Реактор с внутренней циркуляцией гранулированного катализатора

 

РЕАКТОР С ВНУТРЕННЕЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ГРАНУЛИРОВАННОГО КАТАЛИЗАТОРА, содержащий разцепе - ный на распределительную, рабочую и сужающуюся вниз транспортную части корпус с коаксиапьно расположенной в нем циркуляционной-трубой и сепаратором, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности реактора путем увеличьния рабочего объема катализатора за счет лучшего его распределения в объеме , он снабжен размещенной наа верхр ним торцом циркуляционной трубы выравнивающей тарелкой с установленным в ней соосно циркуляционной трубе прие ным патрубком и спускными трубами, нижние торцы которык распопожены нк же верхнего торца циркуляционной трубы , при этом транспортная часть корпуса выполнена конической, а сепара (Л тор размещен между рабочей и траиспррт ной частями.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) g(51) В 01 ) 8/06

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3351792/23 26 (22) 04.11.81 (46) 30.08.83. Бюп. ЛЬ 32 (72) С. A. Фарамазов, К. Л. Хуцоян, P. М. Сагатепян, С. С. Хачатрян, А. П. Галстян и М. M. Степанян (71) Ереванский попитехнический институт им. К. "маркса (53) 66.023 (088.8) (56) 1. Авторское свицетепьство СССР

% 710622, кп. В 01 3 8/08, 1978.

2. Авторское свицетепьство СССР

М 364335, кп. В 01 З 3/10, 1971.

3. Авторское свицетепьство СССР

Х 710622, кп. В 01 Л 12/00, 1975. (54) (57) РЕАКТОР С ВНУТРЕННЕЙ

ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ГРАНУЛИРОВАННОГО

КАТАЛИЗАТОРА, соцержащий разцепен ный на распрецепитепьную, рабочую и сужающуюся вниз транспортную части корпус с коаксиапьно расположенной в нем циркуляционной:трубой и сепаратором, о т п и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения проиэвоцитепьности реактора путем увепичения рабочего объема катапиэатора эа счет лучшего его распрецепения в обь ме, он снабжен размещенной нац верх ним торцом циркупяционной трубы вы» равнивающей тарепкой с установленным в ней соосно циркупяпионной трубе прием ным патрубком и спускными трубами, нижние торцы которых распопожены ни же верхнего торца циркупяционной тру бы, при этом транспортная часть карпу са выполнена конической, а сепаратор размещен межцу рабочей и транспорт ной частями.

1037

Изобретение относится к оборуцованию цпя химической и нефтехимической технопогии, а именно к реакторам с движущимся слоем катализатора цпя процессов химической технологии, и прец- 5 . назначено цля провецения реакционных процессов в присутствии гранулированного катализатора, в частности цпя осуществления синтеза виниповых эфи ров из ацетилена (ипк этипена) и кар 10 боковых кислот.

Известен контактный аппарат цпя проведения гетерогенных катапитических процессов в режиме прямотока, состоящий из корпуса с коаксиапьно установ- 15 ленной циркупяционной трубой и патрубков цпя ввоца и вывоца газа $1)

Недостатком такого аппарата явпяется ограниченный циркуляционной трубой реакционний otneM и прямоток газа и 20 цисперсного катализатора только в вертякапьном направпении, вспецствие чего сепарационная зона цопжна быть снабжена специапьным устройством цпя упав пивания катапизатора. 25

Известен также аппарат, соцержащий корпус, разцепенный на распрецепитепьную, рабочую и транспортную зоны, и сепаратор 2, -,З0

Оцнако цаннъ и реактор характеризуется недостаточно равномерным распредепением компонентов и плохой сепара цией отходяших газов.

Наиболее бпизким к прецлагаемому пб технической сущности и цостигаемо35 му результату является аппарат цпя экзотермического гетерогенного окнспения угпевоцороцов нац гранупированным катализатором, состоящий из вертикап

40 ного уцпиненного корпуса, внутри котс»рого размещена реакционная циркупяционная труба с открытыми концами и сепарационная камера с отбойной перегородкой HBQ верхним-концом реакцион ной трубы (3) Нецостатком указанного аппарата (реактора) явпяется ограниченный реак-. ционный объем, образованный реакционной трубой, в которой катапизатор находится в режиме пневмотранспорта и пространством, сквозь которое отраженный катализатор ссыпается в плотный спой, вспедствие чего реакция происхоцит в присутствии только незначитепьно- 55 го объема катализатора, соцержащегося в аппарате. Реактор в сину указанных причин мапопроиэвоцитепен, что не

939 3 соответствует как обьему аппарата, так и объему катапиэатора в аппарате.

Цепь изобретения - повышение про извоцитепьности реактора путем уведи чения рабочего объема катапиэатора за счет пучшего его распределения в объеме.

