乙炔合成反应器温度控制系统的设计

乙炔发生器运行中反应温度超标的控制背景乙炔发生器是化学实验室中常用的设备之一，其通过氧化物催化剂催化乙炔与水反应生成氢气和乙醛。

在反应过程中，要求控制反应温度，以保证反应适宜进行。

然而，在乙炔发生器运行中，常常出现反应温度超标的情况，给实验操作带来很大的风险。

因此，本文将讨论乙炔发生器运行中反应温度超标的控制方法。

问题分析乙炔发生器运行中的反应温度受多种因素影响，包括：1.催化剂种类和质量2.乙炔和水的混合比例3.加热温度和加热方式以上因素影响着反应温度，使得反应温度容易超标。

超温反应不仅会使实验操作失控，还会导致化学品剧烈反应、生成有害物质，从而造成化学事故。

因此，为了避免化学事故的发生，必须通过控制反应温度的方式，来做好安全防范。

控制方法控制乙炔发生器运行中反应温度超标的方法有以下几种：调整乙炔和水的混合比例乙炔发生器反应过程中，乙炔和水的混合比例对反应温度有重要影响。

在反应开始时，应该逐步调整乙炔和水的混合比例，以保证反应温度不会超标。

使用高效催化剂催化剂是促进反应的关键因素之一，高效的催化剂能使反应快速进行且反应温度不易超标。

因此，使用高效催化剂是控制反应温度的有效手段之一。

降温当反应温度超标时，需要及时采取措施降低反应温度。

方法包括：•减少外部加热，降低反应器温度•加水降温，增加水的流量•改变催化剂种类或质量自动控制系统为了更好地控制反应温度，可以使用自动控制系统。

该系统可以监测反应器温度，当反应温度超标时，自动进行调整以达到控制目的。

这种系统能够提高安全性和效率，同时减少人工操作错误。

结论在乙炔发生器的使用过程中，反应温度的控制非常重要，因为过高的反应温度会导致化学事故的发生。

调整乙炔和水的混合比例、使用高效催化剂、降低温度、使用自动控制系统等方法，都能有效控制反应温度，并提高实验的安全性和效率。

《反应过程与技术》仿真操作指导书周波辽宁石化职业技术学院石油化工系固定床反应器仿真操作单元（加氢装置）一.工艺流程说明本流程为利用催化加氢脱乙炔的工艺。

乙炔是通过等温加氢反应器除掉的,反应器温度由壳侧中冷剂温度控制。

主反应为：nC2H2＋2nH2→（C2H6）n，该反应是放热反应。

每克乙炔反应后放出热量约为34000千卡。

温度超过66℃时有副反应为：2nC2H4→（C4H8）n，该反应也是放热反应。

冷却介质为液态丁烷，通过丁烷蒸发带走反应器中的热量，丁烷蒸汽通过冷却水冷凝。

反应原料分两股,一股为约-15℃的以C2为主的烃原料,进料量由流量控制器FIC1425控制;另一股为H2与CH4的混合气,温度约10℃,进料量由流量控制器FIC1427控制。

FIC1425与FIC1427为比值控制,两股原料按一定比例在管线中混合后经原料气/反应气换热器(EH-423)预热,再经原料预热器(EH-424)预热到38℃,进入固定床反应器(ER-424A/B)。

