反應裝置是化工廠的核心,而徑向反應裝置氣體流通路徑短、壓降小、可使用小顆粒催化劑等優于傳統固定床反應裝置的技術特征,在苯乙烯、催化重整、芳烴異構和歧化等化工裝置上被廣泛應用,但技術十分復雜。 本項目在對徑向反應裝置進行長期分析和深刻的理解后,經過大型冷模試驗研究、計算機模擬和工程放大,從理論上、結構上和關鍵技術上進行了突破,發明了大型化的新型徑向流動反應裝置。實踐證明發明的大型徑向流動反應裝置運行平穩節能,各項技術指標達國際先進水平。 (1)發明了催化劑自封式結構,在催化床封造成軸向和徑向的二維流動,消除滯流區,提高催化劑利用率,簡化結構,國內外首次應用于負壓脫氫裝置; (2)發明了新型離心式Π型徑向流動技術,流體由始端控制,催化床層的流場優化,國際上首次應用于催化重整; (3)發明了高均勻度的徑向流體均布技術:導流錐設計技術、雙流道優化組合技術、催化劑支承結構技術等,從而保證了乙苯脫氫和催化重整的薄催化床層內流體均布; (4)發明了快速噴射流混合器技術,適應超短停留時間,滿足苯乙烯反應裝置對反應介質高度混合要求; (5)發明了高溫再熱器技術,反應器體外逆流換熱,減少負壓空間,解決熱膨脹,高溫蒸汽入口溫度下降,降低高溫材料的使用溫度、制造難度和設備費用; (6)開發了反應裝置的新放大方法。
本項目應用以上發明開發的大型徑向流反應裝置已成功應用于齊魯石化等10套苯乙烯生產裝置,以及新疆塔河等2套催化重整裝置,其中的六套裝置節支總額達5975余萬元,新增利稅25億余元。目前本發明的苯乙烯裝置已約占全國總裝置數的1/3,還有在建的多套苯乙烯裝置,打破了國外技術壟斷,具有極強的市場競爭力,推動了我國工業大型反應裝置的開發、設計和制造技術的全面提升,具有重大經濟和社會效益。
項目成熟度:產業化
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