ВВЕДЕНИЕ
Удельный вес высокоэффективных процессов, связанных с химическим превращением сырья в нефтеперерабатывающей промышленности, постоянно увеличивается. Химическое превращение нефтяного сырья осуществляется в реакционных аппаратах, или реакторах. Процессы, протекающие в них, обеспечивают получение многих нефтепродуктов улучшенного качества.) Например, > реформинг бензина является основой для улучшения свойств автомобильных бензинов и производства ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов и этилбензола). Конструкция реактора должна отвечать требованиям данного химического процесса. Реакция в реакторе должна протекать с максимально допустимой скоростью при условии наибольшего выхода целевой продукции. При известном технологическом процессе и данном катализаторе этого добиваются поддержанием оптимальных значений температуры, давления в аппарате, а также времени протекания химической реакции.
В промышленных реакторах в реакции участвуют две фазы и более. В реакторах, работающих на твердых катализаторах, кроме скорости протекания собственно реакции превращения, должна быть обеспечена также скорость переноса реагирующих веществ между фазами. Все известные конструкции реакционных аппаратов по общности принципов работы подразделяются на реакторы полного смешения (периодического или непрерывного действия) и реакторы полного вытеснения. По способу теплообмена в реакционной зоне различают реакторы с теплообменом через стенку (перегородку) и непосредственно с катализатором (адиабатические реакторы).
К реакторам с теплообменом через стенку относятся трубчатые реакторы, конструктивно представляющие собой кожухо-трубчатый теплообменник. Катализатор заполняет трубное или межтрубное пространство, теплоноситель (хладоноситель) омывает соответственно наружную или внутреннюю поверхность труб.
Адиабатические реакторы просты по конструкции; в них отсутствует теплообмен с окружающей средой, а выделение или поглощение незначительной теплоты реакции приводит к несущественному отклонению температуры реакционной смеси по высоте реакционной зоны.
Катализатор в реакторе может располагаться неподвижным слоем или находиться в движении. Применяемые катализаторы отличаются адсорбционной и кинетической характеристиками, кристаллической структурой, а также размерами гранул (зерен). Для конструктивного оформления наибольшее значение имеют размеры гранул (фракционный состав гранул). Для каталитического реформинга применяют главным образом платиновый катализатор (0,5-0,6 масс. % платины, нанесенной на поверхность оксида алюминия). Используют также молибденовый катализатор, представляющий собой оксид молибдена, нанесенный на поверхность оксида алюминия.
Реакторы конструктивно выполняются в виде аппаратов колонного типа. Колонные аппараты применяют в различных производствах химической и смежных с ней отраслей промышленности для проведения процессов тепломассообмена(ректификации, дистилляции, абсорбции и др.)- В зависимости от параметров технологического процесса колонные аппараты изготавливают различных диаметров и высоты из материалов, устойчивых к воздействию обрабатываемых веществ (углеродистая, легированная, двухслойная стали, чугун, медь и другие материалы). ............
