Пленочный реактор крекинга и пиролиза тяжелых нефтяных фракций

 

Изобретение может быть использовано при термической переработке тяжелого уг ,.;;...;;;, ;:- -. ;. 2 :; ;;-., . ;,.;.:::.;,,:/. леводородного сырья с эффективным проведением процессов и увеличенным межремонтным пробегом реактора за счет предотвращения отложения кокса на элементах реактора. Пленочний реактор, реакционная камера 4 которого содержит вертикальные трубки 5, свободные на верхних концах, заключенные в концентрические кожухи 7, а камера закалки 11 содержит вертикальные трубки 12 винтообразной формы по длине, размещенные соосно с зазором под трубками реакционной камеры, свободные на верхних концах. 5 ил. ТогииЪный: газ . .,:., .:;. . .-. ; . .. ... .

(l9) (!l) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 10 G 9/14. В 01 J 10/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

there денный

У

b/О.

rrrna

&лавам

EgA Аю

Orrrrarrru

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4880078/05 (22) 05.11.90 (46) 23.02.93, Бюл, № 7 (71) Уфимский нефтяной институт (72) М.В.Клыков и P.À.Àáäðàøèòîâ (56) Авторское свидетельство СССР № 962292, кл. С 10G 9/34, 1974, Патент Японии ¹ 45-26630, кл, С 10 6

9/20, 1970; (54) ПЛЕНОЧНЫЙ РЕАКТОР .КРЕКИНГА И

ПИРОЛИЗА ТЯЖЕЛЪ|Х НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ (57) Изобретение может быть использовано при термической переработке тяжелого уг2 леводородного сырья с эффективным проведением процессов и увеличенным межремонтным пробегом реактора за счет предотвращения отложения кокса на элементах реактора. Пленочйь(й реактор, реакционная камера 4 которого содержит вертикальные трубки 5, свободные на верхйих концах, заключеймые в концентрические кожухи 7. а камера закалки 11 содержит вертикальные трубки 12 винтообразной формы по длине, размещенные соосно с зазором под трубками реакционной: камеры, свободные на верхних концах. 5 ил; пм Знай

1796656

20

30

50

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии и, в частности, к устройству для термической переработки тяжелого углеводородного сырья в реакторе с камерой сгорания топлива.

Целью изобретения является повышение эффективности процессов и надежности реактора за счет предотвращения отложений кокса на элементах реактора.

На фигЛ представлено продольное сечение пленочного реактора; на фиг.2, 3— поперечные сечения трубок реакционной камеры; на фиг.4 — камеры закалки; на фиг.5 — узел I на фиг.1.

Пленочный реактор имеет корпус 1, ка.меру сгорания 2, включающую горелку 3, реакционную камеру 4, содержащую вертикальные трубки 5, свободные на верхних концах и закрепленные нижнйми концами в трубной решетке 6, причем каждая трубка 5 до уровня верхних концов заключена в концентрические цилиндрические кожухи 7, имеющие по концам наконечники шестигранной формы 8, которые соединены s единый блок 9, расположенный выше штуцера подачи сырья 10 на трубную решетку 6 реакционной камеры; камеру закалки 11, содержащую вертикальные трубки 12 винтообразной формы по длине, размещенные соосно с зазором под трубками 5 реакционной камеры, свободные на верхних концах и закрепленные нижними камерами в трубной решетке 13, расположенной под штуцером ввода хладагента 14. Вывод пирогаэа осуществляют через штуцер l5, а кубоеого остатка — через штуцер 16.

Пленочнйй реактор пиролиэа тяжелых нефтяных фракций работает следующим образом. Сырье, нагретое до 100...120 С, подается в реакционную камеру через штуцер

