Реактор гидрогенизационной переработки нефтяных дистиллятов в неподвижном слое катализатора при восходящем прямотоке реагентов

 

РЕАКТОР ГИДРОГЕНИЗАЦИОННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ дастиллятов В НЕПОДВИЖНОМ СЛОЕ КАТАЛИЗАТОРА ПРИ ВОСХОДЯЩЕМ ПРЯМОТОКЕ РЕАГЕНТОВ, включающий корпус, заполненный катализатором , штуцер ввода газосырьевой смеси , коллектор сбора продуктов, вьшолненный в виде закрепленных на центральной трубе горизонтальных труб с отверстиями в верхней части, штуцер вывода продуктов и затворное устрой .ство в верхней части аппарата для удержания слоя в компактном состоя-. НИИ, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и упрощения конструкции реактора, затворное устройство выполнено в виде цилиндрических или прямоугольных коробов , закрепленных посредством патрубков , установленных в отверстиях коллектора сбора продуктов, при этом нижняя часть коробов перфорирована, по меньшей мере, до уровня торцов патрубков.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ Ф Ю

РЕСПУБЛИК

„„80„„1106062 (51)4 В 01 3 8/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЪСТЮУ (2 t) 3470489/23-26 (22) 10.06.82 (46) 30 ° 10.88. Бюл..1 40 (72) В.Г.Соловьев, А.И.Васейко, В.Е.Федотов, В.М.Курганов, Н.И.Тере-хов, П.Н.Черновисов и Н.В.Рыжков (53) 66.023(088.8) (56) Каталитическое жидкофазное восстановление ароматических нитросоединений. ГИПХ, вып. 62, М., "Химия", 1968, с. 57-62.

Авторское свипетельство СССР

У 191493, кл. 12, 1967. (54)(57) РЕАКТОР ГИДРОГЕНИЗАЦИОННОЙ

ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ В

НЕПОДВИЖНОМ СЛОЕ КАТАЛИЗАТОРА ПРИ

ВОСХОДЯЩЕМ ПРЯМОТОКЕ РЕАГЕНТОВ, включающий корпус, заполненный катализатором, штуцер ввода газосырьевой смеси, коллектор сбора продуктов, выполненный в виде закрепленных на центральной трубе горизонтальных труб с отверстиями в верхней части, штуцер вывода продуктов и затворное устрой.ство в верхней части аппарата для удержания слоя в компактном состоя-, нии, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции реактора, затворное устройство выполнено в виде цилиндрических ипи прямоугольных коробов, закрепленных посредством патрубков, установленных в отверстиях р коллектора сбора продуктов, при этом нижняя часть коробов перфорирована, по меньшей мере, до уровня торцов патрубков.

1106062

Изобретение относится к реакционным устройствам для проведения гидрогенизационных процессов и может быть использовано при гидроочистке мотор5 ных топлив, вакуумных дистиллятов и масляных фракций.

Известен реактор для каталитического жидкофазного восстановления хлор- и дихлорниитробензолов при вос-. 1п ходящем прямотоке газожидкостной смеси, в котором отдельные слои катализатора размещены во внутреннем кожухе. Для удерживания слоя в компактном состоянии каждый слой насадки 15 сверху ограничен закрепленной решеткой, а снизу — плавающей решеткой, регулируемой пружинами.

Недостатком конструкции является деформация слоя и перекос плавающих 2{) решеток. Другим недостатком конструкции является необходимость использования пружин, что делает ее примене- . ние невозможным в условиях высокотемпературной водородной и сероводородной 25 коррозии.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является аппарат для контактных процессов в неподвижном слое сы- 3О пуч и насадки при восходящем движении газа и жидкости, включающий коллектор для вывода продуктов, бункер, корпус, заполненный сыпучей насадкой, сепарационную решетку, расположенную над насадкой, и одну или несколько вертикальных труб, закрепленных между бункером и сепарационной решеткой и имеющих отношение диаметра к размеру зерна насадки не менее 6: 1, а отноше-4О ние высоты труб к их диаметру не менее 3:1.

Недостатком аппарата является сложность монтажа и демонтажа элементов затворного устройства: днища бункера и сепарационной решетки с сеткой, выполненных в вице тарелок, перекрывающих сечение реактора, герметично крепящихся между ними, и коллектора вывода продуктов. При недостаточно герметичном монтаже элемен50 тов устройства возможен вынос катализатора из реактора. Другим недостатком устройства является необходимость выполнения всех элементов, особенно сепарационной решетки, очень прочны55 ми, способными выдерживать динамические поршневые усилия слоя катализатора в процессе его уплотнения под действием восходящего газожидкостного потока.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции реактора путем усовершенствования затворного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что реактор гидрогенизационной переработки нефтяных дистиллятов в неподвижном слое катализатора при восходящем прямотоке реагентов, включающий цилиндрический корпус, штуцеры ввода и вывода реагентов, коллектор сбора продуктов с отверстиями в верхней части, оборудован затворным устройством, выполненным в виде цилиндрических или прямоугольных коробов, прикрепленных к вертикальным патрубкам, расположенным по оси отверстий коллектора, при этом нижняя часть коробов перфорирована, по меньшей мере, до уровня торцов патрубков, а отношение высоты неперфорированной части коробов к максимальному расстоянию между ними или стенки корпуса составляет от 2 до 5.

