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旋流气升式环流反应器的气含率轴向分布

2015-07-25李志敏刘永民谢嫘祖马嘉楠

化工进展 2015年7期

李志敏,刘永民,谢嫘祖,马嘉楠

(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁 抚顺 113001)

气升式环流反应器(ALR)具有无机械传动部件、结构简单、低造价、低能耗、易于工业放大等优点,现已广泛应用于化学工业、环境保护和能源化工等领域[1]。ALR 有内环流与外环流两种,而内环流又分为环隙气升式与中心气升式两种。环隙气升式环流反应器(AALR)的上升区即主反应区在导流筒的外侧,易于与环境换热,因此特别适用于像重油、渣油加氢裂化一类的强放热反应过程。

随着石油资源的日趋减少,重油、渣油的深度加工成为现代化炼厂面临的主要问题。在重油加氢裂化中,常使用低浓度、高分散性水溶性或油溶性催化剂。反应过程中,重油、渣油裂化生成轻烃、轻油的同时会有黏稠的焦粒生成[2]。若这些混合流体在反应器中的湍动与混合效果不佳,其中的焦粒就易于同高活性催化剂一起聚结成块,沉降堆积在反应器下部,降低反应效率,并对装置长时间的稳定运行造成危害。为改善传统ALR 上升区的流动、混合效果,本文提出了旋流气升式环流反应器(HALR)。

由于重油加氢反应是在高压反应器中进行,较大的高径比有利于高压反应器的放大设计,而反应器高度的增加,使得在轴向方向上的气含率变得复杂。为此本文在新开发的高径比为24 的HALR 中,采用空气-水两相与空气-水-K 树脂三相物系,考察该反应器的总体平均气含率与表观气速、导流筒底边与反应器底板间距离(以下简称为“底部间隙”)的关系并与AALR 进行对比;……

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