Реактор для получения нефтяного кокса

 

Использование: для получения нефтяного кокса на установках замедленного коксования . Сущность изобретения: реактор для получения нефтяного кокса содержит цилиндрический корпус с верхней и нижней горловинами с крышками и кольцевым коллектором . Кольцевой коллектор снабжен патрубком ввода сырья и криволинейными патрубками вывода сырья. Патрубки ввода и вывода сырья присоединены к коллектору тангенциально, а выходной участок каждого патрубка вывода сырья выполнен в виде равностороннего треугольника соскругленными вершинами. Одна из вершин треугольника расположена в плоскости симметрии коллектора со стороны большего радиуса кривизны патрубка. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 10 В 55/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BEÄ0MÑÒÂO СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и (2 1.) 4840457/26 (22) 18.06.90 (46) 30.01;93. Бал. 3Ф 4 (71) Башкирский научно-исследовательский институт по переработке нефти (72) В.А.Кузнецов, Г.Г.Валявин и В.E,Ôåäî.тов (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1189870, кл. С 10 В 55/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Рв 770059, кл. С 01 B 55/ОО, 1978, (54) РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НЕФТЯНОГО КОКСА (57) Использование: для получения нефтяного кокса на установках замедленного коксо/

„, Я2„, 1791444 А1 вания. Сущность изобретения: реактор для получения нефтяного кокса содержит цилиндрический корпус с верхней и нижней горловинами с крышками и кольцевым коллектором. Кольцевой коллектор снабжен патрубком ввода сырья и криволинейными патрубками вывода сырья. Патрубки ввода и вывода сырья присоединены к коллектору тангенциально, а выходной участок каждого патрубка вывода сырья выполнен в виде равностороннего треугольника со скругленными вершинами, Одна из вершин треугольника расположена в плоскости симметрии коллектора со стороны большего радиуса кривизны патрубка. 4 ил.

1791444

20

30

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к оборудованию для получения нефтяного кокса на установках замедленного коксования.

Известен реактор для получения нефтяного кокса, включающий цилиндрический корпус с верхней и нижней горловинами с крышками, сырьевым коллектором и штуцерами ввода сырья, расположенными в нижней горловине. Штуцеры ввода сырья установлены напротив друг друга и направлены на криволинейные направляющие закручивания сырья, которые установлены в центральной части крышки нижней горловины на пересечении с осями штуцером (1).

Недостатком этого реактора является то, что при подаче сырьевого пОтока по коллектору и криволинейным штуцерам происходит разделение его на жидкую и паровую фазы. Жидкая фаза движется по внешнему радиусу криволинейных штуцеров. Направление сырьевой струи в правом штуцере происходит по часовой стрелке, а в левом— против. При поступлении из левого штуцера в нижнюю горловину сырьевой поток меняет направление своего движения. В связи с этим происходит закручивание суммарного потока в левую сторону, при котором уже разделенный на фазы поток вновь перемешивается, что приводит к его разрыхлению

Это нарушает симметрию температурного поля и, следовательно, повышает неоднородность получаемого кокса и термические напряжения в корпусе реактора.

Наиболее близким к заявляемому тех ническому решению по технической сущности является реактор для получения нефтяного кокса, содержащий цилиндрический корпус с верхней и нижней горловинами с крышками и кольцевым коллектором с патрубком ввода сырья и криволинейными патрубками вывода сырья (2).

Более равномерное расположение распределительных патрубков в нижней горловине способствует получению кокса лучшего качества за счет большей равномерности распределения тепла по сечению реактора.

Однако неоднородность качества кокса и термические напряжения, деформирующие корпус реактора, достаточно велики.

Это обусловлено недостаточной равномерностью подачи сырья в распределительные патрубки вследствие того, что круговое движение потока в кольцевом коллекторе формируется случайным образом из-за радиальной установки на коллекторе патрубка подачи сырья. Случайное пульсирующее движение потока то в одну, то в другую стороны от патрубков ввода сырья определяет случайный расход нагретого сырья через распределительные патрубки в нижней горловине реактора, а встречное движение потоков 8 коллекторе в противоположной патрубку ввода стороне способствует образованию застойной зоны, в которой значительно повышается вероятность эакоксовывания. Это способствует еще большей неравномерности подачи сырья через распределительные патрубки и, следовательно, снижает качество получаемого кокса и надежность работы коллектора, Целью изобретения является улучше-, ние качества кокса и повышение надежности работы реактора.

Поставленная цель достигается тем, что в реакторе для получения нефтяного кокса, включающем цилиндрический корпус с верхней и нижней горловинами с крышками и кольцевым коллектором с патрубком ввода сырья и криволинейными патрубками вывода сырья, патрубки. ввода и вывода сырья присоединены к коллектору тангенциально, а выходной участок каждого патрубка вывода сырья выполнен в виде равностороннего треугольника со скругленными вершинами, одна из которых расположена в плоскости симметрии коллектора со стороны большего радиуса кривизны патрубка.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое решение отличается от известного тем, что патрубки ввода и вывода сырья присоединены к коллектору тангенциально, а выходной участок каждого патрубка вывода сырья выполнен в виде равностороннего треугольника с0 скругленными вершинами, одна из которых расположена в плоскости симметрии коллектора со стороны большего радиуса кривизны патрубка.

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию

"существенные отличия".

