Реактор

 

о-те.:, ч,;исс-ч@(и

) 1ю ж Ht-„А 3

Союз Советсиик

Социалистическик

Республик

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕ

>7!3584,t

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 102 1.77 (21) 25421 с присоединением заявки ¹ (23} Приоритет—

Опубликовано 050280. Бюллет

Дата опубликования описания 0

)М. Кл.

В 01 J 8/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

) УДК 66 ° 023 (088,B) (72) Авторы изобретения

М.М. Емельянов, О. В.Киракоэов и Я. И. Шумов

Краснодарский нефтегаэоперерабатывающий завод и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа (71) Заявители (54) РЕАКТОР

Изобретение относится к конструкциям химических реакторов и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтегаэоперерабатывающей и др. отраслях промышленности для проведения процессов каталитической конверсии углеводородных смесей.

Известен реактор, содержащий корпус, цилиндрический вкладыш, размещенный в корпусе, сетчатый стакан, помещенный во вкладыш и заполненный катализатором, и центральную перфорированную трубу (1) .

Недостатками известного реактора являются

-низкая производительность эа счет неэффективного контактирования всего сырья с катализаторомт

-- повышенное гидравлическое сопротивление; — невозможность выполнения ремонтных работ без разборки аппарата, так как ситчатый стакан выполнен в виде цилиндра, прикрепленного к внутреннему вкладышу (защитной обечайке) 1

- уменьшение полезного объема катализатора, так как центральная труба проходит через весь слой катализатора, что также снижает эффективность работы аппарата.

Наиболее близок к предложенному по технической сущности и достигаемому результату реактор, включающий корпус со сферическими днищами, защитную обечайку, размещенный внутри обечайки стакан с предохранительной сеткой, центральную перфорированную трубу, опорную решетку, входной и выходной штуцеры и патрубок разгрузки катализатора (2).

Однако для этого реактора характерны: пониженная производителЬность аппарата, так как нижние слои катализатора практически не взаимодейст" вуют с сырьем, к тому же иэ-эа органиэации только радиального движения потока сырья и постоянного возрастания гидравлического сопротивления центральной трубы скорость реакции также будет существенно снижаться, что также отрицательно влияет на производительность аппаратау — невозможность ремонта и обслуживания аппарата беэ его разборки, 713584 тИс как стакан выполнен в виде цилиндра;

- уменьшение полезного объема катализатора, так как центральная труба проходит через весь слой катализатора. Кроме того, слой катализатора в стакане неподвижен,что существенно ухудшает технико-экономические показатели, так как из-за отравления" катализатора его эффективность резко падает, в то время как отдельные слои объема катализатора могут не вступать во взаимодействие с сырьем.

Цель изобретения — улучшение качества продукте, обеспечение воэможности ремонта без разборки аппарата и уменьшение металлоемкости. . Это достигается тем, что в реакторе стакан выполнен в виде многогранника, составленного из соединенных между собой плоских решеток с ячейками, причем верхние концы решеток установлены выше места соединения корпуса и днища на расстоянии 0,20,4 внутреннего диаметра корпуса, а расстояние от нижних концов решеток до опорной решетки составляет 0,50,6 внутреннего диаметра корпуса, центральная труба установлена над опорной решеткой, а расстояние между верхними концами труби и решеток составляет 0,2-0,3 внутреннего диаметра корпуса. Дополнительно„ с целью обеспечения аксиально-радиального движения потока сырья, верхний конец центральной труби снабжен перфорированной крышкой, площадь отверстий которой равна 0,2-0,3 площади поперечного сечения центральной. трубы, а каждая решетка снабжена простав ками в виде стержней.

На фиг.1 изображен реактор, продольный разрез на фиг,2 — разрез

A-Ъ на фиг,1, Реактор включает корпус 1 с верхним сферическим днищем 2, оснащенным входным штуцером 3 и нижним сферическим днищем 4, оснащенным выходным штуцером 5, и патрубок 6 выгрузки катализатора. В корпусе размещена защитная обечайка 7, внутри которой над опорной решеткой 8, соос" но установлены перфорированная центральная труба 9 и стакан 10, По образующей поверхности центральной трубы 9, по всей длине трубы, выполнены отверстия так, что они образуют различные по суммарной площади отверстий зоны с увеличивающейся (считая сверху-вниз) для каждой зоны по длине трубы. суммарной площадью отверстий, одного диаметра.

На верхнем конце трубы установлена перфорированная крышка 11. Такое выполнение центральной трубы и крыши обеспечивает аксиально-радиальное ижение .потока сырья, снижение гидравлического сопротивления слоя

1 катализатора и трубы, т.е ° повышение производительности аппарата и улучшение качества готового продукта, Между защитной обечайкой 7 и центральной перфорированной трубой 9 размещен стакан 10, выполненный в виде многогранника, образованного набором плоских решеток 12, соединенных между собой, например, точечной сваркой.На каждой решетке закреплены проставки 13, например, стержни из нержавеющей проволоки, предназначенные для упрощения размещения стакана 10 в защитной обечайке 7, образования равномерного распределения сырья по

15 всему объему катализатора и повышение жесткости стакана 10.

