Реактор с движущимся слоем катализатора

 

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к конструкции реакторов для проведения каталитических процессов, таких как каталитический_ риформинг, дегидрирование парафинов и других материалов, и позволяет повысить эффективность работы реактора за счет равномерного нисходящего движения катализатора по высоте катализаторной камеры. Реактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса с верхним и нижним днищами, штуцерами ввода газосырьевой смеси и вывода продуктов реакции, катализаторной камеры с наружной и внутренней перфорированными обечайками, верхней крышки,соединенной с трубопроводами ввода катализатора и кольцевого выгружного канала, соединенного с трубопроводами вывода катализатора. Новым в реакторе является оснащение катализаторной камеры тормозными элементами в форме широких пластин, в форме широких и узких пластин, в форме стержней с втулками, а также в форме перфорированных угольников. 6 з.п.ф-лы, 9 ил .feИзобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к конструкции реакторов для проведения каталитических процессов, таких, как каталитический риформинг, дегидрирование парафинов и т.д.Целью изобретения является повышение эффективности работы реактора за счет ' равномерного нисходящего движения катализатора по высоте катализаторной камеры.На фиг.1 схематично прказан реактор, общий вид, разрез; на фиг.2 - 5 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.6 - 8 - варианты выполнения тормозных элементов,- на фиг.9 - зависимости скоростей нисходящего движения катализатора.Реактор с движущимся слоем катализатора состоит из цилиндрического корпуса 1, верхнего 2 и нижнего 3 днищ, штуцера ввода газосырьевой смеси (ГСС)4 и штуцеравывода продуктов реакции(ПР)5, кольцевой катализаторной камеры 6, наружной 1 и внутренней 8 перфорированных обечаек. . крышки 9 с загрузочными трубами 10 и выгружного кольцевого канала 11, соединенного с трубами 12. Внутри кольцевой катализаторной камеры 6 установлены тормозные элементы, выполненные в форме широких пластин 13 (фиГ.2), или в форме чередующихся широких 13 и узких пластин 14 (фиг.З), или в форме стержневой 15 (фиг.4), или в форме угольников 17 (фиг.5).Пластины устанавливают в катализаторной камере радиально и закрепляют на ее наружнрй стенке. Пластины предпочтительнее выполнять перфорированными или просеченными с отогнутыми лепестками (фиг.6).Угольники или стержни устанавливают в объеме катализаторной камеры коакси-;ч о!Ю|>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

° (si)s В 01 J 8/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 °

О О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4824325/26 (22) 08.05.90 (46) 07.02,.92. Бюл. М5 (75) С.П.Николаев, И.С.Феофанов, И.И.Мухин и С.M.Ìåëüíèêîâ (53) 66.097 (088.8) (56). Авторское свидетельство СССР

hL 11229999661188,, к л, В 01 J 8/18, 1985, Патент США hh-4567023, кл.B 01J 8/08, 1986. (54) РЕАКТОР С ДВИЖУЩИМСЯ СЛОЕМ

КАТАЛ И ЗАТОРА (57) Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к конструкции реакторов для проведения каталитических процессов, таких как каталитический риформинг, дегидрирование парафинов и других материалов, и позволяИзобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к конструкции реакторов для проведения каталитических процессов, таких, как каталитический риформинг, дегидрирование парафинов и т.д.

Целью изобретения является повышение эффективности работы реактора за счет равномерного нисходящего движения катализатора по высоте катализаторной камеры, На фиг.1 схематично показан реактор, общий вид, разрез; на фиг.2 — 5- разрез А —.

А на фиг.1; на фиг.6 — 8 — варианты выполнения тормозных элементов; на фиг.9 — зависимости скоростей нисходящего движения катализатора.

Реактор с движущимся слоем катализатора состоит из цилиндрического корпуса 1, верхнего 2 и нижнего 3 днищ, штуцера ввода газосырьевой смеси (ГСС) 4 и штуцера

„„«Д, „„17101 19 А1 ет повысить эффективность работы реактора за счет равномерного нисходящего движения катализатора по высоте катализаторной камеры. Реактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса с верхним и нижним днищами, штуцерами ввода газосырьевой смеси и вывода продуктов реакции, катализаторной камеры с наружной и внутренней перфорированными обечайками, верхней крышки, соединенной с трубопроводами ввода катализатора и кольцевого выгружного канала, соединенного с трубопроводами вывода катализатора. Новым в реакторе является оснащение катализаторной камеры тормозными элементами в форме широких пластин, в форме широких и узких пластин, в форме стержней с втулками, а также в форме перфорированных угольников. 6 з.п.ф-лы, 9 ил . вывода продуктов реакции (ПР) 5, кольцевой катализаторной камеры 6, наружной 7 и внутренней 8 перфорированных обечаек,, крышки 9 с загрузочными трубами 10 и выгружного кольцевого канала 11, соединенного с трубами 12. Внутри кольцевой катализаторной камеры 6 установлены тормозные элементы, выполненные в форме широких пластин 13 (фиг.2), или в форме чередующихся широких 13 и узких пластин

14 (фиг.3), или в форме стержневой 15 (фиг.4), или в форме угольников 17 (фиг.5).

