加氢裂化反应器的分类及构成

载荷，经过计算得出支撑大梁和格栅的结构尺寸。 此外，格栅与大梁以及器壁凸台间的缝隙应该塞满柔性石墨填料，以防止催化剂 颗粒由此处缝隙中泄漏，阻塞下层分配盘。
反应器内件结构及作用
6.
催化剂支撑盘
反应器内件结构及作用
7.
催化剂卸料管
固定床反应器每一催化剂床层下部均安装有若干根卸料管，跨过催化剂支撑盘、
加氢反应器的结构特点及各构件的作用
加氢反应器本体结构
加氢反应器是在高温、高压和临氢环境下工作，加氢反应器的筒体，一般采用 铬钼钢作为基体，如2.25Cr-1Mo-0.25V钢锻焊结构筒体，2.25Cr-1Mo钢板焊结构筒 体等。这些材料有较好的抗高温氢腐蚀性，但不能耐高温H2S的腐蚀，必须在反应器 壳体基材上附加不锈钢防腐层。一般情况下，反应器内部均采用堆焊不锈钢作为防 腐层。堆焊层一般为双层，与铬钼钢直接接触的为过渡层，材料为E309L型不锈钢， 在过渡层之上与介质直接接触的为表层，材料为E347型不锈钢。在铬钼钢与E347型 堆焊层之间的E309L型堆焊层是具有较高韧性的过渡层，它可阻止表面裂纹向母材扩 散。E347型堆焊层则是为了能有效的抵抗硫化氢的腐蚀。
加氢反应器的结构特点及各构件的作用
加氢反应器局部详细结构的改进
过去反应器曾有某些脆性损伤常发生在应力集中的高应力区，诸如承受重载荷 的内部支撑圈拐角处和法兰密封槽槽底拐角处以及外部附件连接焊缝部位等。为了 避免或尽可能减少各种损伤的发生，曾对相关局部结构做了改进。
加氢反应器本体结构
1.
催化剂支承结构
设计温度选定
器壁局部 过热现象
反应器有效 容积利用率
材料选用
需选用能抗高温氢腐蚀的材料，若有H2S存在时， 还需要考虑设置不锈钢覆盖层以抵抗H2S的腐蚀