Размещение стакана 10 выше места стыка обечайки и днища позволяет на 8-10% увеличить полезный объем

20 катализатора. Этой же цели служит и размещение центральной перфорированной трубы 9 под слоем катализатора, что также увеличивает его полезный объем на 2-3В.

g$ Верхние концы .решеток установлены выше места соединения корпуса и днища на расстоянии 0,2-0,4 внутреннего диаметра корпуса реактора. Расстояние от нижних концов решеток до опорной решетки составляет 0,5-0,6 внутреннего диаметра корпуса реактора, причем центральная труба установлена над опорной решеткой, например, с помощью растяжек, а расстояние между верхними концами трубы и решеток составляет 0,2-0,3 внутреннего диаметра корпуса реактора.

Площадь отверстий перфорированной крышки равна 0,2-0,3 площади поперечного сечения центральной трубы.

"0 Перфорация выполнена по всей длине трубы так, что она образует различные, увеличивающиеся по площади отверстий эоны (секции),причем отношение площади перфорации каждой секции к площади перфорации крышки централь— ной трубы составляет для первой (считая сверху) секции 1,3:1; для второй — 1,6:1; третьей — 1,9:1; четвертой — 2,2:lg пятой — 2,5:1; шестой — 2,8:1; седьмой (разгрузочной) - 2,5-4:1 и восьмой (продувочной) " 2,5-2:1.

Реактор работает следующим образом.

Исходное сырье-парогазовый поток с температурой 480-530 С и давлением

1-4 МПа поступает во входной штуцер

3 аппарата, где распределяется на ряд равномерных потоко-, попадающих на слой фарфоровых шаров 14, еще

69 более равномерно распределяющих исходное сырье После этого меньшая часть сырьевого потока поступает в центральную трубу 9, что обеспечивается площадью отверстий в крышке 11 тру65 бы 9, а большая часть этого потока

713584 йопадает на слой катализатора, находящийся в стакане 10, и через кольцевой зазор между защитной обечайкой и стаканом — в слой катализатора, находящийся под стаканом 10. После взаимодействия с катализатором сырье- 5 вой поток через рабочие секции и две нижних (разгрузочную и продувочную) секции центральной трубы 9 попадает на слой катализатора, находящийся на слое фарфоровых шаров 14; размещенный на опорной решетке 8 и эффективно перемешивает и продувает катализатор, предотвращая его слеживание, .а затем поступает через опорную решетку в выходной штуцер 5. Движение потоков сырья в предлагаемом реакторе существенно отличается от движения сырья в известных ранее реакторах как с аксиальным, так и радиальным вводом сырья. При сохранении общей структуры движения сырьевого потока сверху вниз, большая часть этого потока движется под углом, а меньшая часть вертикально, т.е. в реакторе организовано комбинированное радиально-аксиальное движение сырьевого 25 потока, при этом обеспечивается максимальный контакт сырья со всем объемом катализатора.

Предлагаемая конструкция реактора позволяет увеличить полезный объем 30 катализатора, при прочих равных условиях, по сравнению с реакторами с аксиальным вводом на 2-3Ъ, а с радиальным вводом сырья — на 20-25% и уменьшить металлоемкость аппарата З5 на 10-15%.

Формула изобретения

1. Реактор, включающий корпус со сферическими днищами, защитную обе чайку, размещенный внутри обечайки входной и выходной штуцеры и патрубок разгрузки катализатора, стакан с предохранительной сеткой, центральную перфорированную трубу, опорную решетку, отличающийся. тем, что, с целью улучшения качества продукта, обеспечения возможности ремонта без разборки аппарата и уменьшения металлоемкости, стакан выполнен в виде многогранника; составленного иэ соединенных между собой плоских решеток с ячейками, причем верхние концы решеток установлены выше места соединения корпуса и днища на расстоянии 0,2-0,4 внутреннего диаметра корпуса, а расстояние от нижних концов решеток до опорной решетки составляет 0,5-0,6 внутреннего диаметра корпуса, центральная труба установлена над опорной решеткой, а расстояние между верхними концами трубы и решеток составляет

0,2-0,3 внутреннего диаметра корпуса.

2. Реактор по п.1, о т л и ч а ю— шийся. тем, что, с целью обеспечения аксиально-радиального движения потока сырья, верхний конец. центральной трубы снабжен перфорированной крышкой, площадь отверстий которой равна 0,2-0,3 площади поперечного сечения центральной трубы.

3. Реактор по п.п.1,2, о т л ич а ю шийся тем, что каждая решетка снабжена проставками в виде стержней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 92634194,кл.23-285.

1953.

2. Патент CltIA 93027244,кл.23-265, 1962 (прототип).

Составитель A.Òàðàcîâ

Техред М.Петко Корре к тор Ю. Макаренко

Редактор Ф.Серебрянский

Эакаэ 9160/2

Тираж 809 Подписное

ЦНЛИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4