы с помощью паровой конверсии, а тяжелые материалы другими способами, которые будут описаны позднее. [c.139]

Основное преимущество нестационарного способа состоит в снижении габаритов предварительного теплообменника, в некоторых технологических схемах, когда реакционная смесь, поступающая в реактор, обладает температурой 160—180°С, предварительный теплообменник люжно удалить. Кроме того, нет необходимости в теплоотводе из слоев катализатора. В итоге уменьшается объем реактора высокого давления, который не заполнен катализатором. Заполнение освобождаемого объема катализатором приводит к повышению производительности единичного объема реактора. При этом упрощается конструкция аппарата. Выделяющееся в ходе реакции тепло можно использовать для получения пара высокого давления (Р= 1-1,5-10 Па), что улучшает теплоэнергетические показатели процесса. [c.164]

Рве. 3.12. Реактор высокого давления с герметичным электромагнитным при во ом [c.137]

Большую роль сыграет усовершенствование и удешевление мощных реакторов высокого давления (100— 150 ат), предназначенных для гидрокрекинга над стационарным и суспендированным катализаторами (в трехфазном кипящем слое). Это удешевление может быть достигнуто при существенном снижении удельных затрат металла на изготовление реакторов. [c.348]

Очень популярна технология фирмы ЮОПи [116-118]. Эта фирма уже на протяжении 50 лет является одним из лидеров в области технологии каталитического крекинга. Как известно, процесс крекинга с флюидизированным катализатором (F ) был разработан в конце 30-х годов. В 40-е годы ЮОПи спроектировала 13 из 30 первых установок, которые впоследствии были построены и введены в эксплуатацию. После второй мировой войны фирма ЮОПи лицензирует проект с соосным размещением реактора и регенератора, при этом реактор низкого давления был расположен сразу над реактором высокого давления. [c.181]

Имеющиеся в настоящее время коммерческие реакторы на обогащенном уране можно разделить на три типа водяные реакторы высокого давления (PWR), кипящие водяные реакторы (BWR), усовершенствованные газовые реакторы (AGR). Энергетический вклад газовых реакторов весьма умерен в европейском балансе и пренебрежимо мал в мировом. Что касается реакторов PWR и BWR, то в соответствии с существующей тенденцией развития отношение их вкладов в общий энергетический баланс составляет 3 1. [c.7]

Рис. 13.15. Реактор высокого давления для каталитического удаления окислов азота из отходящих газов.

На рис. 28.36, в показано, что сложная кривая взаимного пересечения двух лишь незначительно различающихся труб существенно затрудняет контроль. Только в четырех точках шва (в продольном направлении и направлении по окружности более толстой трубы) еще достигается прохождение звука перпендикулярно к сварному шву. Шаг зигзага изменяется от одного места к другому. Если контроль ведется со стороны приставленной трубы, по хотя положение и форма шва по окружности изменяются, но по крайней мере угол ввода звука остается неизменным. Поэтому такой способ обычно является наиболее благоприятным. Дополнительные сведения имеются в главе 30 (Контроль швов на патрубках сосудов реакторов высокого давления). [c.555]

Р и с. 3. Основой оксо Процесса является реактор высокого давления. Эта установка, созданная Тексас истмен компани , слух<ит для получения изо- и н-масляных альдегидов. [c.431]

При синтезе метанола в аппаратах колонного типа при низких давлениях температурный режим поддерживают, главным образом, подачей холодного газа. Таким образом, отвод тепла производится не только с помощью рециркуляционных газов, но и с помощью выносных и встроенных теплообменников. Для пуска используется встроенный электрообогреватель. Следовательно, в реакторах низкого давления может использоваться тот же принцип размещения катализатора и отвода тепла, что и в реакторах высоких давлений. [c.359]

Р и с. 72. Каталитический реактор высокого давления с внутренним нагревателем. [c.75]

