Реактор

 

<о764715

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3asaneHo 0807,74 (21) 2043083/23-26 (53)М. Кл.З

В 01 Ю 19/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230980, Бюллетень № 35 (53) УДК 6,6.023 (088 8) Дата опубликования описания 230980

И. Редька,,И. В Волохов, В, Д. Стовпяга и В. Ф, Ермоленко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕй.к1 ОР

"" Изобретение относится к аппаратам химического машиностроения, используемым в химической, нефтехимической и других областях для проведения химических процессов, в частности к реакторам пиролиза углеводородов, где требуется защита аппаратов или отдельных узлов от разрушения.

Известны реакторы, состоящие из смесителя, предназначенного для смешения исходных компонентов, диффузора, горелочнрго блока и закалочного устройства. Горелочный блок имеет одно (одноканальный) или множество (многоканальный) отверстий для,расчленения; 15 газового потока на большое количество струй и подачи его в реакционную зону. Реакция образования ацетилена из углеводородов происходит в пламени обычно при температуре 1300-1400©С20

Зона реакции ограничивается горелочным блоком (плитой, боковыми стенками охлаждаемого горелочного блока) и зоной закалки.

При осуществлении процесса пиролиза очень важно предотвратить обратный проскок пламени из реакционной эоны в смеситель и тем самым предотвратить разрушение смесителя и реактора.з0

Это.достигается с помощью . различных усовершенствований конструкции реактора и сттособов пиролиза.

Известные конструкции реакторов, а также;способы позволяют предотвратить-обратный проскок пламени в смеситель, и возможное самовоспламенение смеси,в смесителе, однако, не позволяет своевременно обнаружить,прогорание трубчатки горелочного блока, а следовательно, предотвратить проскок пламени в смеситель в более ранний период, в результате чего прогар, реактора может наступать в любой момент (1)и (2).

Наиболее близким техническнм решением иэ известных является реактор термоокислительного пиролиэа, включающий смесйтель, диффузор, многоканальный горелочный блок, в котором расположена 91 трубка диаметром 25 мм, трубки для подачи стабилизирующего кислорода, зону реакции и закалочную зону.

Для предотвращения проскока пламени из .реакционной эоны в смеситель и диффузор скорость газа в отверстиях плиты поддерживается больше скорости распространения пламени для данных условий.

764715

Чтобы обнаружить прос кок пламени в смеситель, предотвратить прогорание корпуса реактора и проскок пламени наружу, над гаэораспределительной решеткой устанавливают термопару, связанную с блокировочным устройством остановки реактора по температуре.

Однако, поскольку термопара фиксирует температуру в одной зоне (точке) над газораспределительной решеткой, а прогорание газораспредемительных трубок может произойти в любой их точ*ке и, прежде всего, в местах подвода стабилиэирукицего кислоро1 да, а также ввиду быстрого потока газа, не удается предотвратить прогорание корпуса реактора, проскок пламени наружу и повреждение близлежащих коммуникаций.

Цель изобретения — предотвратить разрушение корпуса реактора от прого.рания, увеличить срок службы реакто-. 20 ра и безопасность его работы.

Это достигается темр что горелочный блок снабжен замкнутым змеевиком, огибающим по касательной-газораспределительные трубки и подсоединенным 25 к датчику давления. Змеевик лучше расположить в зоне прохождения стабилизирующего кислорода, так как в этих местах чаще всего начинается прогар газораспределительныхтрубок горелочного блока.

При разрушении хотя бы одной из трубок газораспределительной решетки

;разрушается змеевик, происходит(" разрыв пневмоцепи, срабатывает блокировка и реактор мгновенно отключается. Змеевик изготовлен из нержавеющей- трубки диаметром 5-6 мм.

На фиг. 1 изображен реактор для пиролиза углеводородов; на фиг, 2 горелочный блорс. 40

Реактор имеет смеситель 1, диффузор 2, горелочный блок 3 с вмонтированным в него змеевиком 4, реакционную зону 5, зону охлаждения 6 и корпус реактора 7 . 45

Змеевик 4 находится под давлением, инертного газа и выполняет роль контролирующего органа.

Горелочный блок 3 содержит также 50 газораспределитель ную реш етку 8, трубки 9 и 10 стабилизирующего кислорода и электроконтактный манометр 1;1.

Кислород после кислорододувки и пРирОдный газ из коллектоРа, пройдя подогреватель, гдв подогревается до 6 0 С, поступает в смеситель;1, Там 1 азовые"IIoToBH тщательно перемешиваются и поступают в диффузор;2.

Через газорасйределитель йый блок

3 смесь поступает в реакционную зону 60

5, где происходит разложение метана до ацетилена. Температура в реакционной зоне 1300-1400ОC.

Из реакционной зоны 5 газы пиролиза, йройдя зону закалки, направляют- 65 ся для охлаждения, после чего газовая смесь проходит систему очистки

Прй прогорании одной из гаэораспределительных трубок прогорает близлежащий участок змеевика 4, давление в цепи контролирующего органа падает и электроконтактный манометр 11 показывает отсутствие давления в контролирующем органе, срабатывает блокировка пуска и остановки реактора. Предлагаемое изобретение можно ис польэовать и в других аппаратах, в ко<орых, возможен местный перегрев корпусов и где контроль известными методами затруднен, например в футерованных аппаратах. В качестве контролирующего органа взамен змеевика можно устанавливать рубашку под избыточным давлением. Падение давления укажет на нарушение футеровки и начало прогара корпуса.

В футерованных пластиком аппаратах можно устанавливать контролирующий орган из менее теплостойкого материала, Разрушение контролирующего органа укажет на повышение температуры.

Пластмассовые конструкции контролирующего органа можно устанавливать снаружи аппарата, в местах возможного перегрева, навивая трубки вокруг аппарата. Разрушение контролирующего органа укажет не только на повышение температуры, но и на место перегрева .

Предлагаемое изобретение можно использовать и для определения попада- ния или получения в процессе реакции. коррозионно-активных веществ. Для этого контролирующий орган необходимо изготавливать из такого же материала, что и корпус, но более тонкого или менее коррозионно-стойкого.

Прокорродированный контролирующий орган укажет, что в аппарате получилась или попала агрессивная среда, и даст возможность своевременно принять мер и.

Реактор предлагаемой конструкции дает возможность своевременно обнаружить прогорание газораспределительной трубчатки гЬрелочного блока, предупреждает случаи прогара корпуса ðåàêтора, увеличивает срок. службы и безопасность работы реактора, Формула изобретения

Реактор для пиролиэа,углеводородов включающий корпус, смеситель, диффузор, горелочный блок с гаэораспределительными трубками, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения предотвращения разрушения корпуса реактора от прогорания, увеличения срока службй и безопасности его.работы, горелочный блок снабжен замкнутым змеевиком, огибающим по касательной

7 64715 газораспределительные трубки и подсоединенным к датчику давления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

;1, Патент Великобритании в 1150417 к,п, В 1 Х, 05 ° 0;4 6;8 °

2 Патент Японии 9 70-24-964, 1,9,08 ° 70

764715

4-4

Составитель Э.Беляева

Техред Н.Барадулина Корректор С.Шекмар

Редактор О,Стенина

Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыТий

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

Заказ 6383/б

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