Реактор окисления углеводородов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 799207

Йои1в Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.09.79 (21) 2821959/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (51) М. Кл.а

В 01J 19/00

1осударствеиный комитет (53) УДК 66.023.2 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Л. Н. Чернышева, А. А. Васин, И. Я. Городецкий, Б. С. Смолянский и А. С. Бадриан (71) Заявитель (54) РЕАКТОР ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к оборудованию для окисления углеводородов, в частности для окисления циклогексана в производстве капролактама.

Известен реактор окисления углеводоро- 5 дов в жидкой фазе, содержащий горизонтально установленный. цилиндрический кор»ус, разделенный на секции попарно смонтированными па корпусе с зазором друг к другу вертикальными подпорными и рас- щ пределительными перегородками, из которых каждая подпорная перегородка установлена с зазором к верхней части корпуса, а каждая распределительная — с зазором к днищу корпуса, размещенные в каждой 15 секции барботеры с рабочими и дренажными отверстиями и штуцер отвода продукта (1).

Недостатками известного устройства являются возможность опустошения последней секции реактора и оголения барботеров при неисправности дроссельного клапана на линии отвода продукта из реактора или управляющего им регулятора уровня, что приводит к возникновению взрывоопасных концентраций в последней по ходу продукта секции реактора; возможность возникновения взрывоопасных концентраций в любой из его секций при оголении барботеров, которое может произойти в зо случае забивки смолообразными продуктами, уносимыми с газовои фазой, выводных газовых линий, что, в свою очередь, приводит к повышению давления внутри соответствующей секции и выбрасыванию жидкости через канал между подпорной и распределительной перегородками в предыдущую секцию; возможность загорания смолообразных продуктов в случае пх накопления на днище реактора при обдуве струями газа из дренажных отверстий, так как температура тления смолообразных продуктов близка к рабочей температуре процесса, что может вызвать прожиг днища реактора и возникновение пламени внутри реактора.

Цель изобретения — обеспечение безопасности эксплуатации реактора.

Для достижения этой цели реактор окисления углеводородов в жидкой фазе, содержащий горизонтально установленный цилиндрический корпус, разделенный на секции попарно смонтированными на корпусе с зазором друг к другу вертикальными подпорными и распределительными перегородками, из которых каждая подпорная перегородка установлена с зазором к верхней части корпуса, а каждая распределительная — с зазором к днищу корпуса, размещенные в каждой секции барботеры

799207 с рабочими и дренажными отверстиями и штуцеры подачи и отвода продукта, снабжен дополнительной подпорной перегородкой, вертикально смонтированной перед штуцером отвода продукта в последней по ходу продукта секции корпуса с зазором к его верхней части, и пластинами с антиадгезионной поверхностью, установленными на днище корпуса под дренажными отверстиями барботеров, причем в каждой распределительной перегородке выполнено отверстие, нижний край которого расположен выше верхнего края парной подпорной перегородки.

На фиг. 1 представлен реактор, разрез; на фиг. 2 — то же, разрез А — А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Реактор окисления углеводородов содержит установленный горизонтально или с небольшим наклоном (Π— 5 ) цилиндрический корпус 1, имеющий штуцеры: 2— для ввода исходной жидкости — циклогексана, 3 — для вывода продукта-оксидата и 4 — для вывода реакционных газов. Попарно смонтированными на корпусе с зазором 5 друг к другу вертикальными подпорными 6 и распределительными 7 перегородками корпус 1 разделен на секции

8 — 12.

Подпорные перегородки 6 герметично прикреплены к днищу и боковым стенкам аппарата. Между подпорной перегородкой ,6 и верхней частью цилиндрического корпуса 1 имеется зазор. Подпорные перегородки 6 обеспечивают поддержание рабочего уровня реакционной смеси в секциях

8 — 12. Распределительные перегородки 7 герметично прикреплены к верхней части корпуса и боковым стенкам аппарата.

Между распределительной перегородкой 7 и днищем цилиндрического корпуса 1 имеется зазор, Зазор 5 между распределительной перегородкой 7 и подпорной перегородкой 6 служит для сепарации пузырьков газа от перетекающей из одной секции в другую реакционной жидкости.