加氢裂化工艺流程介绍加氢裂化工艺是炼油（石油加工）领域中的一种常用工艺，主要用于将重质石油馏分转化为较轻质的高附加值产品，如汽油和润滑油等。

以下是对加氢裂化工艺流程的介绍。

加氢裂化工艺是一种在高温高压下进行催化裂化反应的技术。

该工艺可以将重质石油馏分分解成轻质零部件，其中包括液化气、汽油、柴油和润滑油等。

在加氢裂化过程中，石油馏分首先经过预热，使其达到反应温度（通常为500-550摄氏度）。

然后，经过高压氢气的加氢作用，将石油分子中的一些碳链断裂成更短的碳链，从而产生较轻质的产品。

加氢裂化的反应器通常采用催化剂床，催化剂床中放置着由金属氧化物和酸性氧化物组成的催化剂。

加氢裂化反应器中的催化剂具有催化裂化反应的活性，能够促进碳链断裂和氢气的加氢反应。

催化剂床中的催化剂能够在高温高压下，将石油分子中的碳链断裂成较轻质的碳链，并捕获并催化裂化反应中产生的不稳定的分子中间体。

在加氢裂化过程中，石油馏分经过反应器后，会进入分离器进行分离。

分离器用于将产物中的不同组分进行分离和纯化。

在分离器中，液相产物被分离出来，并通过蒸汽冷凝器进行冷却，得到液体产品。

而气相产物则通过气体分离装置进行分离，得到液化气等产品。

加氢裂化工艺的设备通常还包括氢气压缩装置、再生装置和废气处理装置等。

氢气压缩装置用于将氢气压缩到加氢裂化过程所需的高压，并输送至反应器中。

再生装置用于再生催化剂，以维持催化剂的活性。

废气处理装置用于处理加氢裂化过程中产生的废气，以达到环保要求。

加氢裂化工艺是一种重要的炼油工艺，可将重质石油馏分转化为较轻质的高附加值产品。

这种工艺通过在高温高压下进行催化裂化反应，将石油分子的碳链断裂成较轻质的碳链。

这种工艺在提高石油利用率、改善燃料质量和减少环境污染方面具有重要意义。

加氢裂化装置加氢裂化的工业装置有多种类型按反应器的作用又分为一段法和两段法。

两段法包括两级反应器，第一级作为加氢精制段，除掉原料油中的氮、硫化物。

第二级是加氢裂化反应段。

一段法的反应器只有一个或数个并联使用。

一段法固定床加氢裂化装置的工艺流程是原料油、循环油及氢气混合后经加热导入反应器。

反应器内装有粒状催化剂，反应产物经高压和低压分离器，把液体产品与气体分开，然后液体产品在分馏塔蒸馏获得产品石油馏分。

一段法裂化深度较低，一般以减压蜡油为原料，生产中间馏分油为主。

二段法裂化深度较深，一般以生产汽油为主。

加氢是指石油馏分在氢气及催化剂作用下发生化学反应的加工过程，加氢过程可分为加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、加氢异构化等，下面重点介绍加氢裂化加工过程（一）装置的发展加氢技术最早起源于20世纪20年代德国的煤和煤焦油加氢技术，第二次世界大战以后，随着对轻质油数量及质量的要求增加和提高，重质馏分油的加氢裂化技术得到了迅速发展。

1959年美国谢夫隆公司开发出了Isocrosking加氢裂化技术，其后不久环球油品公司开发出了Lomax加氢裂化技术，联合油公司开发出了Uicraking加氢裂化技术。

加氢裂化技术在世界范围内得到了迅速发展。

早在20世纪50年代，中国就已经对加氢技术进行了研究和开发，早期主要进行页岩油的加氢技术开发，60年代以后，随着大庆、胜利油田的相继发现，石油馏分油的加氢技术得到了迅速发展，1966年中国建成了第一套4000kt/a的加氢裂化装置。

进入20世纪90年代以后，国内开发的中压加氢裂化及中压加氢改质技术也得到了应用和发展。

（二）装置的主要类型加氢装置按加工目的可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢处理等类型，这里主要介绍加氢裂化装置。

加氢裂化按操作压力可分为：高压加氢裂化和中压加氢裂化，高压加氢裂化分离器的操作压力一般为16MPa左右，中压加氢裂化分离器的操作压力一般为9．OMPa左右。

三、结论
加氢裂化装置在炼油厂是前沿技术， 加氢裂化的关键是反应器的催化剂，而要 使催化剂的作用发挥到最佳效果，反应器 的内构件的设计的合理性至关重要，综上 所述，ＵＯＰ 反应器内构件的设计和使用都 有其独到之处，对于加氢裂化的反应深度、 产品收率、产品质量都有不同程度的提高。
图 ４ 国内新型急冷箱
图 ５ 冷氢箱结构示意图
另一点需要强调的是，这种变化也为液体
二、反应器内构件和反应产物流 动情况介绍
粗分配盘下面的气液分配盘的工作提供了
图３
２．１ 反应器内构件
图 １ 入口扩散器
图 ２ 气液混合物在反应器中自上向下的流动情况 －６１－
制 造
中国科技信息 ２００７ 年第 ２０ 期 ＣＨＩＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｏｃｔ．２００７
良好的支持，因为气液分离器上的超混内 构件需要气液相对均匀，并且压降要小， 液体粗分配器恰好起到了这个作用。
另一点重要的收益是，因为混合室的 高度减少（直径变大了），可以增加催化剂 的装填量，增加反应的处理量和裂化效果， 是一举两得的改变。
２．４ 同国内内构件的对比 同国内内构件相比，Ｕ Ｏ Ｐ 反应器内 构件的主要不同点如下： ａ． 急冷氢混合箱：ＵＯＰ 的混合箱为圆 形，气液混合物从圆盘的中间位置进入，进 入时成一定的角度，这样为气液混合物在 圆盘中流动提供动力，这样可以进行充分 的混合，混合后的产物从混合箱中间的溢 流孔向下流动到粗液体分配盘上；国内混 合箱为方形的，箱内设置的导流溅液板对
参考文献
［１］，王常力，廖道文．集散型控制系统的设
计与应用［Ｍ］．北京：清华大学出版社．
１９９３
［２］，吴永生，方可人．热工测量及仪表．中国