Конструкции корпуса и других элементов реактора существенно зависят от давления, при котором протекает реакция. Реакторы низкого давления (контактные аппараты, конвертеры) имеют обычно сравнительно тонкостенный сварной цилиндрический корпус, непосредственно к которому крепят решетчатые полки с катализатором. Штуцера для подвода и отвода реагентов обычно приварены к боковой стенке корпуса, В качестве корпусов реакторов высокого давления (10—100 МПа) применяют цельнокованые, ковано-сварные или многослойные сварные цилиндрические толстостенные сосуды (из стали 22ХЗМ), закрытые массивными плоскими крышками (рис, 4,40), Реагенты подводят и отводят через крышки боковые штуцера применяют редко. Для герметизации соединения корпуса и крышки в последнее время используют преимущественно двухконусный самоуплотняющийся затвор, Такие реакторы применяют в основном для синтеза аммиака и метанола (колонны синтеза). Реакция происходит в катализаторной коробке (насадке колонны), закрепленной с зазором относительно корпуса, В зазоре циркулирует холодный синтез-газ, охлаждающий корпус и стенку катализаторной коробки и этим защищающий их от перегрева и соответствующей потери прочности материала стенки, а также от температурных напряжений. Создание крупных колонн синтеза и агрегатов большой единичной мощности обусловлено развитием сварочной техники, в частности электрошлаковой сварки, позволяющей сваривать толстые детали. [c.286]

Так как процесс гидрогенизации является экзотермическим, то избыточное количество тепла, не расходуемое на поддержание требуемой температуры, должно отводиться из реакторов. Теплоотвод осун1е-ствляют подачей части потребляемого при реакции водорода в виде холодного газа . Размеры реактора высокого давления изменяются в пределах диаметр 800—1200 мм, высота соответственно 6—9 м . Свободный реакционный объем составляет 6—9 м . Так как в процессе применяют болыной избыток водорода, назначение которого заклю- [c.35]

Рассмотренные конструкции реакторов с неподвижным слоем предназначены для работы при низких и средних давлениях. Типичным примером реактора высокого давления (до 1000 ат) может служить аппарат конструкции laude, показанный на рис. IV-24, В стальном толстостенном корпусе находится внутреннаяя камера, заполненная катализатором, и система охлаждения слоя с одновременным охлаждением газа. Холодный газ поступает в нижнюю часть реактора и проходит по кольцевому зазору между внутренней и наружной оболочками, предохраняя последнюю от перегрева. [c.333]

Трубчатые реакторы высокого давления с неподвижным слоем катализатора. На опытном заводе Сасол трубчатые реакторы испытывались также при повышенных давлениях. При увеличении давления вдвое, скажем с 30 до 60 атм, поток исходного сырья и рециркулируемый поток также удваивались. Таким образом, фактическая линейная скорость газа в реакторе сохранялась постоянной и соответствовала требуемому уровню (см. подразд. IV. А. 2). Как было найдено при использовании реакторов со стационарным кипящим слоем катализатора, конверсия при этом остается неизменной, т. е. увеличение давления вдвое означает, что производительность реактора удваивается. Более того, это не сказывается отрицательно ни на селективно сти, ни на сроке службы катализатора. Следовательно, трубча тые реакторы с неподвижным слоем типа используемых в настоящее время на установках Сасол I также имеют перспек тивы значительного повышения производительности, [c.171]

Экономические показатели первых двух заводов, работаюших по методу Лурги-процесса в США и расположенных в Нью-Мехико, определяются их размерами. Валовое производство газа (7,08 млн. м /сут) требует более 20 тыс. т угля в 1 сут для переработки его в 30 герметизированных реакторах высокого давления. Суточное потребление пара превышает 20 тыс. т, кислорода — 5500 т/сут. [c.206]

Диапазон температур и давлений, применяемых при гидрогенизации топлива, составляет 380—550"С и 20—70 МПа. Катализаторами служат контактные массы на основе вольфрама, молибдена, железа, хрома и других металлов с различными активаторами. Для получения наибольшего выхода жидкого моторного топлива гидрогенизацию ведут двухстадийно. Первую стадию проводят при 380—400°С, подавая в реактор высокого давления водород и пульпу исходного топлива с катализаторами, распределенными в жидком продукте гидрирования. В результате жидкофазного гидрирования получают широкую фракцию среднего масла , которую после удаления фенолов снова гидрируют уже в паровой фазе (вторая стадия) в реакторе с потоком взвеси катализатора (см. ч. I, рис. 115) при 400—550°С и 30—60 МПа. Конечными продуктами гидрогенизации и последуюших операций гидроочистки, гидрокрекинга и каталитического риформипга (см. с. 69) служат искусственные бензин, котельное и дизельное топливо, а также газ, содержащий легкие предельные углеводороды газообразные продукты путем конверсии могут быть переработаны на водород, выход которого достаточен, чтобы обеспечить все предыдущие стадии производства. [c.54]

