加氢反应器冷氢入口结构设计与改进

以国内某大型炼化一体化项目蜡油加氢裂化装置的加氢精制反应器为例,采用大型通用有限元软件ANSYS Workbench 2020R2,对比分析了普通接管设计方案、内凸台设计方案、冷氢保护装置设计方案以及整合设计方案的热应力分布。结果表明:由于热应力的存在,普通接管设计方案即使大幅增加补强面积也不能满足该处一次应力+二次应力的评定要求,而整合设计方案由于建立了温度隔离层并设置大尺寸圆角凸台,弱化了冷氢接管根部的温差应力,可大幅降低冷氢入口应力水平55%左右,满足一次应力+二次应力的评定要求,保障了加氢反应器的设计安全。

冷氢化反应器设备制造项目管理实践

冷氢化反应器是光伏多晶硅领域的核心设备,其制造特点是尺寸结构大、焊接工艺要求高、质量要求严、工期要求紧等,即使制造企业有充分的大型设备的制造经验和相匹配的管理体系,由于人员、设备、材料、制造工艺、检测方法和生产环境等多因素的影响,在整个项目推进过程中,仍然存在一些漏洞和不足。本文根据项目管理实践,探讨在冷氢化反应器设备制造推进过程中项目管理需要关注的要点,以有效提升冷氢化反应器设备制造的品质和效率。

冷氢化装置三级换热器失效的分析及措施

在对S31608换热管在冷氢化装置中的失效原因进行研究分析,结果表明换热管失效主要为应力和腐蚀性介质Cl共同作用引起的应力腐蚀开裂而失效。

冷氢化换热器泄漏问题与对策研究——以冷氢化三、四级换热器泄漏问题为例

装置运行期间,冷氢化换热器的质量和稳定性直接影响运行效果。一旦冷氢化换热器出现泄漏问题,将影响装置的能耗和转化率。基于此,分析了冷氢化换热器常见的泄漏问题,以某公司冷氢化三、四级换热器为主要研究对象,并分析了换热器泄漏的主要情况和具体原因,并以此为基础,探究了对应的冷氢化换热器泄漏预防和处理对策,希望能够对相关工作提供一定帮助。

探讨多晶硅冷氢化技术中四氯化硅的转化率

提升国内多晶硅产能,以及装置运行效率,解决国内光伏产业链可持续成长急需解决的关键问题是如何处理四氯化硅,提高四氯化硅的转化效率。文章结合多晶硅冷氢化技术进行研究,在工艺流程方面、流化床反应温度、反应压力、催化剂影响、以及流化床内部构件等因素进行分析。确保多晶硅冷氢化技术中的四氯化硅实现合理转化,并达到合理经济高效的转化率,满足实际工作的需求,最终推动相关行业的节能、低碳、绿色发展。

四氯化硅冷氢化工艺及机理的研究进展

介绍了国内外冷氢化过程的研究现状,综述了对冷氢化过程工艺优化、热力学分析以及反应机理等领域的研究进展,分析了目前研究与工业应用之间的差距,并展望了未来的研究方向。

冷氢化热能高效利用研究

对冷氢化工序湿法除尘洗涤塔顶部出口高温工艺气体热能利用优化前后的工艺进行了计算,并对优化前后单套冷氢化装置的蒸汽消耗量、循环水消耗量及设备投资费用进行了对比分析。结果表明:以年产36万t SiHCl3的单套冷氢化装置为例,采用优化后的洗涤塔顶部出口高温气体热能回收工艺流程,节能效果明显。

加氢反应器急冷氢管道的配管设计及应力分析

在环保标准不断提高的如今,加氢设备逐渐在石化行业中得到广泛应用,而反应器作为一种关键设备需对其予以高度重视。在针对加氢反应器进行设计的过程中,应当结合反应器运行温度偏高的特性,增加急冷氢系统,用于改善床层温度分布,确保加氢反应器床层的温度始终控制在安全、合理的范围之内,促使所选用的催化剂活性可以稳定地保持在最佳效果,进而提升反应效率。结合加氢反应器的急冷氢管道配管设计要点进行探究,同时结合案例针对管道设计的应力效果进行分析。

冷氢化装置氯硅烷除杂设备改进研究

主要介绍多晶硅生产技术冷氢化工艺中金属氯化物对急冷塔过滤器运行的影响,结合金属氯化物特性和生产实际改造过滤器,通过烘烤过滤器的形式解决滤芯清洗再生的难题,增强系统长周期运行的稳定性。

BL型冷氢箱气液两相混合与传热的放大性能计算

采用标准的kε双方程湍流模型和欧拉多相流模型模拟冷氢箱内多组分气体与液体的两相流动、混合与传热过程,对BL型冷氢箱结构进行工程放大性能预测计算。结果表明,BL型冷氢箱具有良好的工程放大性能,混合与传热效果良好,其环状冷氢管、弧形板和导流板结构有利于提高冷氢箱的混合与换热性能。

加氢裂化反应器新型冷氢箱的研究与工程设计

报道了加氢裂化反应器新型旋流式冷氢箱的研究设计及实用效果,催化剂床层径向温差不大于5℃。

气体喷射-气液旋流式冷氢箱的传质特性

开发了一种具有多重旋流结构的气体喷射-气液旋流式冷氢箱，并通过大型冷模实验对其进行传质性能测试。在气体喷射速度10～80 m·s-1和液体进口速度0.2～0.7 m·s-1条件下，采用氧吸收法测量了液相体积传质系数kLa，采用空气-Na2SO3溶液化学吸收法测量了相界接触面积a。结果表明：kLa和a均随气体喷射速度和液体进口速度增大而增大，其中受气体速度变化影响更为明显；由测定的传质参数数值可知新型冷氢箱传质效果较传统冷氢箱大幅提高，与机械输入设备处于相同量级，具有优异的气液混合性能。还采用量纲分析法对数据进行了归纳拟合，得到传质参数与气相Reynolds数、液相Weber数之间的关联式，可以较好地关联预测冷氢箱的传质性能。