在催化剂床层上面，采用分配盘是为了均布反应介质，改善其流动状况，实 现与催化剂的良好接触，进而达到径向和轴向的均匀分布。
反应器顶部分配盘
3. 积垢篮
由不同规格的不锈钢金属网和骨架构成的篮框，置于反应器上部催化剂床层的顶 部，可为反应物流提供更大的流通面积，在上部催化剂床层的顶部扑集更多的机 械杂质的沉积物，而又不致引起反应器压力降过快地增长；积垢篮框在反应器内 截面上呈等边三角形均匀排列，其内是空的（不装填催化剂或瓷球），安装好后 要须用不锈钢链将其穿连在一起，并牢固地拴在其上部分配盘地支撑梁上，不锈 钢金属链条要有足够地长度裕量（按床层高度下沉5％考虑），以便能适应催化剂 床层的下沉。
括循环氢与新氢气)混合后一起进入换热器与反应生成物换热至300℃
左右，然后进加热炉预热(另一种流程是原料油不进加热炉而只有循 环氢进加热炉预热，在炉出口与换热后的原料油混合，这种流程可以
减少炉管结焦)，预热后从反应器顶部进入，在反应器内反应后由底
部排出，经与新鲜原料、循环氢换热后再进入空冷器冷却，冷凝下来 的油和不冷凝的油气和氢气进入高压分离器，油气分离，氢气从高压
4)应力的影响 在高温氢腐蚀中，应力的存在肯定会产生不利的影响。在高温氢 气中蠕变强度会下降。特别是由于二次应力(如热应力或由冷作加工所 引起的应力)的存在会加速高温氢腐蚀。
高温氢腐蚀的防止措施 高温高压氢环境下高温氢腐蚀的防止措施主要是选用耐高温氢腐 蚀的材料，工程设计上都是按照原称为“纳尔逊(Nelson)曲线”来选 择的。 尽量减少钢材中对高温氢腐蚀不利影响的杂质元素（Sn、Sb）。 制造及在役中返修补焊后必须进行焊后热处理。 操作中严防设备超温。 控制外加应力水平。
防止氢脆的若干对策 要防止氢脆损伤发生，主要应从结构设计上、制造过程中和生 产操作方面采取如下措施： (1)尽量减少应变幅度，这对于改善使用寿命很有帮助。 (2)尽量保持TP347堆焊金属或焊接金属有较高的延性。为此，一是 要控制TP347中δ—铁素体含量，以避免含量过多时在焊后最终热处理 过程转变成较多的相而产生脆性；二是对于前述那些易发生氢脆的部 位，应尽量省略TP347堆焊金属或焊接金属的焊后最终热处理，以提 高其延性。 (3)装置停工时冷却速度不应过快，且停工过程中应有使钢中吸藏的 氢能尽量释放出去的工艺过程，以减少器壁中的残留氢含量。 (4)尽量避免非计划紧急停工(紧急放空)。

危险物质管理
对加氢反应器中使用的危 险物质进行严格管理，确 保储存和使用符合相关法 规和标准。
常见故障与排除
反应器压力异常
检查反应器压力表是否正常，确认压 力控制阀是否工作正常，如有问题及 时维修或更换。
催化剂失活
如催化剂失活，需及时更换催化剂， 并检查反应条件是否适宜，如温度、 压力、原料纯度等。
石油工业
石油加工
加氢反应器在石油工业中主要用 于将石油中的硫、氮等杂质去除 ，提高油品质量和清洁度。
燃料油生产
通过加氢反应器，可以生产低硫 、低氮的燃料油，满足环保要求 。
化学工业
合成氨
在合成氨工业中，加氢反应器用于将氮气和氢气合成氨气。
烯烃生产
加氢反应器在烯烃生产中用于将低碳烯烃转化为高碳烯烃。
加氢反应器简介
目录
CONTENTS
• 加氢反应器的基本概念 • 加氢反应器的应用领域 • 加氢反应器的操作原理 • 加氢反应器的设计与优化 • 加氢反应器的安全与维护 • 加氢反应器的未来发展与挑战
01 加氢反应器的基本概念
定义与功能
定义
加氢反应器是一种用于实现氢气与有 机化合物之间加氢反应的设备，广泛 应用于石油化工、煤化工等领域。
03 加氢反应器的操作原理
反应机理
氢气与有机物在催化剂的作用下 发生加成反应，将有机物中的不 饱和键转化为饱和键，生成新的
有机物。
加氢反应是一种还原反应，其中 氢气作为还原剂，将有机物中的
氧化态降低。
加氢反应的机理可以分为分子间 反应和分子内反应，具体取决于
有机物的结构和反应条件。
催化剂的作用
焊接工艺
焊接是加氢反应器制造中的关键环节，应采用高质量的焊接工艺和 材料，确保焊接接头的强度和密封性。

