Реактор для окисления углеводородов

 

Изобретение .относится к реактору для окисления углеводородов и позволяет увеличить эффективность процесса. Реактор для окисления углеводородов содержит цилиндрический корпус 1, барботеры 11 и 12 для подачи воздуха, коллектор 10, снабженный расположенными горизонтально в его нижней части коллекторными трубками 13, выполненными с соплами, расположенными ниже плоскости барбо теров. Горизонтальные коллекторные трубки снабжены цилиндрическими дугообразными насадками, имеющими сопла с обеих сторон и расположенньми под углом 12-17,5° к горизонтальной плоскости , причем соотношение диаметра корпуса 1 реактора к диаметру образующей дуги и окружности расположения дугообразных насадок определяется зависимостью (1,6-2,2), где D - диаметр реактораj d - диаметр образующей дуги дугообразных насадок. 4 ил. (Л 00 ю О5 Kj СО Pai-l

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 01 J 1О/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ л, (21) 4001229/23-26 (22) 03. 01. 86 (46) 23.07.87. Бюл. Р 27 (72) А.А. Васин, С.М. Мерман, Л.Н. Черньппева, И.И. Афанасьев, А.Я. Бычков, P.P. Шарф, В.В. Прокопчик, Г.Е. Приходько и И.P. Анохин (53) 66.054(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 997788, кл. В 0! J 10/00, 1981, (54) РЕАКТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ (57) Изобретение .относится к реактору для окисления углеводородов и позволяет увеличить эффективность процесса. Реактор для окисления углеводородов содержит цилиндрический корпус 1 барботеры 11 и 12 для подачи воздуха, коллектор !О, снабженный расположенными горизонтально в

его нижней части коллекторными трубками !3, выполненными с соплами, расположенными ниже плоскости барботеров. Горизонтальные коллекторные трубки снабжены цилиндрическими дугообразными насадками, имеющими сопла с обеих сторон и расположенными под углом 12-17,5о к горизонтальной плоскости, причем соотношение диаметра корпуса 1 реактора к диаметру образующей дуги и окружности расположения дугообразных насадок определяет" ся зависимостью Di/d = (1,6-2,2), где D — - диаметр реактора; d — - диаметр образующей дуги дугообразных насадок. 4 ил.

cf0

1 132

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к конструкции реактора для окисления углеводородов, например для окисления циклогексана, и может быть использовано в промышленности для производства капролактама.

Цель изобретения — увеличение эффективности процесса путем предотвращения отложения смолообраэных продуктов реакции в нижней части реактора и снижение концентрации кислорода в отходящих реакционных газах, а также снижение металлоемкости и упрощение изготовления реактора.

На фиг. 1 показан реактор, разрез; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1, на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1, на фиг. 4 — вид В на фиг. 1.

Реактор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 эллиптические днища., штуцеры для ввода жидкого углеводорода

4 и кислородсодержангего газа (воздуха) 5, для вывода оксидата 6 и реакционных газов 7, для дренирования

8, Штуцер 4 для ввода жидкого углеводорода закрыт распределительным коробом 9. От короба 9 в виде стояка вниз реактора отходит коллектор 10„ нижний конец которого опущен ниже плоскости барботеров 11 и 12. Or коллектора 10 под плоскостью расположения барботеров отходят горизон-тальные коллекторные трубки 13, снабженные цилиндрическими,цугаобразными насадками 14, имеющими сопла 15 с обеих сторон и расположенныо ми под углом 12-17 5 к горизонтальной плоскости.

Дугообразные насадки расположены на определенном расстоянии от стенок реактора, при этом отношение квадрата,циаметра реактора к квадрату диаметра образующей дуги дугообразных насадок составляет 1,6-2,2. Коллектор 10 в нижней части снабжен направленным вертикально вниз соплом 16.

На фиг. 1 и 2 показан реактор с четырьмя цилиндрическими дугообразными насадками.

Воздух на окисление через штуцер

5 и распределительную гребенку 17 подается в кольца барботеров 11 и 12 и через рабочие и дренажные отверстия барботеров поступает в барботажный слой. Оксидат из переливного кармана 18 через штуцер 6 выводится

4679 2 из реактора в следующий реактор каскада или на дальнейшую переработку.

Распределительный короб 9 в верхней части снабжен гаэоотводной трубкой

19 служащей для вывода отделяющихся от жидкости газов.

Реактор работает следующим образом.

Жидкий углеводород (циклогексан}

10 через штуцер 4, короб 9, коллектор

10, трубки 13, насадки 14 с соплами

15 поступает в нижнюю часть реактора под плоскостью расположения барботеров 11 и 12. Цилиндрические дугооб15 разные насадки 14 выполнены с соплами с обеих сторон и установлены под углом к горизонтальной плоскости и на определенном расстоянии от стенок реактора„ Благодаря такому тех20 ническому решению жидкость вырывается из сопел тангенциально к стенке реактора с большой скоростью и, закручиваясь, значительно усиливает перемешивание во всем объеме зоны между плоскостью расположения бар-. ботеров 11 и 12 и нижним эллиптическим днищем 3.

Выходящая из расположенного на конце .коллектора 10 сопла 16 верти30 кально вниз струя жидкости омывает центр эллиптического днища, дополнительно интенсифицирует перемешивание и предотвращение забивку дренажного патрубка. Сопла 16 и дугообразные насадки 14 обеспечивают полный дренаж коллектора 10 и коллекторных трубок 13 при остановках. !

Усиленное перемешивание в нижней зоне распространяется и на весь остальной вышерасположенный реакционный объем. Это приводит к более полному использованию реакционного объема для проведения окисления, увеличению производительности реактора, интенсификации самого процесса окисления, приводящей к снижению концентрации кислорода в реакционных газах на выходе из реактора, увеличению безопасности работы реактора благодаря тому, что закручивающаяся и перемешивающаяся в нижней части реактора жидкость омывает нижнее эллиптическое днище и прилегающие стенки реактора,, а также нижние части барботеров и их опоры, предотвращая тем самым отложение смолообразных продуктов реакции и накопление их з 13246 на днище и стенках корпуса, барботерах и их опорах.

Воздух подается в реактор через штуцер 5 и через кольцевые барботеры

11 и 12 поступает в барботажный слой. Оксидат через переливной карман 18 и штуцер 6 выводится в следующий реактор каскада или на дальнейшую переработку. Реакционные 1Î газы выводятся через штуцер 7.

Формула изобретения

Реактор для окисления углеводородов, содержащий цилиндрический корпус, штуцеры для ввода и вывода жидкости, барботеры для подачи кислородсодержащего газа, штуцер для выхода 2б . реакционных газов, коллектор,снабженный расположенными горизонтально в его нижней части коллекторными трубками, выполненными с соплами, 79 расположенными ниже плоскости барботеров,отличающийся тем,что; с целью увеличения эффективности процесса путем предотвращения отложения смолообразных продуктов реакции в нижней части реактора и снижения концентрации кислорода в отходящих реакционных газах, горизонтальные коллекторные трубки снабжены цилинд" рическими дугообразными насадками, В" имеющими сопла с обеих сторон и о расположенными под углом 12-17,5 к горизонтальной плоскости, при этом отношение диаметра реактора к диаметру образующей дуги дугообразных насадок соответствует зависимости

)) 2 (1,6-2,2), где D — - диаметр реактора;

d — - диаметр образующей дуги дугообразных насадок.

1324679 дидЕ

Составитель Л.Лазаренко

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Редактор П.Гереши

Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2990/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4