Реакторы с кипящим слоем — это тип реактора с псевдоожиженным слоем , который использует кипение или барботирование для достижения надлежащего распределения реагентов и катализаторов . Технология кипящего слоя использует трехфазный реактор (жидкость, пар и катализатор) и наиболее применима для экзотермических реакций и для сырья, которое трудно обрабатывать в реакторах с неподвижным слоем или поршневым потоком из-за высокого уровня загрязняющих веществ. Реакторы с кипящим слоем обеспечивают высококачественное непрерывное смешивание жидкости и частиц катализатора. Преимущества хорошего обратного перемешивания включают превосходный контроль температуры и, за счет уменьшения засорения слоя и образования каналов, низкие и постоянные перепады давления . Поэтому реакторы с кипящим слоем имеют характеристики работы реактора с перемешиванием и псевдоожиженным катализатором. [1] [2]
Катализатор, используемый для кипящего слоя, обычно представляет собой экструдат диаметром 0,8 мм и удерживается в псевдоожиженном состоянии за счет подъема вверх жидких реагентов и газа. Жидкость и газ поступают в камеру реактора и распределяются по слою через распределитель и решетчатую пластину. Высота кипящего слоя катализатора может контролироваться скоростью потока рециркуляции жидкости. Эта скорость жидкости регулируется путем изменения скорости кипящего насоса, герметичного центробежного насоса , который управляет потоком кипящей жидкости, полученной из внутреннего сепаратора пара/жидкости внутри реактора. Можно добавлять свежий катализатор и извлекать отработанный катализатор, чтобы контролировать уровень активности катализатора в реакторе. Возможность регулярного добавления небольшого количества катализатора имеет решающее значение для постоянного качества продукции реакторов с кипящим слоем в течение длительных периодов времени. Для регулировки работы и/или различных исходных материалов тип используемого катализатора также можно изменять без остановки реактора. [1] [2] [3]
Реакторы с кипящим слоем используются при гидроконверсии тяжелой нефти и нефтяных фракций, в частности, вакуумного остатка. [1] [3] [4] [5]
Кипящие слои были разработаны для гидрокрекинга пульпы сверхтяжелой нефти, битуминозных песков, нефтеносных песков и сжижения угля с использованием ультратонкого катализатора Абулнага, Баха (2021). Справочник по системам пульпы. McGraw-Hill. С. 825–829. ISBN 9781260452792. Получено 5 февраля 2022 г. .</ссылка>