煤化工
在煤化工领域，加氢反应 器用于煤制油、煤制气等 过程中，提高产品质量和 产量。
精细化工
加氢反应器在精细化工领 域也有应用，如合成香料 、医药中间体等。
催化裂化反应器的应用
重油轻质化
催化裂化反应器可将重质 油转化为轻质油，提高油 品的使用价值。
ห้องสมุดไป่ตู้生产高辛烷值汽油
通过催化裂化反应，可以 生产出高辛烷值的汽油， 满足日益严格的环保要求 。
反应过程
原料油和空气在催化剂床层中发生催化裂化反应，生成轻 质油和裂化气。反应过程中产生的热量通过取热装置移走 。
催化剂再生
催化剂在反应过程中会逐渐失活，需要进行再生处理。再 生过程通常包括烧焦、氧化等步骤，使催化剂恢复活性并 循环使用。
04
CHAPTER
加氢反应器和催化裂化反应 器的比较
原理比较
加氢反应器及催化裂化反应器 介绍
汇报人：XX
目录
CONTENTS
• 引言 • 加氢反应器概述 • 催化裂化反应器概述 • 加氢反应器和催化裂化反应器的比较 • 加氢反应器和催化裂化反应器的应用 • 加氢反应器和催化裂化反应器的发展趋势 • 结论与建议
01
CHAPTER
引言
目的和背景
介绍加氢反应器和催 化裂化反应器的基本 概念、原理、特点及 应用。
THANKS
谢谢
催化裂化反应器
优点包括原料适应性强、轻质油 收率高、操作灵活等；缺点包括 产品质量相对较差、催化剂消耗 量大、设备磨损严重等。
05
CHAPTER
加氢反应器和催化裂化反应 器的应用
加氢反应器的应用
01
02
03
石油加工
加氢反应器在石油加工中 广泛应用，主要用于提高 油品质量、降低硫含量、 改善颜色等。

冷氢加入系统的作用和要求是： 均匀、稳定地供给足够的冷氢量； 必须使冷氢与热反应物充分混合，在进入下一床层时有一 均匀的温度和物料分布。 冷氢管按形式分直插式、树枝状形式和环形结构。 对于直径较小的反应器，采用结构简单便于安装的直插式 结构即可。 对于直径较大的反应器，直插式冷氢管打入的冷氢与上层 反应后的油气混合效果就不好，直接影响了冷氢箱的再混合效 果。这时就应采用树枝状或环形结构。
2. 分配盘
目前，国内加氢反应器所使用的反应物流分配器，按其作用原理大致可分为溢流 式和抽吸喷射式两类；反应物流分配盘应不漏液，安装后须进行测漏试验，即在 分配盘上充水至100mm高，在5分钟内其液位下降高度，以不大于5mm为合格；分配 盘安装的水平度要求，对于喷射式的分配器，包括制造公差和在载荷作用下的绕 度在内，其分配盘的水平度应控制为±5mm~±6mm；对于溢流式的分配器，其分配 盘安装的水平度要求更严格一些。
按反应器本体结构分类： 分为单层结构、多层结构。单层结构包括钢板卷焊及
锻焊结构；多层结构一般有绕带式及热套式。
煅焊 结构 反应 器制 造过 程
加氢过程由于存在有气、液、 固三相的放热反应，欲使反应进料 （气、液两相）与催化剂（固相） 充分、均匀、有效地接触，加氢反 应器设计有多个催化剂床层，在每 个床层的顶部都设置有分配盘，并 在两个床层之间设有温控结构（冷 氢箱），以确保加氢装置的安全平 稳生产和延长催化剂的使用寿命。
床层的下沉。
4. 催化剂支撑盘
催化剂支撑盘由T形大梁、格栅和丝网组成。大梁的两边搭在反应器 器壁的凸台上，而格栅则放在大梁和凸台上。格栅上平铺一层粗不锈钢丝 网，和一层细不锈钢丝网，上面就可以装填磁球和催化剂了。
催化剂支撑大梁和格栅要有足够的高温强度和刚度。即在420℃高温 下弯曲变形也很小，且具有一定的抗腐蚀性能。因此，大梁、格栅和丝网 的材质均为不锈钢。在设计中应考虑催化剂支撑盘上催化剂和磁球的重量、 催化剂支撑盘本身的重量、床层压力降和操作液重等载荷，经过计算得出 支撑大梁和格栅的结构尺寸。

