[科普中国]-重整反应器

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按反应器类型来分，半再生式重整装置采用固定床反应器，连续再生式重整装置采用移动床反应器。

从反应器的结构来看，工业用重整反应器主要有轴向式反应器和径向式反应器两种结构型式。它们之间的主要差别在于气体流动方式不同和床层压降不同。

轴向式反应器右图是轴向式反应器的简图。反应器为圆筒形，高径比一般略大于3。反应器外壳由20号锅炉钢板制成，当设计压力为4MP，时，外壳厚度约40mm壳体内衬100mm厚的耐热水泥层，里面有一层厚3mm的高合金钢衬里。衬里可防止碳钢壳体受高温氢气的腐蚀，水泥层则兼有保温和降低外壳壁溢的作用。为了使原料气沿整个床层截面分配均匀，在入口处设有分配头。油气出日处设有钢丝网以防山催化剂粉末被带出。入口处设有事故氮气线。反应器内装有催化剂，其上方及下方均装有惰性瓷球以防正操作波动时催化剂床层跳动而引起催化剂破碎，同时也有利于气流的均匀分布。催化剂床层中设有呈螺旋形分布的若干测温点，以便检测整个床层的温度分布情况，这对再生尤为重要。1

径向式反应器下图是径向式反应器的简图。反应器壳体也是圆筒形。与轴向式反应器比较，径向式反应器的主要特点是气流以较低的流速径向通过催化剂床层，床层压降较低。径向反应器的中心部位有两层中心管，内层中心管的壁上钻有许多儿毫米的小孔，外层中心管的壁上开了许多矩形小槽。沿反应器外壳壁周围排列几十个开有许多小的长形孔的扇形筒，在扇形筒与中心管之间的环形空间是催化剂床层。反应原料油气从反应器顶部进入，经分配器后进入沿壳壁布满的扇形筒内，从扇型筒小孔出来后沿径向方向通过催化剂床层进行反应，反应后进入中心管，然后导出反应器。中心管顶上的罩帽是由几节圆管组成的，其长度可以调节，用以调节催化剂的装入高度。

径向式反应器的压降比轴向式反应器小得多，这一点对连续重整装置尤为重要。因此，连续重整装置的反应器都采用径向式反应器，而且其再生器也是采用径向式的。1

反应器床层压降整装置反应系统的压降不仅影响反应压力，而且影响循环氢压缩机的消耗功率。对于一定的循环氢压缩机，当系统压降过大时就不能维持正常的操作压力而不得不停工，对装置运行的效率和经济效益有重要影响。反应器床层压降是反应系统压降的重要组成部分，必须予以重视。

重整反应器床层的压降可以用下式计算：

式中

△p——床层压降，at；

L——床层高度或厚度，；

ρ——流体密度，kg/m3；

μ——流体粘度，Pa·S；

u—一流体空塔线速，m/s；

dp一一催化剂颗粒的当量直径，m。

从上式来看，对压降影响最大的因素是流体的空塔线速。对于一个工业装置来说，ρ、u、d一般都不随意变动。当装置处理黄及各反应器催化剂装入量比例一定时，反应器内催化剂量就被确定。此时，流体通过床层的线速就取决于所选反应器的高径比。高径比越小，压降也越小。但是当高径比小于3时，其造价随着高径比的降低而增大。因此在考虑降低压降时还必须考虑反应器的投资费用。

以上主要是从如何降低床层压降的角度来讨论，因为在一般工业装置中它常常表现为矛盾的主要方面。但是从另一方面来看，维持适当的床层压降也是必需的，因为较高的反应物流速有利于反应物向催化剂表面扩散，要使反应物沿整个床层截面均匀分布就要求床层有一定的阻力（压降）。1