В верхней части распределительных перегородок 7 выполнены отверстия 13, предпочтительно сегментообразной формы, нижний край которых выше верхнего края парной подпорной перегородки 6. В каждой секции реактора для обеспечения подачи кислородсодержащего газа установлены барботеры 14 с рабочими 15 и дренажными

16 отверстиями. На днище корпуса 1 под дренажными отверстиями установлены защитные пластины 17 с антиадгезионной поверхностью в виде фторпластовых накладок 18. Пластины служат для защиты дна реактора от прожига, опасность которого возникает при взаимодействии выходящих из дренажных отверстий 16 струй газа с наслаивающейся на металлическое днище аппарата смолой.

Реактор снабжен дополнительной подпорной перегородкой 19, смонтированной перед штуцером 3 отвода продукта в последней по ходу продукта секции 12 с образованием разгрузочной камеры 20. Дополнительная подпорная перегородка 19 установлена с зазором 21 к его верхней части.

Для отвода оксидата из корпуса 1 через штуцер 3 предусмотрен дроссельный клапан

10 (не показан), управляемый поплавковым регулятором уровня (не показан) .

Реактор работает следующим образом.

Исходный углеводород (циклогексан) поступает через штуцер 2 в секцию 8. Из сек15 ции 8 через подпорную 6 и распределительную 7 перегородки циклогексан перетекает в секцию 9 и далее в секции 10 — 12. Из секции 12 циклогексан через дополнительную подпорную перегородку 19 перетекает

- 0 в разгрузочную камеру 20, из которой реакционная жидкость затем выводится через штуцер 3. Воздух на окисление подается в каждую секцию 8 — 12 и распределяется в барботажном слое через рабочие отвер25 стия 15 барботеров 14. Реакционные газы выводятся из реактора через штуцеры 4 в общий коллектор (не показан), Поплавковый регулятор уровня и дроссельный клапан работают по уровню жидкости в раз30 грузочной камере, что позволяет избежать возникновения аварийных ситуаций при нарушениях в работе дроссельного клапана или поплавкового регулятора уровня.

Наличие разгрузочной камеры в реакто35 ре, в которую воздух не подается, в случае нарушения работы клапана регулировки уровня реакционной жидкости после реактора исключает возможность оголения барботеров и возникновения взрывоопасных

40 концентраций паров циклогексана в газовой фазе, Наличие отверстий в верхних частях распределительных перегородок позволяет выравнивать давление в секциях, что предотвращает возникновение взрывоопасных

45 ситуаций благодаря обеспечению невозможности опустошения любой рабочей секции реактора от жидкости и оголения барботеров.

Наличие защитных пластин под направ50 ленными вниз дренажными отверстиями барботеров позволяет предотвратить возможный прожиг дна аппарата струей кислородсодержащего газа в случае накопления на дне аппарата горючих смол с тем55 пер атурой воспламенения, близкой к тем. пературе ведения процесса, или нарушения технологического режима при забивке части отверстий барботеров смолообразными продуктами.

00 Описанное устройство безопасно и надежно в работе.

Формул а изобретения

Реактор окисления углеводородов в жидкой фазе, содержащий горизонтально уста799207

5 7 9 4. 10

11 4 12 D ((!! l г. б 5 7 б 7 1Ь !9 19

Фие:/

Составитель И. Волгина

Техред А. Камышникова

Редактор Е. Хейфиц

Корректор Л. Слепая

Заказ 1018/14 Изд. № 183 Тираж 577 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 новленный цилиндрический корпус, разделенный на секции попарно смонтированными на корпусе с зазором друг к другу вертикальными подпорными и распределительными перегородками, из которых каж- 5 дая подпорная перегородка установлена с зазором к верхней части корпуса, а каждая распределительная — с зазором к днищу корпуса, размещенные в каждой секции барботеры с рабочими и дренажными от- 10 верстиями и штуцер отвода продукта, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безопасности эксплуатации реактора, он снабжен дополнительной подпорной перегородкой, вертикально смонтированной 15 перед штуцером отвода продукта в последней по ходу продукта секции корпуса с зазором к его верхней части, и пластинами с аптиадгезпонной поверхностью, установленными на днище корпуса под дренажными отверстиями барботеров, причем в каждой распределительной перегородке выполнено отверстие, нижний край которого расположен выше верхнего края парной подпорной перегородки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ПНР ¹ 64449, кл. 12G, 1/01, опублик. 1972 (прототип).