加氢反应器
பைடு நூலகம் 1、加氢反应器分类
2、典型加氢反应器结构
目录 3、加氢反应器内部催化剂装填
4、典型的加氢反应过程
5、影响加氢反应深度的条件
一、加氢反应器分类 1、（按照工艺流程及结构分类） 1. 固定床反应器 2. 移动床反应
器 3. 流化床反应器 4.鼓泡床 反应器 固定床反应器使用最为广泛（气液 并流下流式）
2、 加氢脱氮反应：含氮化合物对产品质量的稳定性有较大危害， 并且在燃烧时会排放出NOX污染环境，同时会使油品变色。石油馏 分中的含氮化合物主要是杂环化合物，非杂环化合物较少。杂环氮 化物又可分为非碱性杂环化合物(如吡咯)和碱性杂环化合物(如吡 啶)。
(1)非杂环化合物
非杂环氮化合物加氢反应时脱氮比较容易，如脂族胺类 （RNH2)：
固定床反应器每一催化剂床层下部均安装有若干根卸料管，跨过催化剂支撑盘、 物料分配盘及冷氢箱，通向下一床层，作为在反应器停工卸除催化剂的卸剂通道。
5. 冷氢管
烃类加氢反应属于放热反应，对多床层的加氢反应器来说， 油气和氢气在上一床层反应后温度将升高，为了下一床层继续 有效反应的需要，必须在两床层间引入冷氢气来控制温度。将 冷氢气引入反应器内部并加以散布的管子被称为冷氢管。
二、加氢反应器结构 加氢过程由于存在有气、液、固三 相的放热反应，欲使反应进料（气、 液两相）与催化剂（固相）充分、 均匀、有效地接触，加氢反应器设 计有多个催化剂床层，在每个床层 的顶部都设置有分配盘，并在两个 床层之间设有温控结构（冷氢箱）， 以确保加氢装置的安全平稳生产和 延长催化剂的使用寿命。
反应器内设置有入口扩散器、 积垢篮、卸料管、催化剂支撑盘、 出口捕集器、气液反应物流分配盘、 冷氢箱、熱电偶保护管和出口收集 器等反应器内构件。

反应器内件结构及作用
1.
扩散器/入口分布器
来自反应器入口的流体首先经过 入口分配器，在上部锥形体整流后， 经上下两挡板的两层孔的节流、碰撞 后被扩散到整个反应器截面上。 其主要作用是：一是将进入的介 质扩散到反应器的整个截面上；二是 消除气、液介质对顶部分配盘的垂直 冲击，为分配盘的稳定工作创造条件； 三是通过扰动促使气液两相混合。 如右图，就是一种双孔多孔板结 构入口分配器。入口分配器上的两层 孔开孔大小和疏密是不同的。这种分 配器应用效果良好，目前国内设计的 加氢反应器大多采用这种形式。
应后的油气在挡板盘上先预混合，然后由节流孔进入冷氢箱。进入冷氢箱的冷氢气和
上层下来的热油气经过反复折流混合，就流向冷氢箱的第二层——筛板盘，在筛板盘 上再次折流强化混合效果，然后在作分配。筛板盘下有时还有一层泡帽分配盘对预分 配的油气在作最终的分配。
反应器内件结构及作用
6.
催化剂支撑盘
催化剂支撑盘由T形大梁、格栅和丝网组成。大梁的两边搭在反应器壁的凸台上，
冷热壁结构反应器特征及应用
冷壁结构
隔热形式
热壁结构 器壁外保温 设计温度按最高操作温度加10～20℃ 不易 大，一般可达80%～90%
器壁内表面设非金属隔热衬里 国外：设计壁温：150～200℃ 国内：设计壁温：300℃ 易 小，一般仅有50%～70% 因壁温低，可选用耐高温氢腐蚀档次较 低的材料，由于有隔热衬里层，一般实 际壁温在200℃一下，即使反应物料中含 有H2S，对器壁的腐蚀也不大 施工周期长，生产维护不太方便 相对较低 国内：目前仍有20世纪70年代前即按照 的反应器在应用 国外：现在极少使用
载荷，经过计算得出支撑大梁和格栅的结构尺寸。 此外，格栅与大梁以及器壁凸台间的缝隙应该塞满柔性石墨填料，以防止催化剂 颗粒由此处缝隙中泄漏，阻塞下层分配盘。

