Реактор для проведения каталитических процессов

 

1. РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕЙИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ с радиальным ходом газа, включающий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально с образованием кольцевого пространства, разделенного вертикально установленными радиальными перегородками на секции, установлена перфорированная обечайка с катализатором и центральной перфорированной трубой, соединенной с патрубком вывода продуктов реакции, крышку, днище,распределительное устройство соединенное с патрубком ввода реагентов , и патрубок для выгрузки катализатора , |отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения металлоемкости реактора, последний снабжен ложным перфорированным днищем,соединенньам с нижним торцом перфорированной обечайки и размещенным на расстоянии от днища с образованием канала, сообщенного с секциями кольцевого пространства. g 2. Реактор поп.1, отличающийся тем, что ложное днище вы (Л полнено в виде перевернутых и перфорированных в верхней части желобов, с изогнутых по форме днища и обращенных к нему открытым торцом, при этом стенки желобов расположены на днище и образуют каналы, соединенные соответственно с секциями кольцевого ijpocTpaHCTBa.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОМХ

РЕСПУБЛИК

МЯ) В 01 Ю 8 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДа СТНЕННЫЙ КОМИТЕТ OCCP

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1(21) 3489879/23-26 (22) 06.09.82 (46) 15.12.83. Бюл. 9 46 (72) А.М. Сычева, В.С. Генкин, С.М. Мельников, Г.В. Мамонтов, И.Г. Фадеев, Н.М. Дюрик,Б.Н. Литвишков, A.È. Луговской и П.N. Ващенко (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (53) 66.097 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 713584, кл. В 01 J 8/02, 1980.

2. Патент США Р 4244922, кл. 422/218, 1981. ,(54) (57) 1. РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ с радиальным ходом газа, включающий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально с образованием кольцевого пространства, разделенного верти кально установленными радиальными перегородками на секции, установлена перфорированная обечайка с катаSU„„ А лизатором и центральной перфорированной трубой, соединенной с патрубком вывода продуктов реакции, крышку, "днище, распределительное устройство соединенное с патрубком ввода реагентов, и патрубок для выгрузки катализатора, jo т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения металлоемкости реактора, последний снабжен ложным перфорированным днищем,соединенным с нижним торцом перфорированной обечайки и размещенным на расстоянии от днища с образованием канала, сообщенного с секциями кольцевого пространства.

2. Реактор по п.1, о т л и ч а ю- ф шийся тем, что ложное днище выполнено в виде перевернутых и перфорированных в верхней части желобов, изогнутых по форме днища и обращенных к нему открытым торцом, при этом стенки желобов расположены на днище а и образуют каналы, соединенные соответственно с секциями кольцевого пространства. ©

1ОБО214 изобретение относится к конструкциям реакторов со стационарным слоем катализатора и может бить использовано,. например, в гидрогенизационных процессах.

Известен реактор для каталитичес- 5 кого процесса, имеющий корпус с

2-мя.днищами, кольцевой зазор между корпусом и слоем катализаторов для входа потока сырья, образованный желобами с перфорированными стенками,10 поддерживающими слой катализатора, центральный перфорированный катализатор для сбора готового продукта и штуцер для вывода его из реактора.

Них<нее днище аппарата до обреза перфорированных желобов заполнено инертным зернистым материалом, поддерживающим слой катализатора (11

Недостатком этой конструкции является то, что значительная часть рабочего объема аппарата, заполненная инертным материалом, не используется для проведения реакции, а нижнее дно работает в условиях повышенных температур, возникающих при реакции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и,цостигаемому эффекту является реактор, включающий пили<дрический корпус, внутри которого коаксиально с образованием

30 кольцевого пространства, разделенного вертикально установленными радиальными перегородками на секции, установлена перфорированная обечайка с катализатором и центральной перфорированной трубой, соединенной с патрубком вывода продуктов реакции, крышку„ днище, расгределительное устройство, соединенное с патрубком ввода ðåa.гентов, и патрубок 40 для выгрузки катализатораf.23, Недостаткогл этой конструкции является то, что пространство глежду устройством, поддерживающим слой катализатора„ и футеровкой нижнего днища не заполнено катализатором и не используется в рабоч м процессе. Кроме того, применение теплоизоляционного материала также приводит к потере полезного объема реак. тора, труцоемко и ненадежно в эксплуатации.

Цель изобретения — увеличение производительности и уменьшение металлоемкостн.

