Einige Probleme bei der Wasserstoffisierung
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In Anlagen zur Hydrierung von Diesel ist die Reaktionstemperatur das wichtigste Mittel zur Desulfurierung. Ich möchte fragen: Um die Desulfurisierungsrate zu erhöhen und die Reaktionsintensität zu steigern, bei welcher Stelle wird in der Regel die Temperatur angehoben? Ist das die Eingangstemperatur des Reaktors? Wenn dem so ist, dann sollte nur die Temperatur der obersten Schicht ansteigen. Die unteren Schichten hingegen werden aufgrund der Kühlung mit kaltem Wasserstoff wohl keine Temperaturerhöhung aufweisen. Hat es also nur Sinn, die Temperatur am Eingang des Reaktors zu erhöhen? In der Schicht des Reaktors sollte es von der ersten Schicht abwärts eine Temperaturgradienten geben. Wie groß sollte dieser Gradient in der Regel sein?
Die Wasserstoffisierungsreaktion ist eine exotherme Reaktion; ohne Zufuhr von kaltem Wasserstoff steigt die Temperatur mit zunehmender Tiefe. Wenn man die Temperatur erhöhen möchte, kann man daher die Menge des zugeführten kalten Wassers reduzieren. Die Erhöhung der Temperatur bedeutet die Erhöhung der Temperatur am Eingang des Reaktors
Die Wasserstoffisierungsreaktion ist eine exotherme Reaktion; ohne Zufuhr von kaltem Wasserstoff steigt die Temperatur mit zunehmender Tiefe. Wenn man die Temperatur erhöhen möchte, kann man daher die Menge des zugeführten kalten Wassers reduzieren. Die Erhöhung der Temperatur bedeutet die Erhöhung der Temperatur am Eingang des Reaktors
Sie meinen also, dass bei der Erhöhung der Eintrittstemperatur des Reaktors auch die Temperatur der Schicht erhöht werden muss?
Die Reaktionstemperatur bezeichnet die Temperatur am höchsten Punkt der Schicht. Die Temperatur kann am direktesten durch Erhöhung der Temperatur am Ausgang des Ofens gesteuert werden. Nach der Erhöhung der Temperatur muss eine ausreichende Zeit für die Reaktion vorhanden sein
Ich verstehe, was Sie meinen. Meine Überlegung ist folgende: Wenn man die Temperatur am Eingang des Reaktors erhöht, wie sieht es dann mit der Temperatur in den anderen Schichten aus? Denn die Temperatur der unteren Bettschichten sollte durch kaltes Wasserstoff gesteuert werden. Wenn ich nur die Temperatur am Ausgang des Reaktors anpasse, wird die Temperatur der ersten Bettschicht zweifellos ansteigen – das führt sicherlich zu einer verbesserten Desulfurisierungsleistung. Aber bei den unteren Schichten – bei der Steuerung der Temperatur des kalten Wassers – sollte die Temperatur nachdem sie stabilisiert wurde, nicht mehr ändern, oder? Heißt das dann, dass diese unteren Schichten überhaupt keine Wirkung zeigen? Oder: Wenn ich die Eingangstemperatur des Reaktors erhöhe, dann trägt die erste Schicht am meisten dazu bei, während die anderen Schichten weiterhin denselben Schwefelentfernungseffekt haben wie zuvor?
Muss Ihr Reaktor isotherm betrieben werden? Wenn nur die Schwefelentfernung dazu dient, die Eingangstemperatur zu erhöhen, steigt die Reaktionstemperatur – wodurch die Kaltwasserstoffkontrolle im Reaktor beeinträchtigt wird
Was erhöht wird, ist die Temperatur am Eingang des Reaktors; das schnell abgekühlte Wasserstoff dient dazu, die Temperaturdifferenz im Bed zu regulieren. Da es zu einer exothermen Reaktion kommt, muss schnell gekühltes Wasserstoffgas zugeführt werden
Die Temperatur muss je nach Art des Produkts sowie den Anforderungen an die Qualität gesteuert werden. Die Einstellung der Zufuhrtemperatur ist die am häufigsten verwendete Kontrollmethode. Kaltwasserstoff wird nur in Fällen eingesetzt, in denen eine Überhitzung auftritt. Wenn die Menge des zugeführten Wassers ausreichend ist, tritt bei der Hydrogenergonierung in der Regel keine Überhitzung auf. Falls keine Überhitzung auftritt, ist es nicht notwendig, den Kaltwasserstoff anzupassen.
Willst du etwa, dass eine Reaktion sofort eintritt, sobald die Temperatur erhöht wird? Es muss schließlich eine Reaktionszeit geben. Außerdem kann man die Temperatur nicht einfach so erhöhen – es gibt viele weitere Faktoren: die Eigenschaften der Rohstoffe, die Aktivität des Katalysators, das Material der Geräte. Natürlich sind auch die Produktqualität und andere Aspekte von großer Bedeutung.
Ich weiß nicht, ob es an meiner Art zu formulieren liegt. Ich meine Folgendes: Wir erhöhen die Temperatur hauptsächlich, um die Reaktionstiefe zu vertiefen. Bei normaler Betriebsweise sollte die Temperatur der Schicht doch durch kaltes Wasserstoffgas gesteuert werden – es ist schließlich nicht möglich, dass bei normaler Betriebsweise kein kalter Wasserstoff vorhanden ist. Zum Beispiel beträgt die Temperatur in der ersten Schicht 330 °C, in der zweiten Schicht 335 °C, in der dritten Schicht 340 °C und in der vierten Schicht 345 °C. Zwischen der ersten und zweiten Schicht, zwischen der zweiten und dritten Schicht sowie zwischen der dritten und vierten Schicht wird kühles Wasserstoffgas zugeführt, um die Temperatur auf die oben genannten Werte zu halten. Wenn ich also die Temperatur am Eingang des Reaktors erhöhe, wird die Temperatur in einer Schicht sicherlich ansteigen. In dieser Schicht wird aufgrund des Temperaturanstiegs auch die Reaktionsintensität zunehmen. Die Temperaturen der anderen Schichten werden jedoch weiterhin durch das kalte Wasserstoffgas gesteuert. Wenn ich die eingestellten Temperaturen der Schichten nicht ändere, sollten die Temperaturen der zweiten bis vierten Schicht unverändert bleiben. Selbst wenn es zu einem vorübergehenden Anstieg der Temperaturen kommt, wird dieses wieder durch das kalte Wasserstoffgas auf den eingestellten Wert zurückgeführt. Meine Frage ist also: Wenn bei der Erhöhung der Temperatur nur die Eingangstemperatur angehoben wird, dann steigt nur die Temperatur der ersten Schicht an. Dadurch wird die Reaktionsintensität erhöht. Doch die Temperaturen der zweiten bis vierten Schicht bleiben unverändert. In diesem Fall sollte es doch keine Wirkung geben. Warum kann man dann sagen, dass die Erhöhung der Eingangstemperatur des Reaktors eine wichtige Methode zur Steigerung der Reaktionsintensität ist?