Устройство ввода сырья в реактор

 

Изобретение относится к конструкции устройств ввода сырья в реактор и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтехимической и химической промышленности. Цель - повышение выхода целевых продуктов реакции при переработке тяжелого сырья за счет равномерного контакта диспергированного сырья с частицами микросферического катализатора. Устройство включает транспортный трубопровод, вертикальный корпус реактора с прямоугольными входными окнами для ввода катализатора по окружности корпуса, распределительную кольцевую камеру для направления потока катализатора к окнам, уравнительные отверстия, размещенные в корпусе реактора над входными окнами под углом к его оси, форсунки для ввода сырья и устройства для подачи аэрирующего агента. Одна из форсунок с соплами установлена по оси реактора, а остальные у стенок корпуса внутри реактора с двух сторон каждого входного окна и выступают относительно боковых кромок окон не менее, чем на величину радиуса труб. При этом оси сопел каждой пары форсунок в окнах образуют угол не менее 30° к горизонтали, а ряды сопел на всех форсунках выполнены от нижней кромки окон и имеют высоту не ниже высоты окон. Форсунка, установленная по оси реактора, имеет число рядов сопел вдоль своей оси, равное числу входных окон реактора. Оси каждого ряда сопел в горизонтальной плоскости проходят через середину футерованных простенков между окнами. При этом форсунки снабжены распылительными соплами и подсоединены к общему коллектору. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц91Я0 цо (SO 1 В 01 1 8/18 -- мюю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4219430/31-26 (2?) 31.03.87 (46) 23.07.89. Бюл. Р 27 (71) Грозненский нефтяной институт им. М.Д.Миллионщикова и Грозненский нефтяной научно-исследовательский институт (72) А.К.Мановян, С.Н.Хаджиев, Т.М.Гайрбеков и И.Б.РНВКНН3оМ (53) 066.023 (088.8) (56) Патент США Р 4405445, кл. С 10 О, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1243804, кл. В 01 Л 8/18, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ВВОДА СЫРЬЯ В

РЕАКТОР (57) Изобретение относится к конструкции устройств ввода сырья в реактор и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

ЦелЬ вЂ” повышение выхода целевых продуктов реакции при переработке тяжелого сырья за счет равномерного контакта диспергированного сырья с частицами микросферического катализатора. Устройство включает транспортный трубопровод, вертикальный корпус реактора с прямоугольными входными

Изобретение относится к конструкции ввода сырья в реактор и может быть применено в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промьаапенности.

Цель изобретения - увеличение выхода целевых продуктов реакции при

2 окнами лля ввода катализатора по окружности корпуса, распределительную кольцевую камеру для направления потока катализатора к окнам, уравнительные отверстия, размещенные в корпусе реактора над входными окнами под углом к его оси, форсунки для ввода сырья и устройства для подачи аэрирукицего агента. Одна иэ форсунок с соплами установлена по оси реактора, а остальные — у стенок корпуса внутри реактора с двух сторон каждого входного окна и выступают относительно боковых кромок окон не менее ° чем на величину радиуса труб. При этом оси сопел каждой пары форсунок о в окнах образуют угол не менее 30 к горизонтали, а ряды сопел на всех форсунках выполнены от нижней кромки окон и имеют высоту не ниже высоты окон, Форсунка, установленная по оси реактора, имеет число рядов сопел вдоль своей оси, равное числу входных окон реактора. Оси каждого ряда сопел в горизонтальной плоскости проходят через середину футерован» ных простенков между окнами. При этом форсунки снабжены распылитель" ными соплами и подсоединены к общему коллектору. 1 э.п. ф-лы, 3 ил. переработке тяжелого сырья эа счет .равномерного контакта диспергирован" ного сырья с частицами микросферического катализатора.

На фиг.1 схематично показано предлагаемое устройство, вид сбоку, 4968 4

3 149 на фиг ° 2 — то же, план, на фнг.З форсунка с соплами.

Устройство ввода сырья в реактор включает вертикальный корпус реактора с окнами 2 ввода катализатора по окружности корпуса, распределительную кольцевую камеру 3 для направления потока катализат<.ра к окнам, уравнительные отверстия 4, размещенные .в корпусе реактора 1 над входными окнами 5 под углом к его оси, форсунки 6 для ввода сырья и устройства 7 для подачи аэрирующего агента с патрубком для подачи аэрирующего агента с соплами 8, причем одна из форсунок 9 установлена по оси реактора, а остальные форсунки 6 у стенок корпуса внутри реактора с двух сторон каждого входного окна 2 и выступают относительно боковых кромок окон не менее чем на величину радиуса труб, при этом оси сопел 8 каждой пары форсунок в окнах обрао, эуют угол не менее ЗО к горизонтали, а в плане пересекаются на радиусе реактора. Ряды сопел 8 на всех форсунках выполнены от нижней кромки окон и имеют высоту не ниже высоты окон, причем форсунка 9, установленная по оси реактора, имеет число рядов сопел 8 вдоль своей cñH, равно числу входных окон реактора, оси каждого ряда сопел в горизонтальной плоскости проходят через середину футерованных простенков между, окнами, при этом форсунки 6 снабжены распылительными соплами 8 и подсоединены к общему коллектору 10.

Устройство работает следующим образом.

Поток микросферического катализатора из регенератора с температурой

650-700 С по транспортному трубопроводу поступает в распределительную кольцевую камеру 3, расположенную соосно с нижней частью сквознолоточного реактора, и растекается вокруг него по окружности за счет аэрации водяным паром.

