|
راکتور بازتولید کاتالیزور: انواع، طراحی و اصول عملیاتی
طراحی راکتور بازسازی کاتالیزور
,اصول عملکرد راکتور شیمیایی
,انواع راکتور کاتالیزور
راکتور بازتولید کاتالیزور: انواع، طراحی و اصول عملیاتی
یک راکتور بازسازی کاتالیزور یک ظرف طراحی شده برای بازگرداندن فعالیت یک کاتالیزور غیرفعال شده به جای جایگزینی آن است. کاتالیزورها از طریق رسوب کوک، سینتر کردن، مسمومیت،یا آلوده شدنبازسازی مکانیسم های برگشت پذیر را معکوس می کند، معمولاً با سوزاندن کنترل شده کوکس با هوا، با کاهش یا با شستن سموم.هدف این است که کاتالیزور را به عملکرد اولیه اش بازگرداند و عمر اقتصادی آن را افزایش دهد.، که در اقتصاد پالایش، پتروشیمی و فرآیندهای شیمیایی مرکزی است.
چرا کاتالیزورها نیاز به بازسازی دارند؟
کاتالیزورها اغلب گران ترین مواد مصرفی در یک فرآیند هستند. واکنش های مداوم کربن (کاکس) را بر روی سطح قرار می دهند، منافذ را مسدود می کنند و به آرامی سایت های فعال را غیر فعال می کنند.بازسازی فعالیت را بهبود می بخشد و از بروز مکرر، عوض کردن گران قیمت.
- رسوب کوکس:غیرفعال کردن قابل برگشت غالب در پردازش هیدروکربن.
- سینتر کردن و مسموم کردن:اغلب برگشت ناپذیر؛ بازسازی فقط به بخش برگشت پذیر کمک می کند.
- محرک اقتصادی:طول عمر کاتاليست به طور مستقيم ميزان بهره را بهبود مي بخشد.
روش های بازسازی
- سوختن کوکاکالا:اکسیداسیون کنترل شده با هوا یا اکسیژن در دمای بالا کربن را از بین می برد؛ exotherm باید مدیریت شود.
- کاهش:حالت فعال کاهش یافته را پس از اکسیداسیون (به عنوان مثال کاتالیزورهای فلزی کاهش یافته) بازگرداند.
- شستن و استخراج:سموم یا سپرده ها را با حلال یا اسید از بین می برد، که برای برخی از کاتالیزورهای پلیمریزاسیون رایج است.
انواع راکتورها برای بازسازی
ژنراتور تخت ثابت
کاتالیزور در راکتور باقی می ماند و با جریان گاز بازسازی از طریق بستر بازسازی می شود. ساده و رایج است، اما واحد در طول بازسازی غیرفعال است.
- عملیات:جدايي، پاکسازي، احتراق کنترل شده، خنک شدن
- حد:زمان خاموشي، گراديانت هاي حرارتي در سرتاسر تخت
بستر متحرک / بازتولید کننده مداوم
کاتالیزور بین راکتور و یک ژنراتور جداگانه گردش می کند (همانطور که در کریکنگ کاتالیتیک انجام می شود) ، که عملکرد نزدیک به پیوسته را با بازسازی مکرر و ملایم امکان پذیر می کند.
- عملیات:کاتاليست به يه رژينراتور مياد، کوکاسو مي سوزونه، برميگرده.
- سود:فاکتور بالا در جریان؛ نوسانات حرارتی کوچکتر.
ژنراتور بستر مایع
کاتالیزور ظریف برای تماس شدید گاز با جامد و دمای یکنواخت در رژنیتور مایع سازی می شود، که برای فرآیندهای بزرگ و چرخه سریع ایده آل است.
- عملیات:بستر مایع شده با هوا، مخلوط شدید.
- سود:انتقال گرما فوق العاده، کنترل دما سخت
ملاحظات اصلی طراحی
- مدیریت حرارتی:سوختن کوکس به شدت exothermic است؛ درجه حرارت باید محدود شود تا از سینتر شدن جلوگیری شود.
- کنترل اکسیژن:سرعت هوا بالا رفته تا جلوه سوختن ثابت و امن باشه
- مواد:آلیاژ های دمای بالا و آتش شکن ها در برابر محیط بازسازی مقاومت می کنند.
- توزیع:حتي جريان گاز از نقاط داغ و بازسازی ناقص جلوگیری می کند.
محدودیت های عملیاتی و ایمنی
بازسازی نزدیک به محدودیت های مواد عمل می کند. سیستم کنترل باید از خارج شدن از حرارت، گرم شدن محلی و تشکیل مخلوط گاز قابل احتراق در طول سوختن جلوگیری کند.
