行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
硅铝基蜂窝支撑填料
建议项目名称
(英文)
Silica alumina based honeycomb packing supports
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
71.060.99
中国标准分类号
G14
牵头单位
江西八六三实业有限公司
体系编号
01-063-01-02-03-11
参与单位
江西宝安新材料科技有限公司、中海油天津化工研究设计院有限公司等
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

(一)   目的和意义

随着世界原油需求的持续增加,原油资源的重质化越来越明显,杂质含量进一步升高,传统的支撑填料已越来越难以满足炼化企业的生产目标。通过对炼油企业加氢装置中填料的应用情况调研,获悉卸下来的支撑填料其孔道中几乎没有积存颗粒物,换言之,现有类型的支撑填料对于截留机械杂质的效果似乎都不太理想。因此,急需开发出一种全新的支撑填料,硅铝基蜂窝支撑填料应运而生。硅铝基蜂窝支撑填料主要由硅铝酸盐、刚玉等材料复合制成,其作为各种反应器内催化剂的保护材料及塔填料,可广泛应用于石油、化工、化肥、煤制油、天然气及环保等工业固定床反应器中,目前硅铝基蜂窝支撑填料年需求量5万吨左右,随着炼油化工、煤化工产业的发展,其需求量将会持续增加,预计未来3~5年,年需求量可增至10万吨左右。相对于传统的蜂窝陶瓷,硅铝基蜂窝支撑填料采用独特的网巢结构和制造工艺,具有极高的空隙率和比表面积,可大大降低反应器床层的压降、增加汽液分离切割点,改善流体的分散性,并能够吸附捕捉物料中的杂质颗粒及换热器和加热炉等设备中产生的污垢,从而提高催化剂和装置的使用效率。

硅铝基蜂窝支撑填料装填在催化剂下方,其主要作用是对催化剂主剂进行有效支撑,避免细小的催化剂颗粒漏入下床层或出口收集器中。油气从催化剂床层流经硅铝基蜂窝支撑填料层时其流速会明显放缓,流速放缓可以大大地减缓漩涡与湍流的速度。反应器底部因其截面积急剧收缩,出口收集器附近的油品流速突然加快,加上因主剂装填或反应结焦等引起的汽液偏流沟流,底部非常容易产生不规则的漩涡和湍流,而这些不规则的漩涡和湍流可能会对底部的支撑填料填料和催化剂产生较大的冲击作用,加剧底部催化剂的不均匀。

硅铝基蜂窝支撑填料亦可覆盖于反应器催化剂床层顶部,主要作用是:过滤杂质 (含惰性杂质及活性杂质,惰性杂质主要为胶质,炭颗粒,硅胶颗粒,硫化铁等; 活性杂质主要为油溶性有机金属化合物,如环烷酸钙,环烷酸铁等,它们分解后与硫或二氧化硫生成硫化物或硫酸盐等。在炼化领域我们俗称为金属或重金属杂质,如, Ca, Fe, Ti, Ni, V, Mg等)。

硅铝基蜂窝支撑填料与传统蜂窝陶瓷支撑填料相比的突出特点:

1)优异的杂质吸附和过滤效果:避免了主剂外表面和内表面反应通道和反应空间的堵塞,特别是重金属、氮化物及焦质颗粒堵塞,从而起到了保护主剂的作用,保证其活性正常发挥。

2)提高床层孔隙率,降低反应器床层压降,延长装置运行周期:为主剂床层提供了更高的系统压力,直接提高了氢分压,加快了氢化反应速度,抑止缩合反应,减缓结焦,降低催化剂失活速率从而延长了反应器由于压降过向而导致的撇头周期。

3)促进物料更均匀分布,减少物料偏流,降低床层径向温差:使原料油在进入主催化剂床层时分配更均匀,氢油预混及再混更加充分,从而更大程度的减少气液偏流和沟流现象,大幅降低反应器径向温差,并有效避免催化剂结焦及局部失活。

4)减缓反应器底部湍流:硅铝基蜂窝支撑填料的空隙率是普通瓷球1.5倍以上,因此油气流经硅铝基蜂窝支撑填料时其流速只有同样工况下装填瓷球的67%左右。油气从催化剂床层流经硅铝基蜂窝支撑填料层时其流速会明显放缓,流速放缓可以大大地减缓漩涡与湍流的速度。

(二)   必要性

   目前,硅铝基蜂窝支撑填料在石油炼制与化工行业内得到广泛的应用,但行业内还没有硅铝基蜂窝支撑填料相关标准,给产品技术开发、生产销售、质量控制和检测分析带来很大不便与困扰,因此急需制定硅铝基蜂窝支撑填料行业标准,规范市场行为,促进行业有序发展。


范围和主要
技术内容

1、范围

本标准规定了硅铝基蜂窝支撑填料的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、标签、包装和贮存的要求。

本标准适用于石油、化工及其它行业的反应器中充当支撑、覆盖催化剂的垫层材料和塔填料使用的硅铝基蜂窝支撑填料。

本标准为推荐性行业标准。

2、主要技术内容

(1)      规定了硅铝基蜂窝支撑填料的技术指标,涉及产品分类、外观质量、尺寸偏差、物理化学性能、显气孔率、吸水率、耐酸度、耐碱度和耐温度急变性、抗压强度、耐热温度等指标。

(2)      检验方法:用X射线荧光光谱分析仪分析铝、硅、钠、钾、镁、钙、钛、铁元素含量;用工程材料强度综合测试仪测量强度;用磨耗仪测量磨耗。

(3)      规定产品检验规则,涉及出厂检验、检验结果判定等。

规定了产品标志、标签、包装、运输和贮存。


国内外情况
简要说明

1、国内外对该技术研究情况简要说明:

国内生产硅铝基蜂窝支撑填料产品企业均是采用半自动成型工艺,工艺包括原料球磨、混料、链泥、养生、成型、人工切粒、分拣、干燥,最后经高温焙烧得到硅铝基蜂窝支撑填料产品。半自动成型工艺较成熟,运行稳定,生产的产品质量稳定,有比较稳定的市场空间。近两年已有极少数企业研究出自动化成型工艺生产硅铝基蜂窝支撑填料,该工艺最大的特点是采用自动切粒代替人工切粒,但目前还没有规模化应用。

国外公司有硅铝基蜂窝支撑填料产品供应,一部分产品是其在国外自行生产,其生产工艺与国内技术相似,另一部分产品从国内进口。

2. 项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑:未查阅到国际、国外相关标准,本标准主要根据国内实际生产和应用情况制定。

3. 与国内相关标准间的关系:

经查,目前,国内目前没有适用于硅铝基蜂窝支撑填料的产品标准。本标准项目是首次制定;与其他国内标准无冲突,起到相互补充的作用。同时是对现有无机化工产品标准体系的完善和补充(在无机化工标准体系中属于专项化学品制造领域)。

4. 指出是否发现有知识产权的问题:无知识产权问题。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
附表2:《硅铝基蜂窝支撑填料》行业标准项目建议书(杨).docx (28.24KB)任务书(建议书)