预热温度由温度控制器TIC1466通过调节预热器EH-424加热蒸汽(S3)的流量来控制。

ER-424A/B中的反应原料在2.523MPa、44℃下反应生成C2H6。

当温度过高时会发生C2H4聚合生成C4H8的副反应。

反应器中的热量由反应器壳侧循环的加压C4冷剂蒸发带走。

C4蒸汽在水冷器EH-429中由冷却水冷凝,而C4冷剂的压力由压力控制器PIC-1426通过调节C4蒸汽冷凝回流量来控制,从而保持C4冷剂的温度。

本单元复杂控制回路说明：FFI1427:为一比值调节器。

根据FIC1425（以C2为主的烃原料）的流量，按一定的比例，相适应的调整FIC1427（H2）的流量。

比值调节：工业上为了保持两种或两种以上物料的比例为一定值的调节叫比值调节。

对于比值调节系统，首先是要明确那种物料是主物料，而另一种物料按主物料来配比。

在本单元中，FIC1425（以C2为主的烃原料）为主物料，而FIC1427（H2）的量是随主物料（C2为主的烃原料）的量的变化而改变。

乙烯装置乙炔加氢反应器稳定运行的探讨中文摘要乙炔加氢反应器是乙烯装置的核心装置，关系到产品质量与装置的稳定运行。

在前脱丙烷前加氢流程中，对加氢反应器催化剂活性的影响因素有很多。

对于采取该流程的兰州石化46万吨/年乙烯装置来说，加氢反应器的稳定运行一直是制约装置长周期稳定运行的瓶颈。

在装置2016年至2019年运行周期内乙炔加氢反应器三次飞温，造成了催化剂性能的严重劣化，给装置的长周期稳定运行带来了极大的困难与挑战。

通过对乙炔加氢反应器301D三次飞温经过及原因分析，运行状况的探讨，发现了空速、CO浓度、炔烃含量、床层除炔量分布、C4组分含量以及催化剂毒物等因素对加氢反应器稳定运行的影响。

最终通过优化裂解炉操作、控制裂解深度使CO浓度及炔烃在合适的范围内、优化高压脱丙烷塔操作降低反应器进料中C4组分含量、合理分配各床层除炔量、变更催化剂填装方式减少催化剂毒物等措施后，乙炔加氢反应器各床层除炔率达到生产工艺要求，反应器各床层温升稳定，入口温度控制在合理范围，最终反应器稳定运行11个月，有效提高了乙烯装置的经济效益。

通过以上分析及研究，最终推断出针对前脱丙烷前加氢流程提升乙炔加氢反应器稳定运行的优化操作的建议。

关键词：乙烯装置，乙炔加氢反应器，飞温，CO浓度，C4组分，除炔率。

Discussion on stable operation of acetylene hydrogenationreactor in ethylene plantAbstractAcetylene hydrogenation reactor is the core unit of ethylene plant, which is related to product quality and stable operation of the plant. In the process of pre depropanization and hydrogenation, there are many factors affecting the catalyst activity. The 460000 T / a ethylene plant of Lanzhou Petrochemical Co., Ltd. experienced three temperature jumps during the operation period from 2016 to 2019, which caused serious deterioration of catalyst performance and brought great difficulties and challenges to the long-term stable operation of the unit. Based on the analysis of the causes and the operation of the reactor 301D in the 460000 T / a ethylene plant of Lanzhou Petrochemical Co., Ltd., it was found that the influence of space velocity, CO concentration, alkyne content, bed deacetylene distribution, C4 component content and catalyst poison on the stable operation of the hydrogenation reactor was found. After optimizing the operation of cracking furnace, controlling the cracking depth to make CO concentration and alkynes in the appropriate range, optimizing the operation of high pressure depropanizer to reduce the content of C4 component, reasonably distributing the amount of acetylene in each bed, changing the loading mode of catalyst and reducing the poison of catalyst, the results show that the acetylene removal rate of each bed of acetylene hydrogenation reactor meets the process requirements, the temperature rise of each bed is stable, and the inlet temperature is controlled within a reasonable range. Finally, the reactor runs stably for 11 months, which effectively improves the economic benefits of ethylene plant. Based on the above analysis and research, the optimal operation of acetylene hydrogenation reactor was concluded.Key words：Ethylene plant，Acetylene hydrogenation reactor, Temperature run away, CO concentration, C4 component，Acetylene removal rate.目 录中文摘要 (I)Abstract (II)第一章前言 (4)1.1引言 (4)1.2常用的脱炔流程 (4)1.3乙炔加氢反应原理 (5)1.4 加氢脱炔催化剂 (6)1.4.1催化剂的组成 (6)1.4.2 催化反应机理 (6)1.4.3催化剂毒物 (7)1.4.4 影响催化剂活性的因素 (8)第二章乙炔加氢反应器运行分析 (10)2.1前加氢脱炔流程简介 (10)2.2 46万吨/年乙烯装置乙炔加氢反应器简介 (10)2.2.1乙炔加氢反应器301D流程介绍 (10)2.2.2乙炔加氢反应器301D床层催化剂KL7741B-T5 (11)2.3 乙炔加氢反应器301D目前存在的问题 (13)2.4乙炔加氢反应器301D运行状况分析 (14)2.4.1反应床催化剂飞温原理 (14)2.4.2反应床301D的三次飞温经过及原因分析 (15)2.4.3 反应床301D三次飞温前后运行状况分析 (20)2.5 结论及优化措施 (29)2.6 实验效果 (35)第三章结论与展望 (40)3.1乙炔加氢反应器优化操作 (40)3.2 展望 (40)参考文献 (41)致 谢 (42)第一章 前言1.1引言乙烯原料是一种非常重要的化工原料，其应用量大且广泛，横跨高分子材料和精细化工领域。

