高壓反應器

技術參數如下：

◆材質：釜體為純鈦TAI-2材質/及哈氏合金C-207或316L不鏽鋼,操作枱面為316L不鏽鋼，耐工作壓力6MPa.工作温度:400℃以下.

◆加熱方式：直接在反應釜大包圍加熱,簡單方便,升温快，使用性強,用系列電熱纖維爐/或電熱環直接加熱控温，加熱功率：300W-500W。控温精度1℃

◆閥門管件為原裝德國進口,接口均為標準配置。

◆攪拌速度,温度均為數字顯示0-1500RPM，轉速精度3-5RPM

◆選用專利插入式針式K型傳感器,工作温度:400℃以下 顯示精度:±1℃標配含攪拌裝置,純鈦材質反應釜本體,電熱纖維爐,插入針式K型傳感器等。

◆可充惰性氣體,保護反應物不與空氣直接接觸。

◆可插入温度,壓力,PH值,電導率傳感器,保證準確測量相關數據。

◆技術亮點（1）：讓繁瑣的實驗簡單化，可實現在同一操作枱面上不同環境下或同環境不同温度/不同壓力下的多元化串聯實驗，25ML/50ML/100ML/200ML250ML/500ML。也可單獨或並聯、串連使用。

◆技術亮點（2）：可通過RS232通訊接口與計算機連接進行打印和顯示用户需要的歷史數值和實際曲線,通過軟件實時監控整個系統。

有兩種反應器操作技術：一個是絕熱攪拌高壓反應釜，一個是帶冷卻介質夾套的管式反應器。高壓反應器的停留時間非常短，能夠在不同反應器等級之間快速地切換。因此反應過程很靈活，能在單一反應器中生產出大量牌號的產品。

所得到的聚合物呈熔融態。由於新鮮進料物流與催化劑的注入，兩種反應器技術均為錯流操作。聚合物濃度隨着反應器長度的增加而不斷地增加，而樹脂的質量可以通過恰到好處的操作温度來保證，這個温度取決於過氧化物的類型，而過氧化物的類型又以其特殊的分解温度和反應速率為基礎。為了控制分子量，要在單體物流中注人極性調節劑或脂肪烴。

高壓釜式反應器技術率先實現工業化，反應在絕熱操作的攪拌容器中進行，其間沒有明顯的熱量通過器壁移出。反應混合物在套管換熱器中預冷，以便在進入反應器之前保持最大的絕熱潛力。通過向不同的反應器區域注入新鮮的冷乙烯，反應器可以在不同的温度下運行，從而建立起所設計的温度分佈。將不同的過氧化物注入到各個區域中來滿足所運行的不同級別的反應器的温度分佈；過氧化物像載體一樣溶解在碳氫化合物溶劑中。引發劑必須在反應器中完全消耗掉，這一點很重要，否則反應過程會變得混亂，並降低產品性能。高壓釜式反應器有一個能實現良好混合的攪拌槳，其作用如同連串的絕熱連續攪拌釜式反應器(CSTRS)。驅動攪拌器的電機安裝在反應器內頂部區域，由部分乙烯進料物流進行冷卻。加長型反應器形式將製造要求與功能性設計結合起來。反應器為長圓筒型，長徑比接近12；反應器內部也有固定件和隔板，能在適宜的温度下將反應路徑長度分割成很多段。

能力較強的高壓釜式反應器的容積在1000～2000L之間變化，停留時間約為十分之幾秒。安置在反應器壁槽洞內的熱電偶和泄壓設施可以用來監測和控制操作參數：温度在180～300℃之間，壓力在180～220MPa之間，對於線型低密度聚乙烯的共聚合反應，壓力控制在110MPa以下。

過量的新鮮乙烯用來移走放熱的聚合反應所產生的熱量。乙烯轉化成聚合物的轉化率可以粗略地用通過反應器的絕熱温差來表示，單程轉化率接近20%。由於敏感的乙烯逆焦耳-湯姆遜效應，聚合物混合物被加熱，採用專利的噴射泵、噴射器有助於聚合物物流冷卻，同時也有助於工藝過程節能。實際上，部分氣體也代表着部分需要壓縮的新鮮氣。