10 на трубную решетку 6 и попадает в пространство между трубками 5 и кожухами 7; поднимается вверх, переливается во внутреннюю полость трубок 5, создавая тонкую. пленку по периметру трубок, и стекает вниз, В горелку 3 подают топливный гаэ и кислород с водяным паром. Продукты сгорания и водяной пар с темйературой 90...1100 С нагревают поверхностные слои пленки сырья, стекающей по внутренней поверхности трубок 5, Испарившиеся продукты крекинга, газы пиролиза и сгорания выводятся из пленочного реактора ниже камеры закалки через штуцер 15. Неиспарившаяся часть стекающего сырья иэ реакционной камеры попадает на тонкую пленку хлэдагента, образованную в трубках 11 камеры закалки, размещенных соосно под трубками 5 реакционной камеры, Тонкую пленку хладагента в трубках 12 создают подачей охлажденного кубового остатка в штуцер 14 над трубной решеткой 13 в межтрубное пространство, Охлажденный кубовый остаток поднимается вверх, обволакивая и охлаждая трубки 12, переливается через верхние края трубок и образует тонкую пленку. Стекающая неиспарившаяся часть сырья, попав на охлажденную пленку, охлаждается. Закручивание пленки и потока в трубках 12 предотвращает унос капелек неиспарившегося сырья с парогазовой смесью из реактора, Проведение реакций крекинга и пиролиза тяжелого углеводородного сырья в предлагаемом реакторе дает следующие преимущества. Крекинг осуществляется на свободной поверхности стекающих пленок при передаче тепла движущихся газов сгорания. Заключение вертикальных труб реакционной камеры в кожухи позволяет получать равномерные по толщине пленки, вследствие автоматического регулирования расхода сырья в трубки за счет нагрева сырья, находящегося в пространствах между трубками и кожухами. Уменьшение толщины пленки в какой-либо иэ трубок прйводит к возрастанию поступления газов сгорания. Большее поступление газов способствует большему нагреву утоньшенной пленки и тем самым увеличению температур»i сырья, .находящегося в пространстве между трубкой и кожухом, что, в свою очередь, приводит к снижению вязкости сырья и увеличению расхода жидкости в зту трубку, то есть выравниванию толщины пленки с другими трубками, В реакционной камере пленка находится непродолжительное время (2„,3 с), При этом быстротекущий поверхностный слой нагревается до высокой температуры и в нем идет процесс крекингэ, а медленно текущМй пристеночный слой охлаждается эа счет жидкости, находящейся между трубкой и кожухом. Интенсивное испарение легкокипящих продуктов, образующихся в процессе крекинга, с поверхности пленки также . способствует снижению температуры пленки. Температура стекающей пленки из трубок реакционной камеры в камеру закалки составляет 240...260 С, Пиролиэ испарившихся легкокипящих продуктов осуществляется в парогазовой смеси, Частицы пирококсэ, образовавшиеся в процессе пиролиза, оседают на быстротекущий поверхностный слой пленки и выводятся из реактора. Наличие быстротекущей пленки исключает задержку частичек пирококса и тем самым их стекание.

Закалку и охлаждение продуктов крекинга и пиролиза осуществляют путем смешения поверхностных слоев стекающей

3796656 пленки с охлаждаемыми пристеночными слоями трубки. За счет большой скорости стекания и закручивания слоя пленки про-. исходит интенсивная передача тепла от поверхностных слоев пленки к пристеночным, 5 . что приводит к быстрому охлаждению пленки и прекращению процесса крекинга. Закручивание .пленки и дымовых газов с парами пиролиза предотвращает также унос иэ реактора с парогазовой смесью про- 10 дуктов пиролиза.

Формула изобретения

Пленочный реактор крекинга и пироли; эа тяжелых нефтяных фракций, содержащий камеру сгорания, реакционную камеру 35 и камеру закалки, штуцеры ввода сырья, катализатора и хладагентов, о т л и ч a ешийся тем, что, с целью повышения эффективности процессов и надежности реактора эа счет предотвращения отложений 20 кокса на элементах реактора, реакционная камера в нижней части под штуцером ввода сырья снабжена трубной решеткой с вмонтированными в ее отверстия вертикальными трубками, свободно установленными в верхней части реакционной камеры под камерой сгорания, причем каждая трубка до уровня верхних концов заключена в вертикальный цилиндрический кожух. нижний конец которого расположен над патрубком ввода сырья, а верхний снабжен наконечником, при этом наконечники вплотную размещены по сечению реакционной камеры, а камерЪ закалки в нижней части под штуцером ввода катализатора содержит дополни.тельную трубную решетку с винтообразными трубками в отверстиях ре-. шетки, размещенными cGocHo на расстоянии от трубок реакционной камеры.

1796656

Составитель Н. Рудько

Техред М,Моргентэл . Корректор T. Палий

Редактор Г. Бельская

Заказ 631 . Тираж .:: ., подписное

ВЙИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэуеская наО., 4I5

Йронааодстванно-надатальскнд комбинат "Патлат", г. ужгород, ул.Гагарнна, т01