PVC乙炔发生工段工艺设计1. 工艺概述PVC乙炔发生工段是聚氯乙烯（PVC）生产过程中的重要环节，用于生产乙炔气体，作为合成PVC的原料。

本文档旨在对PVC乙炔发生工段的工艺设计进行详细介绍与分析。

2. 工艺流程PVC乙炔发生工段的典型工艺流程如下：1.原料准备：准备乙炔原料、氢气原料、过滤器和保护装置。

2.反应器启动：启动反应器，并加入适量催化剂，以促进乙炔气体的产生。

3.乙炔产生：通过在反应器内加热、加压等操作，将乙炔产生。

4.净化处理：对产生的乙炔气体进行净化处理，除去其中的杂质和不纯物质。

5.分离与收集：将净化后的乙炔气体与氢气分离，并分别进行收集和储存。

6.后续处理：对收集到的乙炔气体进行分析、检测和储存，以确保其质量和稳定性。

3. 设备与工艺参数3.1 反应器•反应器类型：水合物反应器•反应器材料：不锈钢•反应器温度：300-400摄氏度•反应器压力：0.8-1.2兆帕3.2 催化剂•催化剂种类：钯、铑、铂•催化剂用量：根据反应器容积和产气速率确定3.3 分离装置•分离装置类型：吸附分离装置•分离方式：吸附剂吸附分离•分离剂种类：活性炭、分子筛•分离装置温度：20-50摄氏度•分离装置压力：常压3.4 净化装置•净化方式：吸附、冷凝•净化剂种类：活性炭、碱液•净化装置温度：10-30摄氏度•净化装置压力：常压4. 安全措施在PVC乙炔发生工段的工艺设计中，需要考虑以下安全措施：1.设计合理的保护装置，防止因异常情况导致反应器过压或过热。

2.严格控制催化剂用量，避免因催化剂超量使用而导致不可预料的反应。

3.设计安全可靠的分离装置和净化装置，确保乙炔气体的纯度和稳定性。

4.对工艺参数和设备进行监控，及时发现异常情况，并采取相应的紧急处理措施。

5. 工艺优化与改进为了提高PVC乙炔发生工段的生产效率、降低能耗和减少环境污染，可以考虑以下工艺优化与改进措施：1.采用先进的反应器技术和材料，提高反应器的稳定性和效率。