Предлагаемое техническое решение позволяет использовать только один монтажный элемент (коллектор с коробами) для удержания слоя в компактном состоянии вместо коллектора, днища

I бункера, затворных труб и сепарационной решетки, как в известном решении.

Это не только упростило конструкцию устройства, но и повысило ее надежность, так как исключило динамические нагрузки на сепарационную решетку.

Кроме того, исключается необходимость в трудоемких операциях по герметизации периферийной поверхности решетки и укреплении на ней сетки, герметизации днища бункера, затворных труб и коллектора, упрощение конструкции снизило металлоемкость аппарата, в несколько раз снизило время на монтаж и демонтаж устройства и повысило эксплуатационную надежность реактора.

На фиг.1 представлен эскиз реактора с восходящим прямотоком реагентов, общий вид; на фиг.2 — коллектор с коаксиальным расположением патрубков и цилиндрических коробов, поперечный разрез на фиг.3 — коллектор с прямоCJ угольными коробами, поперечный разрез., Реактор состоит из цилиндрического корпуса 1, заполненного сыпучим катализатором 2. В нижней части реактора

1106062 размещен штуцер ввода гаэожидкостной смеси 3 с отбойником, распределительная тарелка 4 и штуцер для выгрузки катализатора 5. В верхней части реактора размещен лаэовый люк 6, штуцер вывода продуктов 7 и коллектор сбора продуктов 8. Коллектор имеет отверстия в верхней части. По оси отверстий герметично прикреплены патрубки

9 с коробами 10. Короба могут иметь цилиндрическую форму и располагаться коаксиально патрубками или прямоугольную форму. Нижнее днище короба герметично прикреплено к патрубку.

Нижняя часть короба перфорирована, по меньшей мере, до уровня торца патрубка. Высота затворного слоя определяется высотой короба от уровня перфорации или уровня забора газопро- 20 дуктовой смеси до верхнего днища короба. Уровень засыпки катализатора в аппарат находится вьппе верхнего дни- ща коробов. Таким образом, объем катализатора от верхнего короба до уровня загрузки является бункером, из которого катализатор пересыпается между элементами устройства для восполнения объема реакционной зоны при утрамбовке и усадке слоя.

Реактор работает следующим образом.

Газосырьевая смесь через штуцер 3 попадает в реактор и на тарелке 4 равномерно распределяется в слое катализатора 2. Далее газожидкостная смесь восходящим прямотоком движется через неподвижный слой катализатора, где.протекают требуемые реакции. На уровне торцов патрубков 9 через перфорированную часть коробов 10 происходит осепарация газожидкостного потока от катализатора, при этом непосредственно внутри короба происходит изменение режима течения потока

45 с эмульсионного или дисперсного на барботажный. Парогазовая смесь скапливается в объеме коробов вьппе уровня торца патрубков, а зеркало жидкости устанавливается на уровне торца.

Затем смесь газа в жидкости через патрубки 9 собирается в коллекторе

8 и выводит из реактора через штуцер 7.

Удержание слоя катализатора в ком-: пактном состоянии при любых скоростях фнльтрующего потока обеспечивается правильным выбором соотношения высоты неперфорированной части коробов к максимальному расстоянию между коробами или коробами и стенкой корпуса.

Например, тангенс угла внутреннего трения для алюмокобальтмолибденового катализатора с размером частиц 4 х х 4 мм составляет величину 3,0, т.е. критическая величина Н/Д, - 3,0. Допустим коллектор сконструирован с использованием прямоугольных коробов, расстояние между которыми составляет

100 мм, а максимальное расстояние между коробами и корпусом составляет

150 мм. В этом случае высота ненерфорированной части коробов должна быть принята равной 150 3 = 450 мм. Учитывая монтажные погрешности, полученная критическая величина затворного слоя должна быть увеличена на 10-80Х что приведет к увеличению высоты неперфорированной части коробов до 500600 мм.

Таким образом, предлагаемая конструкция реактора позволяет по сравнению с прототипом повысить надежность и упростить конструкц по затворного устройства, снизить металлоемкость устройства, увеличить до 10сут. продолжительность работы установки в год и тем самым повысить производительность.

11 06062

Техред M.Mîðãåíòàë, Корректор Л.Патай

Редактор Н,Сильнягина

Заказ 4897

Ф

-Тираж 519 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4