Пластины устанавливают в катализаторной камере радиально и закрепляют на ее наружной стенке. Пластины предпочтительнее выполнять перфорированными или просеченными с отогнутыми лепестками (фиг.б).

Угольники или стержни устанавливают в объеме катализаторной камеры коакси1710119

55 ально. Угольники предпочтительнее выполнять перфорированными 17 (фиг.б), а стержни — с равномерно расположенными по всей высоте втулками 16 (фиг.7).

Реактор работает следующим образом.

ГСС, поступив в реактор через штуцер

4, направляется в кольцевой зазор между корпусом 1 и наружной обечайкой 7. Далее

ГСС постуйает в радиальном направлении через перфорированную обечайку 7 в катализаторную камеру 6, из нее — во внутреннюю перфорированную обечайку 8 и затем выводится из аппарата через штуцер 5. Подача свежего катализатора в катализаторную камеру .6 производится с помощью загрузочных труб 1g. Катализатор под действием гравитационных сил перемещается вниз реактора и поступает в кольцевой выгружной канал 11, из которого через трубы

12 выводится из реактора.

При наличии поперечной фильтрации газа в движущемся слое частиц катализатора наблюдается неоднородное нисходящее движение частиц по поперечному сечению катализаторной камеры 6. Под действием гидродинамического давления газового потока движущийся слой частиц стремится отжаться от наружной обечайки 7 и прижаться к внутренней 8. В результате давления катализатора на внутреннюю обечайку 8 возрастает, а на наружную 7 падает, Соответствующим образом изменяются и силы трения на боковой поверхности слоя катализатора, что приводит к нарушению безградиентного движения частиц в катализаторной камере и приводит к развитию неравномерного послойного течения катализатора. Скорость нисходящего движения катализатора в потоке нарастает в направлении от оси канала к периферии.

Развитию неравномерности движения частиц катализатора соответствует и возрастание скоростного напора потока ГСС по мере его проникновения в глубину слоя, Тормозные элементы 13, или 13 и 14, или 15, или 17 позволяют снизить скорость движения катализатора вблизи наружной 7 перфорированной обечайки и тем самым выравнивают скоростной профиль нисходящего движения частиц катализатора в поперечном сечении катализаторной камеры по всей ее

5 высоте.

На фиг.9 представлены зависимости скорости нисходящего движения катализатора по ширине кольцевой катализаторной камеры 6 без тормозных элементов и в их

10 присутствии, Формула изобретения

1. Реактор с движущимся слоем катализатора, содержащий вертикальный цилинд15 рический корпус со штуцерами ввода газосырьевого потока и вывода продуктов реакций и коаксиально расположенной в нем кольцевой катализаторной камерой с перфорированными стенками, трубопрово20 дами ввода и вывода катализатора, снабженной в нижней части кольцевым выгружным каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы реактора, катализаторная камера

25 дополнительно снабжена тормозными элементами.

2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что тормозные элементы в форме пластин расположены в камере радиально и

30 прикреплены к ее наружной стенке.

3. Реактор по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что пластины выполнены перфорированными.

4. Реактор по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и35 и с я тем, что пластины выполнены просечными с отогнутыми лепестками.

5, Реактор по п,1, отличающийся тем, что тормозные элементы выполнены в форме угольников или стержней, располо40 женных в объеме катализаторной камеры вдоль оси реактора коаксиально. . 6. Реактор по пп.1 и 5, о т л и ч а ю щ ий c,я тем, что угольники выполнены перфорированными.

45 7. Реактор по пп.1 и 5, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что стержни выполнены с равномерно расположенными по всей высоте втулками.

1710119

UL/

unuse umop обаиный измор

Ла Ыуюль

peasguu

Фиг./

12

Фиг.з

17

1710119

Фиг.б

55

1710119

Ф,О 30

Ъ:

1 г

5 10

В

О

Расстояние от сборного гтораспределителя, см

О- без тормозньи ллостин

® — с тормозныии пласгпиноми

РюУ

Составитель С.Николаев

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Q.Êðàâöîaà

Заказ 289 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101