Присоединение патрубков ввода и вывода сырья к коллектору тангенциально позволяет обеспечить оптимальное распределение поступающего в реактор сырья за счет исключения возникновения в коллекторе застойных зон. При подаче сырья в кольцевой коллектор и далее в патрубки, присоединенные к коллектору тангенциально, возникает его круговое движение, способствующее разделению сырьевого потока на жидкую и паровую фазы еще до подачи в реактор. При движении

1791444

10

25

55 потока по криволинейным патрубкам жидкая фаза движется со стороны большего радиуса кривизны патрубка, а паровая — со стороны меньшего радиуса.

Выполнение выходных участков патрубков в виде равносторонних треугольников со скругленными вершинами, у которых одна из вершин расположена в плоскости симметрии коллектора со стороны большего радиуса кривизны патрубка, позволяет создать наиболее оптимальное движение жидкой и паровой фаз, выходящих из патрубка.

Жидкая фаза на выходном участке концентрируется в вершине, расположенной в плоскости симметрии коллектора со стороны большего радиуса кривизны пэтрубка,что способствует созданию более компактной струи.

При входе в реактор жидкая фаза, обладая большей скоростью, проходит больший путь в первоначально заданном направлении движения, закручиваясь вокруг оси реактора и поднимаясь затем вверх. В реакторе образуется круговое вращение сырьевых потоков, которое способствует более равномерному тепло- и массопереносу и, следовательно, снйжению температурного градиента металла корпуса и получению более однородного по качеству кокса, Паровая фаза на выходном участке движется со стороны основания треугольника со значительно меньшей, чем у жидкой, скоростью, При входе в реактор из-за меньшей скорости она распределяется ближе к стенкам корпуса и, барботируя через слой коксующейся массы, дополнительно обеспечивает более равномерный прогрев, Кроме того, центральные силы, возникающие.при закручивании сырья, обеспечивают более полное отделение паровой фазы от жидкой, при этом уменьшается унос жидкой фазы вместе с паровой.

На фиг.1 изображен предлагаемый реактор, общий вид; на фиг.2 — нижняя горловина; на фиг.3 — разрез нижней горловины по Б-Б; на фиг.4 — вид по  — выходное сечение штуцеров.

Реактор для получения нефтяного кокса представляет собой цилиндрический корпус 1 с нижним 2 и верхним 3 днищами с горловинами 4 и 5 и крышками 6 и 7. В верхнем днище установлено патрубок 8 для вывода парогазовых продуктов коксования, В нижней горловине установлены криволинейные патрубки 9 для ввода сырья, входные концы которых тангенциально подсоединены к кольцевому коллектору 10.

К кольцевому коллектору также тангенциально присоединены трубопровод 11 для подачи сырья. Выходные участки патрубков

9 выполнены в виде равносторонних треугольников со скругленными вершинами, у которых одна из вершин расположена в плоскости симметрии коллектора со стороны большего радиуса кривизны патрубка.

Реактор для получения нефтяного кокса работает следующим образом.

Нагретое сырье подают по трубопроводу 11 в кольцевой коллектор 10. Из коллектора сырье поступает в криволинейные патрубки 9 ввода сырья, присоединенные тангенциально к коллектору. При движении по кольцевому коллектору происходит разделение потока сырья нажидкую и паровую фазы. Жидкая фаза вследствие большей инерции движется со стороны большего радиуса кривизны патрубка, концентрируется на выходных участках в вершинах, рэсположенных в плоскости симметрии коллектора

При поступлении в реактор жидкая фаза вследствие большей инерции движется по более пологой, чем паровая фаза, траектории и проходит больший путь в горизонтальной плоскости. Попутные потоки жидкой фазы закручиваются у оси реактора и после этого поднимаются вдоль вертикальной оси.

Паровая фаза обладает меньшей инерцией по сравнению с жидкой и поэтому при по-, ступлении в реактор приобретает более крутую траекторию и движется ближе к стенкам реактора. При этом она барботирует через слой коксующегося сырья дополнительно обеспечивая более равномерный ее прогрев, Жидкая фаза сырья накапливается в реакторе и превращается в кокс, а парогазовые продукты выводятся через пэтрубок 8.

По сравнению с прототипом предлагаемый реактор позволит обеспечить балее оптимальное распределение поступающего в реактор сырья, что способствует более рав.номерному нагреву стенок корпуса и, следовательно, снижению температурных напряжений, Это позволит повысить надежность работы реактора. Кроме того, круговое движение потока сырья вдоль вертикальной оси реактора обеспечит более равномерное распределение тепловых потоков и, следовательно, получение более однородного по качеству кокса.

Формула изобретения

Реактор для получения нефтяного кокса, включающий цилиндрический корпус с верхней и нижней горловинами с крышками и кольцевым коллектором с патрубком ввода сырья и криволинейными патрубками вывода сырья, отличающийся тем, что, 1791444

Составитель H. Козина

Редактор С. Кулакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Патрушева

Заказ 134 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с целью улучшения качества кокса и повышения надежности в работе реактора, патрубки ввода и вывода сырья присоединены к коллектору тангенциально, а выходной участок каждого патрубка вывода сырья вы- 5 полнен в виде равностороннего треугольника со скругленными вершинами, одна из которых расположена в плоскости симметрии коллектора со стороны большего радиуса кривизны патрубка.