Через имеющиеся в .ижней части реактора окна 2 (число которых в зависимости от диаметра реактора составляет от 4 по 8) катализатор входит во внутреннюю полость реактора одновременно несколькими потоками по

его окружности.

Сырье через патрубок поступает в кольцевой коллектор 10, к которому

55 с помощью патрубков присоединены ниже реактора все форсунки 6 и центральная форсунка 9, и из них через сопла 8 распыляется в потоках входящего через окна катализатора (при необходимости с в форсунки Ь вводится распылявщий агент). Распыление сырья на капли размером 20-50 мкм производится либо механическим путем (под большим давлением через сопла, имеющие специальные завихрители), либо за счет ввода в поток сырья распыляющего агента (эмульгированной в сырье воды или острого водяного пара высокого давления), Все потоки катализатора, входящие через окна 2 в реактор, для равномерного распределения катализатора по сечению реактора и начального разгона вверх снизу аэрируются водяным паром (или другим аэрирующим агентом), выходящим из отверстий устройства 7 лля подачи аэрирующего агента, в который пар поступает по патрубку. Аналогичное устройство 7 имеется внизу кольцевой камеры 3, обеспечивающее слабую аэрацию катализатора для его xopomeA "текучести" и равномерного распределения по окружности камеры 3. Пройдя через окна

5 и встретившись с диспергированным форсунками 6 и 9 сырьем, катализатор подхватывается аэрирующим агентом и, равномерно распределившись по сечению реактора, движется вверх, чему способствуют также направление диспергации сырья соплами 8 (под углом о не менее 30 к горизонтали) и образующиеся за счет реакций крекинга пары продуктов реакции, поднимающие затем весь поток катализатора в реакгоре до зоны сепарации.

В первые мгновения контакта сырья и горяче-о катЛлизатора и начала его движения вверх на высоте 1-3 м завершаются основные реакции, определяющие выход продуктов крекинга и коксование катализатора, Далее при движении смеси катализатора с продуктами реакций вверх до выхода их нз реактора завершаются все вторичные реакции, Если, кроме свежего сырья, в реактор необходимо ввести вторичное сырье (рисайкл), которое обычно (по известным устройствам) подается через

Ф боковые стенки реактс а на несколько метров выше ввода свежего сырья, то предлагаемое устройство позволяет ввести это. вторичное сырье по коакси94968 6 второй ярус форсунок для подачи рециркулирующего сырья, врезаемых обыч. но сбоку реактора в его внутреннюю

5 полость.

45 пергирующего агента и подсоединены

5р.к общему коллектору.

5 14 альной трубк е (ук аз анной пунктиром) на нужную высоту реактора (фиг.З), где распылит его в потоке катализатора аналогично свекему сырью.

Таким образом, использование новых элементов, я именно: форсунок, выполненных в виде вертикальных труб с множеством распыляющих сопел в одном ряду вдоль их оси и установленных одна по оси реактора, а остальные — непосредственно у корпуса реактора с двух сторон каждого входного окна, так что оси рядов распыпительных сопел, укрепленных на форсунках под углом не менее о

30 к горизонтали, пересекаются в точке, отстоящей от оси реактора на одну треть радиуса, а оси сопел центральной форсунки направлены в центр простенков между входными окнами реактора, позволяет по сравнению с известными устройствами в несколько раз сократить время первичного контакта диспергированного сырья и горячего катализатора равномерно по всему объему последнего, что является решающим фактором в достижении высоких показателей каталитического крекинга тяжелого сырья. В результате этого сокращается отложение кокса на катализаторе (смолы и асфальтены в первые моменты контакта крекируются до низкомолекулярной ароматики) и возрастает выход бензина и суммы светлых продуктов крекинга.

Кроме того, предлагаемое устройства ввода сырья позволяет через одни и те же трубки форсунок ввести на разной высоте реактора два разных по составу сырья — свежее (череэ сопла в зоне входных окон для катализатора) и рисайкл-рециркулирующее высокоароматиэированное сырье (через сопла, расположенные на расстоянии несколько выше входных окон для катализатора), что позволяет сохранить целостным корпус реактора и равномерным парокаталиэаторный поток в нем sa счет того, что исключается

Формула и э обре т е н и я

1. Устройство ввода сырья в реактор, включающее вертикальный корпус реактора с прямоугольными входными окнами для ввода катализатора по окружности корпуса, распределительную кольцевую камеру для направления потока катализатора к окнам, уравнительные отвеостия. плямопюнные в корпусе реактора над входными окнами под углом к его оси, форсунки для ввода сырья и устройства для подачи аэрирующего агента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения выхода целевых продуктов реакции при переработке тяжелого сырья эа счет равномерного контакта диспергированного сырья с частицами микросферического катализатора, одна иэ форсунок с соплами установлена по оси реактора, а остальные — у стенок корпуса внутри реактора, с двух сторон каждого входного окна, и выступают относи" тельно боковых кромок окон не менее чем на величину радиуса труб, при этом оси сопел каждой пары форсунок е в окнах образуют угол не менее 30 к горизонтали.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я . тем, что ряды сопел на всех форсунках выполнены от ниж-" ней кромки окон и имеют высоту не ниже высоты окон, форсунка, установленная по оси реактора, имеет число рядов сопел вдоль своей оси, равное числу входных окон реактора, оси êâéдого ряда сопел в горизонтальной плоскости проходят через середину простенков между окнами, при этом форсунки снабкены узлами ввода дис149ч968

1494968

Фиг. 2

1494968

Составитель A.Òåëåñíèöêèé

Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова

Редактор И.Торная

Тирах 486

Закаэ 4150/5

Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, М-35, Рауыская наб., д. 4/5

Проиэводственмо-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101