Совмещенный реактор-коксонагреватель для процесса непрерывного коксования нефтяных остатков в слое псевдоожиженного коксового теплоносителя

 

Щ 125547

Класс 12о, 4,з

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И. А. Вахрушев, Г. С. Ерохин и К. М. Лившиц

СОВМЕЩЕННЫЙ РЕАКТОР-КОКСО НАГРЕВАТЕЛЬ

Заявлено 19 марта 1958 г. за ¹ 595097/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 2 за 1960 г.

В промышленных установках для непрерыеного коксования нефтяных остатков в слое псевдоожиженного коксового теплоносителя основными аппаратами являются реактор и коксонагреватель с применением пневмотранспорта для осуществления циркуляции частиц теплоно"ителя между указанными аппаратами.

Описываемый совмещенный реактор-коксонагреватель для процесса непрерывного коксования нефтяных остатков в слое псевдоожиженного коксового 1еплоносителя позволяет исключить применение пневмотранспорта и уменьшить высоту установки коксования.

В этих целях, реактор-регенератор разделен в верхней части вертикальной плоской или цилиндрической стенкой на три зоны: зону реакции с отпарной (десорбционной) секцией, зону нагрева коксового теплоносителя с отпарной (десорбционной) секцией и зону обмена частиц коксового теплоносителя между зонами реакции и нагрева. Отпарные секции расположены в суженной части каждой зоны и разделены на соты продольными перегородками. Зона обмена расположена в нижней суженной части реактора-коксонагревателя.

На фиг. 1 изображена схема совмещенного реактора-коксонагревателя; на фиг, 2 — сечение по АА нижней части реактора-коксонагревателя.

Вертикальная цилиндрическая (или плоская) перегородка 1 разделяет верхнюю часть совмещенного реактора-коксонагревателя на зону 2 реакции с отпарной (десорбционной) секцией 3, зону 4 нагрева с от,парной (десорбционной) секцией 6 и зону 6 обмена частиц коксового теплоносителя между зонами 2 и 4. Отпарные (десорбционные) секции 8 и 5 расположены в суженной части каждой зоны и продольными пере. городками 7 разделены на соты.

Реактор-коксонагреватель загружается до определенного уровня порошкообразным коксовым теплоносителем. В нижнюю зону 6 обмена, № 125547 соединяющую зону 2 реакции и зону 4 нагрева, для создания псевдоожиженного состояния частиц через распределительную решетку 8 подается водяной пар (или другой инертный газообразный агент), который может быть в дальнейшем легко выделен из парообразных продуктов реакции.

В нижнюю часть зоны 2 реакции над десорбционной секцией 8 для создания удовлетворительного псевдоожижения подается дополнительное количество пара (или другого инертного агента) по трубопроводу 9.

Сырье в зону реакции подается по трубопроводу 10 несколько выше места подачи пара. В нижнюю часть зоны 4 нагрева над десорбционной секцией 5 подается воздух по трубопроводу 11, необходимый для сжигания частиц образующегося в процессе реакции кокса и служащий одновременно основным псевдоожижающим агентом в зоне нагрева коксового теплоносителя. При горении кокса в зоне нагрева происходит нагрев коксового теплоносителя.

1 оличество выделяемого B коксонагревателе тепла регулируется расходом воздуха.

Вследствие интенсивного перемешивания частиц в псевдоожиженном слое происходит обмен частиц через зону б обмена между зонами реакции и нагрева, а следовательно, осуществляется подвод тепла из зоны 4 нагрева в зону 2 реакции. Скорость перемешивания частиц в псевдоожиженном слое увеличивается с увеличением скоро"ти псевдоожижающего агента (пропорционально скорости газа), поэтому скорость циркуляции частиц между зонами реакции и нагрева, а следовательно, и количество тепла, подводимого в зону реакции, может регулироваться наряду с изменением расхода воздуха в зоне нагрева кокса изменением скоро=ти пара (или другого инертного агента) в зоне обмена.

Необходимая скорость циркуляции частиц между зонами реакции и нагрева через зону обмена может быть вполне обеспечена при значительно более низкой величине площади поперечного сечения зоны обмена по сравнению с суммарной площадью поперечного сечения зон реакции и нагрева; поэтому нижняя часть аппарата, включая десорбционные секции, выполнена суженной. Назначением продольных перегородок в десорбционных секциях является предотвращение перемешивания газа, т. е. предотвращение попадания газа из зоны нагрева в зону реакции и обратно. Разделение десорбционных секции на соты полностью предотвращает перемешивание газа между зонами реакции и нагрева и совершенно не влияет на скорость циркуляции частиц между этими зонами.

Для фракции частиц неправильной формы размером 0,2 — 0,5 мм скорость циркуляции частиц между зонами реакции и нагрева, отнесенная к 1 м- площади поперечного сечения десорбционной секции, при изменении скорости псевдоожижающего агента от 0,23 до 0,37 м/сек может изменяться в пределах от 15000 до 25000 м /м час. (пропорционально изменению скорости газа). С уменьшением размера частиц скорость циркуляции частиц увеличивается.

В верхней части реактора-коксонагревателя находятся циклоны 12.

Основным условием нормальной работы совмещенного реакторакок"онагревателя является равенство гидравлических сопротивлений линий выхода дымовых газов через патрубок 18 и продуктов реакции через патрубок 14 при заданных величинах потоков. Обеспечение этого условия при современных регулирующих приборах не представляет особых затруднений.

Предмет изобретения

1. Совмещенный реактор-коксонагреватель для процесса непрерывного коксования нефтяных остатков в слое псевдоожиженного коксового теплоносителя, со"тоящий из цилиндрического корпуса с размещенными № 125547 в нем распределительными решетками и циклонами, отли ч а ю щи йс я тем, что, с целью исключения пневмотранспорта и уменьшения высоты установки коксования, реактор-регенератор разделен в верхней части вертикальной плоской или цилиндрической стенкой на три зоны: зону реакции с отпарной (десорбционной) секцией, зону нагрева коксового теплоносителя с отпарной (десорбционной) секцией и зону обмена частиц коксового теплоносителя между зонами реакции и нагрева.

2. Совмещенный реактор-коксонагреватель по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью предотвращения попадания газа из зоны нагрева в зону реакции и обратно, отпарные секции расположены в суженной части каждой зоны и разделены на рты продольными перегородками.

3. Совмещенный реактор-коксонагреватель по п. 1, о тл и ч а ющи йся тем, что для регулирования и обеспечения необходимой скорости циркуляции коксового теплоносителя между зонами реакции и .нагрева, зона обмена расположена в нижней суженной части аппарата.

Сечение re ЙЙ

Фиг. 1