Реактор для каталитической конверсии углеводородов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (iц 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29.09.81 (21) 3334651/23-26 (51) Я К,л с присоединением заявки,%

В 01 Х 8/04

3Ъеударетвеииый комитет

СССР (23) ПриоритетОпубликовано 07.11.82. Бюллетень Юе 41 по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.097 (088.8) Дата опубликования описания 17 11 82

Р. С. Веранян, А. Ф. Гохгут, В. И. Еньков, В. Я. Круглянский, Л. И. Кротов, С. А. Михайлова, B. Б. Николаевс:.ййй,:--=--Э. -К. Назаров, Л. 3. Николова, А. Я. Сявриков зт М.;Ф,. Шопшин ъ т " I с ": =.

Научно-производственное объединение Техэнер о1ймпром в r

Госуларственный институт азотной промышле ности ( и Научно-исследовательский институт химического маитттййтроения (72) Авторы изобретения (7I ) Заявители (54) РЕАКТОР ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ

УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к химической технологии производства синтетических продуктов и может быть использовано в производствах аммиака, метанола и водорода.

Известен реактор для каталитической конверсии углеводородов, содержаший цилиндрический корпус с патрубками для подвода и отвода греюшего газа, установленный внутри него трубчатый теплообменный пучок, трубы которого подключены к коллекторам, и размешенную в трубах катализаторную засыпку (1).

Недостатком реактора является сложность загрузки и выгрузки катализатора.

Кроме того, такая конструкция усложняет ремонт реактора и замену труб пучка, а выполнение коллекторов в виде камер с трубными досками приводит к значительному снижению надежности из-эа образования трешин в досках и увеличению металлоемкости.

К предлагаемому реактору наиболее близок реактор для каталитической конвер2 сии углеводородов, содержаший вертикальный корпус, внутри которого установлена газораспределительная решетка с ка= тализаторной засыпкой и размешенные в ней теплообменные трубки, подключенные к коллекторам, снабженным патрубками подвода и отвода греюшего газа I g).

Недостатком этого реактора является то, что при выходе из строя трубы пучка сложно обнаружить поврежденную трубу.

Сложно контролировать утечки греюшего газа в объем конвертированного. При ис пользовании ядовитого греюшего газа или создаюшего конвертированным взрывоопасные смеси необходимы быстрое определение зоны утечки и замена трубы.

Кроме того, конструкция коллекторов в виде камер с трубными решетками также не позволяет произвести быстрый ремонт труб теплообменного пучка.

Целью изобретения является обеспечение безопасности работы за счет определения места возможной утечки гфеюшего газа и упрошение эксплуатации.

3 9714

Это достигается тем, что реактор для каталитической конверсии углеводородов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с разьемным соединением и па-. трубками для подвода и отвода технологи- ческого газа, установленный внутри корпуса трубчатый теплообменный пучок, трубки которого подключены к коллекторам, снабженным патрубками для подвода и отвода греющего газа, и размеи енную между 10 трубками на решетке катализаторную засыпку, снабжен радиально установленными на решетке глухими перегородками, выполненными из плотно установленных теплообменных труб и образующими отдельные секции, S в которых размещены теплообменные трубки, при этом газораспределительная решетка выполнена из отдельных секторов, жестко закрепленных на радиальных перегородках. 20

Кроме того, реактор снабжен размещенными аксиально по вертикальной оси раздающей и собирающей трубами, на которых с помо|цью патрубков подвода и отвода греющего газа закреплены коллекторы, выполненные в виде тора, и установленной коаксиально снаружи теплообменных трубок дополнительной обечайкой с люками, расположенными над газораспределительной решеткой. 30

На фиг. 1 изображен предлагаемый реактор, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 2.

Реактор для каталитической конверсии углеводородов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с разъемным фланцевым соединением 2 и патрубками

3 и 4 соответственно для подвода и отвода конвертированного (технологическо-. 0 го) газа. Внутри корпуса 1 установлены теплообменные трубки 5 с холлекторами

6 и 7, снабженными патрубками 8 и 9 соответственно для подвода и отвода греющего газа. Между трубками 5 на решетке 10 размещены катализаторная засыпка 11 и радиальные перегородки 12, образующие вертикальные изолированные друг от друга отсеки 13. Перегородки

12 выполнены путем проварки между со50 бой труб или размещением между ними продольных вставок.