海南炼化HNLH

设计方法 过去一般采用的“规则设 计”即“常规设计”的方法（GB150等） ，它是以弹性失效准则为理论基础,采用第 一强度理论，用第一主应力为控制应力。 现在逐步发展到采用以“应力分析为基础 的设计”，即“分析设计”的方法，采用 最大剪应力为控制作用的第三强度理论， 按照JB4732-95《钢制压力容器-分析设计 标准》进行设计。 “分析设计”要求对容 器的有关部位
海南炼化HNLH

1.1 反应器技术发展概况
随着加氢工艺的广泛应用，并且一直 向上保持着发展的趋势，因而加氢工艺设备 技术也得到了很快的发展与进步，具体表现 在： ◆大型化 为了获得较佳的经济效益，装置日趋大 型化带来了设备的大型化我国在1989年自行 研制成功的第一台锻焊结构的热壁加氢反应 器，
图 -3
催 化 剂 支 持 结 构 的 改 进
海南炼化HNLH

◆改善裙座连接处应力水平的结构 设计
反应器在操作状态下，裙座连接部 位由于器壁和裙座的边界条件差别较大 ，在设计中往往发现此处的热应力相当 大。为了能够使裙座连接部位的温度梯 度减小，以降低其热应力，对此连接处 的设计，由过去的图-4（a）改进为设有 热箱的图-4（b）的结构。
海南炼化HNLH

1.2结构特征
1.2.1 本体结构 可分为两大类：一是单层结构，二是多层结 构。在单层结构中又有钢板卷焊结构和锻焊结构 两种。多层结构有绕带式、热套式等多种形式。 在单层结构的设计中，一般在反应器等设备 内壁堆焊双层不锈钢（309L+347）以抵抗H2S的 侵蚀，单层结构以锻焊结构的优点明显多。表现 在：
海南炼化HNLH

材料技术
热壁结构是伴随着冶金技术和堆焊技

2. 分配盘
目前，国内加氢反应器所使用的反应物流分配器，按其作用原理大致可分为溢流 式和抽吸喷射式两类；反应物流分配盘应不漏液，安装后须进行测漏试验，即在 分配盘上充水至100mm高，在5分钟内其液位下降高度，以不大于5mm为合格；分配 盘安装的水平度要求，对于喷射式的分配器，包括制造公差和在载荷作用下的绕 度在内，其分配盘的水平度应控制为±5mm~±6mm；对于溢流式的分配器，其分配 盘安装的水平度要求更严格一些。
氢脆的敏感性一般是随钢材的强度的提高而增加，钢的显微组织 对氢脆也有影响。钢材氢脆化的程度还与钢中的氢含量密切相关。强 度越高，只要吸收少量的氢，就可引起很严重的脆化。
对于操作在高温高压氢环境下的设备，在操作状态下，器壁中会 吸收一定量的氢。在停工的过程中，由于冷却速度太快，钢中的氢来 不及扩散出来，造成过饱和氢残留在器壁内，就可能在温度低于150℃ 时引起亚临界裂纹扩展，对设备的安全使用带来威胁。
反应器内设置有入口扩散器、 积垢篮、卸料管、催化剂支撑盘、 出口捕集器、气液反应物流分配盘、 冷氢箱、熱电偶保护管和出口收集 器等反应器内构件。
1. 入口扩散器
来自反应器入口的介质首先经过入口扩散器， 在上部锥形体整流后，经上下两挡板的两层 孔的节流、碰撞后被扩散到整个反应器截面 上。
其主要作用为：一是将进入的介质扩散到反 应器的整个截面上；二是消除气、液介质对 顶分配盘的垂直冲击，为分配盘的稳定工作 创造条件；三是通过扰动，促使气液两相混 合
气中蠕变强度会下降。特别是由于二次应力(如热应力或由冷作加工所 引起的应力)的存在会加速高温氢腐蚀。
高温氢腐蚀的防止措施 高温高压氢环境下高温氢腐蚀的防止措施主要是选用耐高温氢腐
蚀的材料，工程设计上都是按照原称为“纳尔逊(Nelson)曲线”来选 择的。

