Реактор для газожидкостных смесей

 

Изобретение относится к конструкциям реакторов для проведения каталитических процессов, в частности для гидроочистки нефтяных фракций в газово-жидкостном состоянии, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Сущность изобретения заключается в создании дисперсной реакционной смеси в зонах ввода ее в слой катализатора, что достигается направлением потока, через диффузоры и направляющие лопатки на отбойном кольце и подачей охлаждающей газовой струи в разрез газожидкостной смеси. Использование изобретения позволит улучшить условия контактирования газожидкостной смеси в зоне ввода в слой катализатора, что повысит глубину превращения целевой реакции. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для проведения каталитических процессов в стационарном слое катализатора для газожидкостных смесей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности для проведения процесса гидроочистки дизельного топлива.

Известен реактор для проведения каталитических процессов, включающий входной патрубок, гаситель потока, фильтр, патрубки для выгрузки катализатора, штуцер для термопары, сборник, фарфоровые шары, выходной патрубок, катализатор (Аспель Н.Б. Гидроочистка моторных топлив. М.: Химия, 1977, с. 82, рис. 17б).

Недостатком конструкции данного реактора является относительно невысокая степень дисперсности и повышение отклонений от изотермы при увеличении высоты насыпного слоя катализатора.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности реактор для проведения гидроочистки дизельных топлив, содержащий входной патрубок, гаситель потока, распределительную тарелку, фильтр, патрубки для выгрузки катализатора, колосниковые решетки, штуцер для термопары, охлаждающее устройство, патрубок для ввода охлаждающего газа, сборник, фарфоровые шары, отбойное кольцо, выходной патрубок, катализатор (Аспель Н.Б. Гидроочистка моторных топлив. М.: Химия, 1977, с. 82, рис. 17а).

Недостатком известной конструкции является относительно невысокая степень диспергирования газожидкостной сырьевой смеси по объему катализатора на распределительной тарелке и в зоне между слоями катализатора, что приводит к неравномерному прохождению сырья через слой катализатора, к местным перегрузкам и недогрузкам активных центров, как результат в реакционной зоне не достигается суммарная глубина превращения неравномерное коксование катализатора и повышение гидравлического сопротивления в слое катализатора.

Целью изобретения является увеличение степени диспергирования жидкой фазы, равномерное распределение газожидкостной смеси по объему реактора и максимальное приближение реакционного процесса к изотермическому состоянию.

Поставленная цель достигается тем, что внутри патрубка колпачка распределительной тарелки устанавливают диффузор с перфорацией на сужающейся части, а верхняя поверхность отбойного кольца снабжается направляющими лопатками. Охлаждающее устройство, выполненное в виде тора с распределительными отверстиями, направленными к центру, установлено под отбойным кольцом.

На фиг. 1 дан эскиз заявленного реактора для проведения каталитических процессов. На фиг. 2 дан вид отбойного кольца в сочетании с тором для подачи охлаждающего газа. На фиг. 3 дан фрагмент колпачка распределительной тарелки с встроенным диффузором.

Реактор содержит входной патрубок 1, гаситель потока 2, распределительную тарелку 3, фильтр 4, патрубки для выгрузки катализатора 5, колосниковые решетки 6, штуцер для термопары 7, охлаждающее диспергирующее устройство 8, патрубок для ввода охлаждающего газа 9, сборник 10, фарфоровые шары 11, отбойное кольцо 12, выходной патрубок 13, направляющие лопатки 14, тор 15, отверстия для выхода охлаждающего газа 16, катализатор 17.

Реактор работает следующим образом.

Газожидкостная реакционная смесь через входной патрубок 1 и гаситель потока 2 поступает на распределительную тарелку 3. Газ и жидкость через прорези 20 поступают в патрубок 18 и диффузор 21. Через отверстия 22 происходит дополнительная циркуляция газожидкостной смеси с высокой степенью дисперсности.

Газожидкостная смесь, пройдя первый слой катализатора 17, поступает в свободное пространство реактора через отбойное кольцо 12 на второй слой катализатора.

Степень диспергирования жидкости увеличивают за счет лопаток 14 и подачи охлаждающего газа 9 в тор 15, установленный непосредственно под отбойным кольцом, через отверстия 16, направленные по радиусу к центру.

Преимущество предлагаемой конструкции реактора обусловлено высокой степенью дисперсности жидкой фазы, образованной изменением направления потока и более равномерным распределением газожидкостной смеси в реакционном объеме, вследствие чего она может найти широкое применение в реакторах крупнотоннажных технологических установок.

Формула изобретения

1. Реактор для газожидкостных смесей, включающий гаситель потока, распределительную тарелку с колпачками, имеющими патрубки, фильтр, колосниковую решетку, охлаждающее диспергирующее устройство, отбойное кольцо, фарфоровые шарики, катализатор, отличающийся тем, что внутри патрубка колпачка распределительной тарелки установлен диффузор с перфорацией на сужающейся части.

2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что охлаждающее диспергирующее устройство выполнено в виде тора, причем тор расположен непосредственно под отбойным кольцом так, чтобы расстояние между нижней кромкой отбойного кольца и центром отверстий на торе по вертикали составляет 15 - 20 мм.

3. Реактор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что верхняя поверхность отбойного кольца снабжена направляющими лопатками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3