乙炔聚合反应条件
乙炔聚合反应是在一定温度、压力和催化剂的作用下，将乙炔分子加成到聚合物链上，生成聚乙炔的过程。

其反应条件包括：
1. 反应温度：乙炔加聚反应的温度范围一般在-80℃至200℃之间，不同反应器和催化剂下的最佳反应温度不同。

在常压下，温度应在约50℃至100℃之间。

2. 反应压力：在常温下，乙炔加聚反应所需的压力为0.5 MPa 以上，但是从反应速率和聚合物质量角度考虑，反应器内的总压力通常应该是2 MPa以上，此时能够获得较好的反应效果。

3. 催化剂：在乙炔加聚反应中，催化剂起到了重要的作用。

常用的催化剂有碱金属、碳酸钠、四丁基铅等。

适当的催化剂可以促进反应速率和聚合物产率。

4. 其他条件：反应所需的其他条件还包括反应时间、流量等。

需要注意的是，聚乙炔具有良好的导电性和导热性，可用于制备导电材料、防静电材料、激光光学器件等。

同时，乙炔加聚反应可控性差，难以合成分子量较大的聚合物，且反应中的催化剂可能会对产物造成污染，需要合理处理。

因此，在实际操作中，需要根据具体的反应器和催化剂等因素来进行反应条件的优化和调整，以获得最佳的反应效果。

乙炔发生器温度联锁电石一、概述乙炔发生器温度联锁电石是一种工业设备，用于在生产过程中控制乙炔的生成。

乙炔是一种易燃易爆的气体，因此对于其生产设备的要求非常高，需要保证安全、稳定、高效的生产。

乙炔发生器温度联锁电石就是其中一种重要的设备，它可以自动调节温度，从而控制电石的分解速度，保证乙炔的生产稳定。

二、工作原理乙炔发生器温度联锁电石的工作原理主要是通过温度传感器检测乙炔发生器内部的温度，当温度超过或低于设定值时，传感器将信号传输到控制模块，控制模块再根据程序控制电热元件的通断，以调节乙炔发生器内部的温度。