超重力旋流式冷氢箱的微观混合性能

开发了一种具有多重旋流结构的超重力旋流式冷氢箱，并以α-萘酚与对氨基苯磺酸重氮盐之间的串联竞争反应为测试体系研究了操作条件对其微观混合过程的影响，并以离集指数表征微观混合性能。结果表明，离集指数随气体流量的增加而显著减小，随液体流量的增加而增大。这说明气液两相在超重力旋流式冷氢箱内实现了良好的接触，液体可以充分利用气体的推动作用提高自身的湍动程度和微观混合效果。在实验基础上，采用团聚模型获得了离集指数与微观混合时间的关系，并计算出超重力旋流式冷氢箱的微观混合时间为40～100ms，与搅拌器处于同一量级，且远小于自身的平均停留时间，说明超重力旋流式冷氢箱具有优异的微观混合性能。

四氯化硅流化床冷氢化工艺的研究

本文通过实验研究了SiCl4流化床加氢工艺,对温度、压力、料位压差及进料配比等因素对SiCl4转化率的影响进行了考察。结果表明,现有冷氢化流化床系统,四氯化硅转化率随温度、压力、反应料位压差、氢气与四氯化硅摩尔进料配比的增大而增大。

浅谈加氢反应器急冷氢管道的配管设计及应力分析

随着环保要求的提高,加氢装置在炼油行业日益普及,反应器是加氢装置的核心设备,针对反应器温度高的特点,设置急冷氢注入系统,以调整床层的温度分布,将反应器床层温度控制在合理范围内,使催化剂的活性维持在最佳状态,大大提高了反应效率。

影响四氯化硅冷氢化系统连续运行的因素分析

针对某公司四氯化硅冷氢化工艺系统不能连续稳定运行的影响因素,进行分析探讨,提出改进意见建议,确保系统运行稳定及延长系统连续运行时间,提高产品质量,降低生产成本。可用于实际生产的指导或参考。

UOC型冷氢箱数值模拟与结构优化

以文献中UOC型冷氢箱流体力学实验数据为基础,对所选数值模型进行验证,验证了模型的准确性。以工业操作条件为基础,采用Fluent软件对UOC型冷氢箱流体力学性能进行数值模拟,对混合方箱收缩流道间距及筛孔挡板与方箱间距进行结构优化,并在收缩流道出口处增设挡板。结果表明,优化改进后的冷氢箱性能与基本构型相比,温度分布不均匀度降低了36.8%,压降降低了21Pa,冷氢箱综合性能得到较大改善。

多晶硅冷氢化过程模拟研究

随着新能源和信息工业的快速发展,多晶硅生产的重要性日益凸显,我国企业主要采用改良西门子法生产多晶硅,并将四氯化硅(SiCl_(4)/STC)转换为三氯氢硅(SiHCl_(3)/TCS),STC冷氢化过程是其中重要一环,但对其研究还不够,STC冷氢化在氯化亚铜催化剂作用下于400~600℃下进行,较高的反应温度需要考虑热力学平衡,因此,本文主要运用Aspen Plus化工模拟软件对多晶硅生产过程中STC冷氢化过程的热力学和动力学反应过程进行模拟计算,系统分析反应过程,确定STC冷氢化反应4个独立反应和总反应,并对反应热随温度的变化进行分析,再计算H_(2)/STC摩尔比、反应温度、反应压力等条件对产物平衡组成的影响,并给出其适宜条件,最后输入动力学模型参数,对活塞流反应器的换热方式进行研究,结果发现绝热式反应器结构简单、易于控制,更适合STC冷氢化反应过程。

金陵分公司1．5 Mt／a加氢裂化装置急冷氢试验和紧急泄压试验总结

从保证1．5Mt／a加氢裂化安全开车及正常生产的需要出发，介绍了该装置急冷氢试验和紧急泄压试验的方法、效果及高压加氢裂化紧急放空时限流孔板的校核方法。对试验获得的数据进行了整理与分析，为装置的一次开车成功做好了充分的技术准备。

水力旋流冷氢箱的流体力学

A hydrocyclone quench box was designed according to the fluid dynamics of spiral flow.The quench box size, the drainage tube diameter, and the inlet tube diameter were designed based on Froude number and conservation of mechanical energy.The pressure drop of the hydrocyclone quench box was measured, and the liquid volumetric mass transfer coefficient was determined by oxygen absorption.The hydrocyclone quench box was compared with the horizontal flow quench box.The streamline of hydrocyclone quench box was simulated by computational fluid dynamics software.It was found that the pressure-drop and liquid volumetric mass transfer coefficient of the hydrocyclone quench box was better than the horizontal flow quench box .The pressure drop was less than 20 kPa and the liquid volumetric mass transfer coefficient was 0.0256 s -1 at 10 m 3·h -1 liquid flow rate and 60 m 3·h -1 gas flow rate.Simulation indicated that the average length of streamline under spiralling was 4 times of that under non-spiralling condition, which enhanced mixing for gas and liquid.