Решетка 10 выполнена в виде отдель- ных секторов 14 с отверстиями 15, количество этих секторов соответствует количеству отсеков 13. Секторы решетки

10 закреплены на перегородках 12 при помощи упоров 16.

59 4

Коллекторы 6 и 7 могут быть выполнены в виде тора и установлены при помоши патрубков 8 и 9, соответственно на раздающей 17 и собирающей 18 трубах.

Последние размещены аксиально по вер1тикальной оси корпуса 1 и закреплены в его днище 19. Корпус 1 выполнен с внутренней изоляцией 20. Между этой изоляцией и теплообменными трубками размещена дополнительная обечайка 21, снабженная люками 22, размещенными напротив каждого отсеха 13 над решеткой 10.

Реактор работает следующим образом.

Технологический газ в виде пароуглеводородной или пароуглекислотно-углеводородной смеси через патрубок 3 поступает в корпус 1, проходит через отверстия 15 решетки 10 в межтрубное пространство трубох 5 и движется через катализаторную засыпку 11, где под воздействием тепла греющего газа протекают реакции конверсии, например:

СН + QO СО + 3Н

3 СН + 2Н2О + СО 4СО + 8Н ,2

Конвертированный газ отводится из хорпуса 1 через патрубок 4.

Греющий газ поступает в трубки 5 через трубу 17, патрубки 8 и коллектор 6 и отводится через коллектор 7, патрубок

9 и трубу 18.

Загрузка и выгрузка катализаторной засыпки 11 производится при снятой верхней части корпуса 1.

Выполнение конвертора с изолированными друг от друга отсеками 13 позволяет путем установки датчиков в каждом таком отсеке обнаружить утечку газа, найти дефектную трубу, отглушить ее и быстро заменить отравленную в этом отсеке катализаторную засыпку 11. При этом снимается верхняя часть корпуса

1 и через люки 22 нагружается катализаторная засыпка.

При больших повреждениях труб какого-либо отсека 13 производится полная замена труб отсека с перегородками 12 и расположенными на них секторами 14 решетки 10.

Такая замена облегчается при выполнении коллекторов 6 и 7 в виде торов с закреплением последних на трубах 17 и

18, проходящих через днище 19 корпуса 1.

Выполнение реактора с дополнительной обечайкой 21 упрощает загрузку и выгрузку катализаторной засыпки 11 ин5 9714 дивидуально из какого либо отсека 13.

Выгрузка производится через люки 22.

Таким образом, выполнение реактора согласно изобретению упрощает эксплуа-, тацию его и проведение ремонта. 5

-Технико-экономический эффект от внедрения реактора производительностью

1500 т/сут. аммиака за счет увеличения межремонтного периода ориентировочно составит 1000000 руб. 10. 1. Реактор для каталитической конвер- 15, сии углеводородов, содержащий вертикальный корпус, внутри которого установлена газораспределительная решетка с катализаторной засыпкой и размещенные в ней теплообменные трубки, подключен- щ ные к коллекторам, снабженным патрубками подвода и отвода греющего газа, о т л и .ч а ю ш и и с я тем, что, с целью обеспечения безопасности работы за счет определения места возможной утечки греющего газа и упрощения эксплуатации, реактор снабжен радиально установленными на решетке глухими перегоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции ¹ 2264768, д кл. В 01 У 8/06, 1975.

2. Атрошенко В. И. и др. Курс технологии связанного азота. М., Химия, 1968, с. 233, рис. flit -20.

Формула изобретения родками, выполненными из плотно установленных теплообменных труб и образующими отдельные секции, в котор х размещены теплообменные трубки, при этом газораспределительная решетка выполнена из отдельных секторов, жестко закрепленных на радиальных перегородках.

2. Реактор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен размещенными аксиально по вертикальной оси раздающей и собирающей трубами, на которых с помощью патрубков подвода и отвода греющего газа закреплены коллекторы, выполненные в виде тора.

3. Реактор по пп. 1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен установленной коаксиально снаружи теплообменных трубок дополнительной обечайкой с люками, расположенными над газораспределительной решеткой.

971459

Составитель Н. Каыовская

Редактор З.Бородкина Техред Т.Фанта Корректор М.Демчиц

Заказ 8860/10 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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