这样就可以保证乙炔的生产稳定，并且防止因为温度过高或过低而引起的安全问题。

三、操作方法1. 启动前检查：在启动乙炔发生器温度联锁电石前，需要检查所有的设备是否正常，包括电源是否正常、传感器是否正常、控制模块是否正常等。

2. 启动操作：在确认设备正常后，可以开始启动乙炔发生器温度联锁电石。

首先打开电源开关，然后按下启动按钮，设备开始工作。

3. 温度调节：设备开始工作后，温度传感器会检测乙炔发生器内部的温度，并且实时传输给控制模块。

控制模块会根据程序自动调节电热元件的通断，以保持温度的稳定。

如果温度过高或过低，控制模块会自动调节，以保证生产的安全和稳定。

4. 停止操作：当需要停止乙炔发生器温度联锁电石时，可以按下停止按钮，设备就会停止工作。

在停止工作后，需要再次检查所有的设备是否正常。

四、维护与保养为了保持乙炔发生器温度联锁电石的正常运行和使用寿命，需要进行定期的维护和保养。

具体维护和保养内容包括以下几点：1. 清洁：定期清洁设备表面和内部部件，保持设备的干净整洁。

2. 检查：定期检查设备的各个部件是否正常，包括电源、传感器、控制模块等。

3. 更换：对于一些易损件，如传感器、电热元件等，需要定期更换以保证设备的正常运行和使用寿命。

4. 记录：对于设备的运行和维护情况需要进行记录，以便于后续的故障排查和保养计划的制定。

乙炔是制备实验报告乙炔是一种重要的有机化合物，也是实验室中常见的制备实验之一。

它具有独特的化学性质和广泛的应用领域，因此对于乙炔的制备方法进行研究和实践是很有意义的。

乙炔的制备方法有多种，其中最常见的是通过乙烯的脱氢反应得到。

乙烯是一种无色气体，也是石油和天然气中的主要成分之一。

在实验室中，我们可以通过将乙烯通过加热或电解的方式转化为乙炔。

这一过程中，乙烯分子中的一个碳碳双键被断裂，形成两个乙炔分子。

乙炔的制备实验需要一定的仪器和设备。

首先，我们需要一个反应器，用于将乙烯转化为乙炔。

反应器通常由耐高温和耐腐蚀的材料制成，以确保反应的安全进行。

其次，我们需要一个加热装置，用于提供足够的能量以促使反应发生。

最后，我们还需要一个收集装置，用于收集生成的乙炔气体。

在实验中，我们首先将适量的乙烯放入反应器中，然后加热至适当的温度。

在加热的过程中，乙烯分子中的碳碳双键被断裂，生成乙炔气体。

乙炔气体随后通过管道进入收集装置，最终被收集起来。

乙炔的制备实验中需要注意一些安全问题。

首先，乙炔是一种易燃气体，因此在实验过程中要注意火源和防火措施。

其次，乙炔的制备过程中会产生一定的热量，因此要确保反应器和收集装置的散热效果良好，以防止过热引发危险。

此外，乙炔气体有毒，实验室中必须保持良好的通风条件，避免气体浓度过高。

乙炔作为一种重要的有机化合物，具有广泛的应用领域。

它可以用于制备多种有机化合物，如醇、酮、醛等。

此外，乙炔还可以用于焊接和切割金属材料，因为其高温燃烧产生的火焰温度极高。

此外，乙炔还可以用于制备合成橡胶、塑料和染料等化工产品。

乙炔的制备实验不仅仅是一种实验操作，更是一种对化学原理的理解和应用。

通过实验，我们可以深入了解乙炔的制备原理和反应机制，加深对化学反应的理解。

同时，实验还可以锻炼我们的实验技能和实验操作能力，提高我们的实验能力和科学素养。

总之，乙炔是一种重要的有机化合物，其制备实验具有一定的意义和价值。

6－7 在某生产过程中，冷物料通过加热炉对其进行加热，热物料温度必须满足生产工艺要求，故设计图所示温度控制系统流程图，画出控制框图，指出被控过程、被控参数和控制参数。

确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器控制规律及其正、反作用方式。

解：系统方框图：被控过程为加热炉；被控参数是热物料的温度；控制参数为燃料的流量。

加热炉的过程特性一般为二阶带时延特性，即过程为非线性特性。

因此，调节阀流量特性选择对数特性调节阀。

根据生产安全原则，当系统出现故障时应该停止输送燃料，调节阀应选用气开式。

即无气时调节阀关闭。

控制器的正反作用的选择应该在根据工艺要求，原则是：使整个回路构成负反馈系统。

控制器的正、反作用判断关系为：（控制器“±”）·（控制阀“±”） ·（对象“±”）＝“－” 调节阀：气开式为“＋”，气关式为“－”； 控制器：正作用为“＋”，反作用为“－”；被控对象：按工艺要求分析，通过控制阀的物量或能量增加时，被控制量也随之增加为“＋”；反之随之降低的为“－”； 变送器一般视为正作用。

根据安全要求，调节阀选气开式Kv 为正，温度变送器Km 一般为正，当调节器增加时，温度值增加，故过程（对象）为正，为了保证闭环为负。

所以调节器应为负作用。

6－8 下图为液位控制系统原理图。

生产工艺要求汽包水位一定必须稳定。

画出控制系统框图，指出被控过程、被控参数和控制参数。

确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器的控制规律及其正反作用方式。

解：控制系统框图如下图所示。

被控过程为汽包；被控参数是汽包的液 位；控制参数为给水的流量。

汽包的过程特性为一阶带时延特性，即过程为非线性特性。

因此，调节阀流量特性选择对数特性调节阀。

根据生产安全原则，当系统出现故障时应该停止输送燃料，调节阀应选用气关式。

即无气时调节阀打开。

保证在控制出现故障时，汽包不会干烧。

调节阀：选择气关式调节阀，故KV 为“－”；被控对象：按工艺要求分析，通过给水增加时，被控制参数的液位也会增加。