冷氢加入系统的作用和要求是： 均匀、稳定地供给足够的冷氢量； 必须使冷氢与热反应物充分混合，在进入下一床层时有一 均匀的温度和物料分布。 冷氢管按形式分直插式、树枝状形式和环形结构。 对于直径较小的反应器，采用结构简单便于安装的直插式 结构即可。 对于直径较大的反应器，直插式冷氢管打入的冷氢与上层 反应后的油气混合效果就不好，直接影响了冷氢箱的再混合效 果。这时就应采用树枝状或环形结构。
冷氢管 催化剂卸料管 冷氢箱上挡板盘
冷氢箱下挡板盘 冷氢箱筛板盘
7. 出口收集器
出口收集器是个帽状部件，顶部有圆孔，侧壁有长孔，覆盖不锈 钢网。其作用主要是阻止反应器底部的瓷球从出口漏出，并导出流体。
反应器底部的出口收集器，用于支撑下部的催化剂床层，减小床 层的压降和改善反应物料的分配。出口收集器与下端封头接触的下沿 开有数个缺口，供停工时排液用。
氢脆的敏感性一般是随钢材的强度的提高而增加，钢的显微组织 对氢脆也有影响。钢材氢脆化的程度还与钢中的氢含量密切相关。强 度越高，只要吸收少量的氢，就可引起很严重的脆化。
对于操作在高温高压氢环境下的设备，在操作状态下，器壁中会 吸收一定量的氢。在停工的过程中，由于冷却速度太快，钢中的氢来 不及扩散出来，造成过饱和氢残留在器壁内，就可能在温度低于150℃ 时引起亚临界裂纹扩展，对设备的安全使用带来威胁。
在高温高压临氢设备中，特别是内表面堆焊有奥氏体不锈钢堆焊 层的加氧反应器曾发生过一些氢脆损伤的实例。其部位多发生在反应 器支持圈角焊缝上以及堆焊奥氏体小锈钢的梯形槽法兰密封面的槽底 拐角处。
防止氢脆的若干对策
要防止氢脆损伤发生，主要应从结构设计上、制造过程中和生 产操作方面采取如下措施：
(1)尽量减少应变幅度，这对于改善使用寿命很有帮助。

催化剂支撑大梁和格栅要有足够的高温强度和刚度 。 即在420℃高温 下弯曲变形也很小 ， 且具有一定的抗腐蚀性能 。 因此 ， 大梁 、格栅和丝网 的材质均为不锈钢 。在设计中应考虑催化剂支撑盘上催化剂和磁球的重量、 催化剂支撑盘本身的重量 、床层压力降和操作液重等载荷 ， 经过计算得出 支撑大梁和格栅的结构尺寸 。
n
其主要作用为： 一是将进入的介质扩散
到反应器的整个截面上； 二是消除气 、液介
质对顶分配盘的垂直冲击 ， 为分配盘的稳定
工作创造条件； 三是通过扰动 ， 促使气液两
相混合
2. 分配盘
n
目前 ， 国内加氢反应器所使用的反应物流分配器 ， 按其作用原理大致可分为
溢流式和抽吸喷射式两类； 反应物流分配盘应不漏液 ， 安装后须进行测漏试验，
n
·2 .氢脆
n 所谓氢脆 ， 就是由于氢残留在钢中所引起的脆化现象 。产生了氢 脆的钢材 ， 其延伸率和断面收缩率显著下降 。这是由于侵人钢中的原 子氢 ， 使结晶的原子结合力变弱 ， 或者作为分子状在晶界或夹杂物周 边上析出的结果 。但是 ， 在一定条件下 ， 若能使氢较彻底地释放出来， 钢材的力学性能仍可得到恢复 。这一特性与前面介绍的氢腐蚀截然不 同 ， 所以氢脆是可逆的 ， 也称作一次脆化现象。
开有数个缺口 ，供停工时排液用。
8. 热电偶
为监视加氢放热反应引起床层温度升高及床层截面温度分布状况 而对操作温度进行监控。
·加氢反应器常见损伤与对策
1.高温氢腐蚀
2. 高温氢腐蚀是在高温高压条件下扩散侵入钢中的氢与不稳定 的碳化物发生化学反应 ， 生成甲烷气泡(它包含甲烷的成核过程和成长 即FeC+2H2一CH4+3Fe ，并在晶间空穴和非金属夹杂部位聚集 ， 引起钢 的强度 、延性和韧性下降与劣化 ， 同时发生晶间断裂 。 由于这种脆化 现象是发生化学反应的结果 ， 所以它具有不可逆的性质 ， 也称永久脆 化现象。