- سقف دمایی:از سنتر شدن و آسیب به ظرف محافظت می کند.
- ترکیب گاز:موفق شدم از پاکت هاي انفجاري دور بمونم
- نظارت:دماي بستر و تجزیه و تحلیل گازهای خارج از بدن به سمت رامپ حرکت ميکنن
هنگامی که بازسازی انتخاب درستی است
انتخاب بازسازی زمانی که غیرفعال سازی تا حد زیادی قابل برگشت است و کاتالیزور گران است یا تغییر آن اختلال ایجاد می کند. هنگامی که مسمومیت یا سینتر کردن غالب است، جایگزینی تنها گزینه است.
مقایسه راکتور بازسازی
| نوع | دستکاری کاتالیزور | بهترین استفاده |
|---|---|---|
| بستر ثابت (in situ) | ثابت، غیرفعال | فرآیند های دسته بندی شده، هزینه های پایین تر |
| تخت نقلیه | در گردش | ترکیدن مداوم گربه |
| بستر مایع شده | مایع شده، گردش کننده | کار بزرگ در چرخه بالا |
نتیجه گیری
یک راکتور بازسازی کاتالیزور یک سرمایه گذاری در عمر کاتالیزور است. چه یک بستر ثابت ساده است که در محل بازسازی می شود یا یک حلقه بستر متحرک مداوم، طراحی بر روی یک چالش متمرکز است:از بین بردن کوکس یا سموم بدون از بین بردن کاتالیزور یا ظرفکنترل حرارت و اکسیژن را درست انجام دهید، و بازسازی هزینه مصرفی را به یک مرحله مدیریت شده و قابل تکرار تبدیل می کند.
سوالات متداول (FAQ)
بازسازی کاتالیزور چیست؟
این فرآیند بازگرداندن یک کاتالیزور غیرفعال به فعالیت نزدیک به اصلی با معکوس کردن غیرفعال سازی برگشت پذیر، اغلب با سوختن کنترل شده کوک با هوا، با کاهش،یا با شستن سم ها. این طول عمر کاتالیزور را افزایش می دهد و هزینه جایگزینی را کاهش می دهد.
آیا همه کاتالیزورها می توانند بازسازی شوند؟
نه. تنها غیرفعال سازی برگشت پذیر، عمدتا رسوب کوکس، قابل بازیابی است. سینتر کردن (از دست دادن سطح) و مسمومیت دائمی برگشت ناپذیر است.و این کاتالیزورها باید جایگزین شوند نه بازسازی شوند..
بازسازی در محل چیست؟
کاتالیزور در داخل راکتور باقی می ماند و با جریان گاز بازسازی (اغلب هوا برای سوختن کوک) از طریق بستر بازسازی می شود.از دست زدن اجتناب می کند اما در طول سوختن واحد را خاموش می کند.
چرا سوزاندن کوک خطرناکه؟
اکسیداسیون کوک به شدت اکسوترمیک است. اگر هوا بیش از حد سریع وارد شود، بستر می تواند بیش از حد گرم شود، کاتالیزور را سینتر کند یا ظرف را آسیب برساند و مخلوط های گاز قابل اشتعال ایجاد شود.سوختن تحت درجه حرارت سخت و کنترل ترکیبات گاز افزایش می یابد.
چه تفاوتی بین یک ژنراتور و یک راکتور وجود دارد؟
راکتور واکنش تولید را اجرا می کند؛ ژنراتور کاتالیزور را بازسازی می کند. در برخی از نیروگاه ها آنها ظرف های جداگانه ای هستند (مانند در کریکنگ کاتالیز مایع) ؛ در برخی دیگر،بازسازی در داخل همان راکتور ثابت در طول یک مرحله آفلاین اتفاق می افتد.
کاتالیزور چند بار بازسازی می شود؟
این بستگی به فرآیند و نرخ قرار دادن کوکس دارد، از روزانه در حلقه های شکستن قطعه ای به ماه ها یا سال ها برای واحدهای بست ثابت دسته.فرکانس به کاهش فعالیت اجازه داده شده توسط فرآیند.
راکتورهای بازسازی از چه مواد ساخته شده اند؟
آلیاژ های دمای بالا و پوشش های آتشگیر که در برابر محیط بازسازی مقاومت می کنند، زیرا سوختن کوکس داغ است و گاز اغلب اکسید می شود.درجه دقیق به درجه حرارت و هر گونه گونه خوردگی در گاز خارج می شود..