Поставленная цель достигается тем, что реак= ар для проведения каталитических процессов с радиальным ходом газа, включающий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально с образованием кольцевого пространства, разделенного вертикально установленными радиальными перегородками на секции, установлена перфорированная обечайка с катализатором и центральной перфорированной трубой, соединенной с патрубком вывода продуктов реакции, крышку, днище, распределительное устройство, соединенное с патрубком ввода реагентов, и патрубок для выгрузки катализатора, снабжен ложным перфорированным днищем, соединенным с нижним торцом перфорированной обечайки и размещенным на рас;стоянии от днища с образованием канала, сообщенного с секциями кольцевого пространства, при этом ложное днище выполнено в виде перевернутых и перфорированных в верхней части желобов, изогнутых по форме днища и обращенных к нему открытым торцом, при этом стенки желобов расположены на днище и образуют каналы,соединенные соответственно с секциями кольцевого пространства.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая конструкция реактора., на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг.1, на фиг.4 — узел l на фиг.3.

Реактор состоит из цилиндрического корпуса 1, верхнего 2 и нижнего 3 днищ. На верхнем днище 2 установлен патрубок 4 ввода сырья. В выходном сечении патрубка 4 крепится устройство 5 распределения потока, предназначенное для равномерного распределения сырья вдоль стенок корпуса.

Б верху цилиндрического корпуса 1 установлена тарелка б, предназначенная для предотвращения прохода через слой катализатора 7 в вертикальном направлении. На нижнем днище

3 имеется патрубок 8 выгрузки катализатора и штуцер 9 вывода продукта, соединенный с центральной перфорированной трубой 10, служащей сборным коллектором для вывода продукта.

На внутрен ей поверхности нижнего днища 3 установлено. ложное перфорирование днища, которое может быть выполнено в виде желобов 11, изогнутых по форме днища 3.

Верхний торец изогнутых перфорированных желобов 11, расположенных на нижнем днище, соединен с нижним концом основных вертикальных секций

12, образованных радиальными перегородками 13, что дает возможность потоку сырья проходить в установленные на нижнем днище изогнутые желоба . 1 и через отверстия на их внешней стенке 14 поступать в слой катализатора 7 и оттуда, через центральную трубу, выходить иэ реактора. <ппарат работает следующим образом.

Поток сырья вводится в аппарат через верхний патрубок 4 и, пройдя устройство 5 распределения потока, направляется в кольцевое простраист1060214 во между корпусом 1 аппарата и слоем катализатора, разделенное на секции с помощью вертикальных перегородок

13; и далее в являющиеся их фактическим продолжением изогнутые желоба 11, расноложенные на нижнем днище. Из секциЯ 12, желобов 11 по всей их длине, через отверстия в стенках поток радиально проходит слой катализатора 7, собирается в центральной трубе 10 и выводится из аппарата через нижний центральный штуцер 9.

Проходя по желобам 11, поток. сырья омывает внутреннюю поверхность стенок днища, создавая подвижной газовый слой, охлаждающий стенку днища

:и препятствующий ее нагреву за счет ,теплоты, выделяющейся из реакции. !

Таким образом, в предлагаемой ,конструкции расчетная температура стенок днища равна температуре вхоцящего потока, В реакторах известной конструкции расчетная температура стенки

"равна температуре зоны реакции, которая при зкзотермических реакциях выше температуры сырья.

Например, в процессе конверсии окиси углерода в реакторе известной конструкции температура стенки эа счет нагрева от тепла, выделившегося при реакции, равна 300-350 С.

В предлагаемом реакторе температура стенки, равная температуре потока, составляет 150-300 С, что помимо о . повышения эксплуатационной надежности уменьшает расчетную толщину стен.

10 ки на 18-20%.

Таким .образом, предлагаемое изобретение позволяет увеличить количество катализатора, загружаемое в реактор на 10-30% в зависимости

15 о диаметра аппарата и формы его днища., соответственно повысить производйтельность реактора.

В базовом реакторе риформинга ф 3,4 м с эллиптическим днищем

2р объем загружаемого катализатора составляет 50 м. В реакторе предлагаемой конструкции объем загружаемого катализатора составляет б0 м благодаря использованию объема нижнего

25 P,HHIgB, Увеличение объема катализатора на 20% позволяет пропорционально повысить производительность базового реактора.

10б0214

Составитель Н. Кацовская

Техред B.Äàëåêoðåé Корректор О. Билак

Редактор А. Химчук

Тираж 537 Подписное

BHHHITH 1 o p T e o o oM e CCCP по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9905/5

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