(2)尽量保持TP347堆焊金属或焊接金属有较高的延性。为此，一是 要控制TP347中δ—铁素体含量，以避免含量过多时在焊后最终热处理 过程转变成较多的相而产生脆性；二是对于前述那些易发生氢脆的部 位，应尽量省略TP347堆焊金属或焊接金属的焊后最终热处理，以提 高其延性。
(3)装置停工时冷却速度不应过快，且停工过程中应有使钢中吸藏的 氢能尽量释放出去的工艺过程，以减少器壁中的残留氢含量。
加氢反应器
一.加氢反应器
加氢反应器是各类加氢工艺（Hydrogen Cracking Unit）的关键设备 加氢是在催化剂存在的条件下从外界补入氢气以提高油品的氢碳比。 加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合，一方面能使重 质油品通过裂化反应转化为汽油、煤油和柴油等轻质油品，另一方 面又可防止像催化裂化那样生成大量焦炭，而且还可将原料中的硫、 氯、氧化合物杂质通过加氢除去，使烯烃饱和。 因此，加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出优点。
影响高温氢腐蚀的主要因素
1)温度、压力和暴露时间的影响
温度和压力对氢腐蚀的影响很大，温度越高或者压力越大发生高 温腐蚀的起始时间就越早。
2)合金元素和杂质元素的影响
在钢中凡是添加能形成很稳定碳化物的元素(如铬、钼、钒、钛、 钨等)，就可使碳的活性降低，从而提高钢材抗高温氢腐蚀的能力。
在合金元素对抗氢腐蚀性能的影响中，元素的复合添加和各自添 加的效果不同。例如铬、钼的复合添加比两个儿素单独添加时可使抗 氢腐蚀性能进一步提高。在加氢高压设备中广泛地使用着铬-钼钢系， 其原因之一也在于此。
床层的下沉。
4. 催化剂支撑盘
催化剂支撑盘由T形大梁、格栅和丝网组成。大梁的两边搭在反应器 器壁的凸台上，而格栅则放在大梁和凸台上。格栅上平铺一层粗不锈钢丝 网，和一层细不锈钢丝网，上面就可以装填磁球和催化剂了。

【干货】加氢反应器的原理及结构加氢反应器是加氢装置的核心设备，也是加氢工艺的关键。

你知道他的运行原理，结构组成吗？有哪些构件，这些构件又在反应器中扮演什么“角色”呢？加氢反应器操作于高温高压临氢环境下，并且进入反应器的物料往往都含有硫和氮等杂质，和氢反应生成具有腐蚀性的硫化氢和氨。

另外，加氢反应是放热反应，会使床层温度升高，但又不能出现局部过热现象。

加氢反应器的分类依据催化加氢过程进料原料油性质的不同，相应地所采用的工艺流程和催化剂是不相同的，其反应的形式也有各异，一般有三种类型：固定床反应器、移动床反应器和流化床反应器。

根据反应器使用状态下，高温介质是否与器壁接触，可以分为冷壁结构及热壁结构。

冷壁式反应器冷壁式反应器是在设备内壁设置非金属隔热层，有些还在隔热层内衬不锈钢套，使反应器的设计壁温降至300℃以下，因而就可以选用15CrMoR或碳钢，内壁也不用堆焊不锈钢，从而大大降低了制造难度。

但由于冷壁式反应器的隔热层占据内壳空间，减少了反应器容积的利用率，浪费了材料，而且冷壁式反应器内的非金属隔热层在介质的冲刷下，或在温度的变化中易损坏，操作一段时间后可能就需要修理或更换，且施工和修理费用较高。

如果操作时衬里脱落，衬里脱落处附近的反应器壁会超过设计温度，从外观看，该处油漆会变色。

因此反应器的不安全隐患大大增加，严重时甚至造成装置的被迫停车。

热壁式反应器热壁式反应器的器壁直接与介质接触，器壁温度与操作温度基本一致，所以被称为热壁式反应器。

虽然热壁反应器的制造难度较大，一次性投资较高，但它可以保证长周期安全运行，目前已在国际上普遍采用。

加氢反应器的内构件加氢过程由于存在有气、液、固三相的放热反应，欲使反应进料（气、液两相）与催化剂（固相）充分、均匀、有效地接触，加氢反应器设计有多个催化剂床层，在每个床层的顶部都设置有分配盘，并在两个床层之间设有温控结构（冷氢箱），以确保加氢装置的安全平稳生产和延长催化剂的使用寿命。