在管式反應器工藝中，反應物在長管中被夾套裏的水冷卻。反應器一經運行，就有蒸汽的淨增加；利用聚合反應移熱設備加熱反應器夾套中的循環熱水，通過鍋爐產生蒸汽。

管式反應器的機械設計包括內徑為3～5in帶TSDs的承壓管，能承受350MPa的壓力，厚度接近1/2in。反應管長度為10—15m，為水泥底座的蛇形結構。

操作壓力條件為250—300MPa，温度上限為320℃。部分反應管用於預熱氣體，使過氧化物升温並開始反應。所設計的反應温度分佈曲線包括幾個峯值，每一個峯值都與注入的新鮮乙烯和適宜的過氧化物與氧氣的平衡相對應。反應器的末端起到冷卻的作用，一般通過高壓分離器控制温度。

沿着反應器長度安裝了熱電偶，用以跟蹤聚合反應進程。聚合物鏈長的温度控制無法提供定製聚合物性能足夠的自由度，因此，需要鏈轉移劑。一般來説，需要使用極性鏈轉移劑(調節劑)。而在很高的聚合温度下，可以使用惰性脂肪族碳氫化合物。轉化過程起因於反應器進出口温差、温度峯值及冷卻循環，這對管壁温差的形成也有益處。因此，反應性更強、多功能的過氧化物有助於改變現有反應器的能力。

由於管式反應器可以通過反應器壁傳遞熱量，因此，比高壓釜式反應器轉化成聚合物的轉化率要高，很容易就能達到30%。生成聚合物的轉化率影響產品的性能。轉化率較高時，儘管樹脂透明但支化程度增加。操作壓力由反應器出口的閥門控制，在2500m的管路上會產生幾百bar的壓力降。 ^[1] 

高壓加氫反應器是加氫裂化工藝過程的核心操作單元，根據強調的分類標準不同，就產生了多種分類形式。

(1)分類1

加氫反應器屬催化反應器，按催化作用的性質可分為均相的或非均相的。如果催化劑並不形成與反應物或產物分離的單獨相，則催化作用稱為均相的。均相的催化劑溶於液體中並且反應發生在液相中，在油溶性催化劑上進行加氫裂化的一種技術。如果催化劑形成與反應物分離的單獨相，稱此催化作用為非均相的。大多數加氫裂化反應器為非均相反應器。

均相反應器按存在的相數可分為均相氣相反應器、均相液相反應器和均相氣一液相反應器；按返混程度可分為均相塞流管式反應器和均相連續攪拌罐式反應器。

非均相固體催化劑的反應器，根據在反應器中的催化劑顆粒是否移動，可分為：

固定牀反應器——催化劑顆粒固定在位置上成為密相固定牀；

移動牀反應器——催化劑顆粒堆積在緩慢移動的密相牀中，排出某些結垢的顆粒並加入某些新鮮的顆粒；

流化牀反應器——催化劑顆粒被向上流動的氣體托住；

懸浮牀反應器一催化劑顆粒懸浮在液體中。可細分為：連續攪拌罐式反應器——催化劑懸浮在機械攪拌的液體中；鼓泡反應器或淤漿反應器——催化劑是用上升的氣泡維持懸浮在液體中；沸騰牀反應器——催化劑是懸浮在上升液體中；三相傳遞式反應器——催化劑懸浮在液體或氣體中，而液體或氣體強大到足以在反應器中攜帶這些催化劑。

一般意義上，討論加氫裂化技術時，是將懸浮牀反應器與沸騰牀反應器並稱。

(2)分類2

按反應器內部温度分佈可分為恆温反應器和非恆温反應器。恆温反應器指反應器內部各點温度均相等，且不隨時間變化。DuPontTM公司的IsoTherming暇應器屬於恆温反應器。

內部各點温度變化的反應器稱為非恆温反應器。大多數加氫裂化反應器為非恆温反應器。

(3)分類3

按反應器與器外部之間的換熱程度可分為絕熱反應器和非絕熱反應器。反應器不與器外部之間換熱時稱為絕熱反應器。如果存在某種程度的換熱時，稱為非絕熱反應器。大多數加氫裂化反應器為絕熱反應器。 ^[2]