Для сокращения размеров наиболее дорогостоящего оборудования — реакторов высокого давления, газосепараторов, дозировочных насосов — естественна тенденция использования более концентрированных растворов углеводов (40—50%, процессы И. Г. Фарбениндустри в Хёхсте и Атлас Кемикл Ко ), Существенным является и повышение вязкости растворов с повышением концентрации, уменьшающее скорость осаждения катализатора и позволяющее несколько снизить линейные скорости жидкой фззы в реакторах. Однако следует учитывать, что для гидрогеиолиза углеводов требуется значительное количество водорода [табл. 4.3— 2—3% (масс.) к углеводам или около 0,3 нм водорода на 1 кг моносахарида]. [c.115]

При проведении длительных испытаний процесса гидрогеноли-за сахара-сырца на опытной установке [19] выяснилось, что совместное присутствие в сырьевой суспензии ионов кальция и сульфата приводит к постепенному осаждению гипса на поверхности нагрева в подогревателе и реакторе высокого давления. Таким об-разом, применение в качестве гомогенных сокатализаторов сульфатов металлов совместно с гидроокисями щелочноземельных металлов нежелательно, а при использовании стационарного катализатора гидрогенизации вообше невозможно. В связи с этим было проведено исследование по выяснению возможности замены сульфатов на хлориды металлов. [c.123]

Высота отдельного реактора высокого давления редко превышает 18—20 м, поэтому реакционный узел в этом случае представлял бы собой 15 последовательно соединенных колонн, подобно схеме на заводе в г. Хёхсте. Целесообразность реализации такой схемы для крупнотоннажного производства глицерина и гликолей весьма сомнительна к тому же в системе из 15 реакторов общей высотой 276 м и холодильника не меньщей длины практически невозможно осуществить эффективную циркуляцию водорода, так как современные циркуляционные компрессоры работают при перепаде давлений всего 2,5—3 МПа [79]. [c.139]

Автоклавы Вишневского и микроавтоклавы представляют собою жидкостные бессальниксвые реакторы высокого давления с внешним магнитным приводом. В первых из них создается вращающее магнитное поле, приводящее в движение установленный внутри автоклава винтовой циркуляционный насос, во-вторых устанавливается дисковая возвратно-поступательная мешалка, приводимая в движение внешним соленоидом. Расчет активности катализатора при работе с такими аппаратами проводится аналогично расчету для статических циркуляционных установок. [c.363]

Реакторы высокого давления. Как отмечено, такие реакторы (колонны синтеза) имеют толстостенный цилиндрический корпус, закрытый плоскими крышками 0 охлаждаемый изнутри холодным газом. Внутри с зазором относительно корпуса помещена насадка , состоящая из предварительного теплообменника и катализаторной коробки. Наилучший тепловой режим обеспечивается при установке теплообменных элементов непосредственно в слое катализатора. Колонна синтеза с двойными трубками Фильда показана на рис. 4.45. Газ поступает в аппарат сверху, проходит кольцевой зазор между корпусом колонны 3 и кожухом насадки 4, затем межтрубное пространство теплообменника 5, где нагревается прореагировавшим газом. Нагретый газ через центральную трубу 8 поступает в верхнюю полость катализаторной коробки, проходит внутренние 1 и затем наружные 7 трубки, слой катализатора 2 и трубки теплообменника 5 и выходит из колонны снизу. Для пуска колонны в центральной трубе 8 установлен электро-подогреватель. Температуру регулируют подачей холодного (байпасного) газа снизу по трубе 6 в верхнюю часть теплообменника, где он смешивается с нагретым основным газом. [c.290]

В водяных реакторах высокого давления атомных электростанций трубы теплообменников изготавливают в основном из отожженного инконеля 600. Теплоноситель реактора поступает в трубы при 315 С и выходит при температуре на 30—35 °С ниже. Вода, контактирующая с наружной поверхностью труб, проходит подготовку дистилляцией (минимум растворенных солей и кислорода, слабая щелочность создается с помощью NH3). Утоньшение и межкристаллитное КРН труб наблюдается на входных участках вблизи трубной доски в щелях и местах отложения шлама [И ]. Анализ смывов этих отложений показал, что они имеют щелочную реакцию и содержат большое количество натрия. На основании этих результатов для ускоренных испытаний на стойкость к КРН в условиях работы паровых установок сплав помещали в горячие растворы NaOH (290—365 °С). Выяснилось, что термическая обработка инконеля 600 при 650 °С в течение 4 ч или при 700 С в течение 16 ч и более значительно повышает его стойкость к КРН в растворах NaOH [9, 12, 13]. Попутно дости- [c.364]