Поставпенная цель достигается тем, что реактор с внутренней циркупяцией гранупированного катализатора, содержащий разцепенный на распредепитепьную, рабочую и сужающуюся вниз транспортную части корпус с коаксиапьно распопо женной в нем циркупяционной трубой и сепаратором, снабжен размещенной над верхним торцом циркупяционной трубы выравнивающей тарелкой с уста новпенным в .ней соосно циркупяционной трубе приемным патрубком и спускными трубами, нижние торцы которых рас» положенъ ниже верхнего торца циркуляционной трубы, при этом транспортная часть корпуса выполнена коничеокой,а сепаратор размещен межпу рабочей и транспортной частьями.

На чертеже представпена схема прец пагаемого реактора.

Реактор состоит иэ корпуса 1, сужающегося вниз, циркупяционной трубы 2, распопоженной коаксиапьно внутри корпуса 1, выравнивающей тарепки 3, на которой закреппены приемный патрубок 4 и спускные трубы 5, теппообменник змеевиков 6-8, сепараторов 9 газа иэ срецы гранупированного катапизатора, патрубка 10 цпя ввода парогазовой сме си, предназначенной цпя реакции в реакторе, сборного коппектора 11 со штуцерами цля вывоца из реактора газов реак ции, люка 12 цпя заполнения реактора катапизатором и ремонтных. цепей.

Реактор работает следующим образом.

Внутренний объем корпуса через . пюк 12, за счкпючением циркупяционной трубы, запопняется катапизатором цо тех пор, пока на выравнивающей тарепке накопится копичество катализатора, равное по объему циркупяционной трубе. Поспе закрытия люка 12 парогазовая смесь, ицущая на реакцию в присутствии катализатора, подаваемая через патрубок 10 суженного участка, корпуса, подхватывает гранупированный катализатор и по циркупяционной трубе 2 в режиме пневмотранспорта забрасываефся через приемный патрубок 4 на выравнивающую тарелку 3. Парогаэовая

l037939 смесь, отцепившись от катализатора, поступает в свобоцный от катализатора объем корпуса, образованный спуск ными трубами 5, и палее через спой катализатора в кольцевом объеме корпу. са проходит цо сепараторов 9, где отцеляется от катализатора, и через соециняющий все сепараторы сборный коп лектор 11 со штуцерами вывоцится из реактора как газы реакции. Вырав 10 нивающая тарелка с помощью спускных труб обеспечивает одинаковый уровень катализатора по всей его свобоцнойповерхности в рабочем объеме корпуса, что является обязательным условием 15 равного сопротивления цвижению газа.

Катализатор при установившемся режиме циркулирует по схеме: вверх по цнркупяционной трубе на вырввнившую тарелку, сток по сцускным (переточным) 20 трубам в рабочий объем корпуса, равномерное цвижение вниз к суженному учвсъ ку его цо нижнего конца циркуляпионной трубы, теппообменные эмеевки 6 - 8, вмонтированные в объемах, прецнаэнв 25 ченных цпя катализатора, обеспечивают соответствующий температурный режим реакционного процесса. Направленное цвижение катализатора и парогазовой смеси в установившемся режиме обеспечивается выбором таких циаметров и цлин конструктивных элементов, при" кото рых: сопротивление цвижекию парогазовой смеси с увлекаемым ею катализатором по циркуляционной трубе меньше условного сопротивления цвижению такого же количества газовой, смеси через кольцевой объем суженно о участка, корпуса цо сепараторов 9 при условии, что скорость газов в этом кольцевом объеме была бы ниже скорости витания гранул катализатора; .сопротивление цвижению газов в рабочей (реаыжониой) зоне корпуса цолжно быть меньше успов ного сопротивления цвижению такого, же количества газов по суженному участку по крайней мере в пять раэ; наибольшая скорость raaos в сепараторах 9 цопжны быть меньше скорости витания гранул катализатора.

Таким образом, восхоцящий поток газа, увлекающий катвлизатор по цирку пяционной {транспортной) трубе, палее прохоцит через весь обьем катализатора, заполнивший рабочую зону реактора, которая составляет его наибольшую по объему часть.

Использование прецпагаемого реактора в химической и нефтеперервбатывакм щей промышленности позволит интенсифицировать реакционные процессы в присутствии г,эанупированного катализа тора эа счет увеличения объема катализатора s аппарате и цопи поспецнего, одновременно нахоцящегося в зоне реак цине

По сравнению с известными реакторами HEL гранупированном. катапизаторе предлагаемый реактор обеспечивает увели чение произвоцитепьности при оциовремен ном уменьшении веса аппарата, упрощении конструкции и процпении как пробега между цвумя ремонтами (восполнение потерянного в процессе копичест ва катализатора произвоцитсв без оста ковки аппарата через патрубок 10 вмео те с парогазовой смесью), так и полго.вечности.

103 7939

Составитель Э. Скачкова

Редактор С, Пекарь Техрец Т,Маточка Корректор Л. Тяско

Заказ 6083/5 Тираж 537 Поцписное

ВНИИПИ Государственного- комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгороц, ул. Проектная, 4