Для синтезов при постоянном давлении в систему включается компрессор или резервуар (бехельтер) со сжатым до 500—1000 ат газом, которые и создают нужный постоянный уровень давления. На этих простых принципах, как уже отмечено, конструируются все современные реакторы высоких давлений. [c.348]

В 1913 г. Бергиусу проведением процесса при давлении около 200 атм и температурах 400—500° С [2] удалось превратить уголь в жидкие продукты. От этого опыта в авток. шве до промышленного использования процесса был пройден долгий путь. Первые затруднения при осуществлении непрерывного процесса, а именно связанные с подачей угля в реакторы высокого давления, были преодолены еще Бергиусом, Уголь превращали в пасту растиранием с маслом [3], и эту пасту вводили в реактор при помощи насосов, [c.255]

М. к. дает возможность перейти к непрерывным, малостадийным процессам при произ-ве хим. реактивов, душистых в-в, лек. препаратов и др. продуктов высокой чистоты. При этом устраняются потери драгоценных металлов из катализаторов, уменьшается число технол. операций и кол-во отходов, отпадает необходимость в реакторах высокого давления. Для гидрирования вместо дорогого электролитич. водорода м.б. использованы газы хим. и нефтеперерабатьшающей пром-сти, богатые водородом. [c.27]

Если этот опыт получения триалкилалюминия (проведенный на укрупненной установке) путем реакции вытеснения из изобу-тнлалюминиевых соединений принять за основу, то в указанном способе еще не все выяснено. Более легко триалкилалюминий получали непосредственно из продуктов расщепления по способу, описанному для трипропилалюминия (см. стр. 18). Конечно, для производства алюминийорганических соединений через изобутилен лучше использовать реактор высокого давления. [c.306]

Исходный газ, используемый для синтеза метанола, очищают от масла, серы, карбонилов железа и других примесей. Для осуществления синтеза метанола используют реакторы разной конструкции. Так, реакторы высокого давления представляют собой цельнокованые аппараты колонного типа, в которых катализатор размещается на полках (5—6 щт.). Причем оптимальным режимом считается изотермический. Достижение такого режима зависит от конструкции насадки колонны. Тем не менее, общим недостатком всех использованных насацок является то, что реальный режим отличается от изотермического. В связи с этим используют комбинированный вариант реактора сочетание полочной насадки с дополнительным отводом тепла в верхней части колонны с помощью двойных трубок (трубок Фильда). Этот вариант реактора обеспечивает режим, наиболее приближающийся к изотермическому. [c.359]

Громоздкость болтовых соединений объясняется в значительной. мере тем, что, помимо напряжения растяжения, которое болты испытывают за счет давления внутри аппарата, они сами находятся в состоянии растяжения. Этот фактор исключен в болтовых соединениях конструкции фирмы Америкэн пнстрамент компани ( Аминко ) и в соединениях типа Виккерса—Андерсона. Благодаря особенностям конструкции затвора Аминко (рис. 29, б) небольшие болты, расположенные по окружности, испытывают равномерное сжатие, а не растяжение. Для равномерной затяжки болтов гаечным ключом рекомендуется применять крутильный динамометр. Затвор Аминко пригоден для лабораторных реакторов внутренним диаметром от 20 до 130 мм. Для аппаратов с отверстиями большего диаметра (до 400 мм) Мейгсом (см., стр. 786 в работе 167]) был предложен конусообразный кольцевой затвор (рис. 29, б). Для изготовления быстро открывающегося затвора этого типа требуется меньшее количество металла по сравнению с другими конструкциями затворов, используемых в настоящее время в реакторах высокого давления с большим диаметро [ отверстия. [c.45]

На рис. 70 изображен простой трубчатый реактор высокого давления с самоуплотняющимися затворами на обоих концах. Такие затворы применяются до давлений порядка 650 ат. В слу чае необходи.мости можно применять затворы другой конструкции, например подобные изображенным на рис. 29 (стр. 46). [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология