Многофорсуночный узел ввода сырья прямоточного реактора с восходящим потоком катализатора

 

Многофорсуночный узел ввода сырья прямоточного реактора с восходящим потоком катализатора. Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в прямоточных реакторах с восходящим потоком катализатора, преимущественно для каталитического крекинга. Сущность изобретения: многофорсуночный узел ввода сырья прямоточного реактора с восходящим потоком катализатора содержит равномерно расположенные по периметру ствола реактора наклонные форсунки с патрубками подвода сырья и распыливающего агента, камерой смешения и соплом, сопло форсунки выполнено щелевым и снабжено отбойником в виде Г-образной пластины, консольно прикрепленной к соплу, при этом угол наклона форсунки к оси реактора составляет от 10 до 90º, угол раскрытия щелевого сопла составляет от 60 до 135º, а отбойная часть пластины расположена под углом от 110 до 175º к оси форсунки. 2 ил.

Изобретение относится к области химического машиностроения, и может быть использовано в прямоточных реакторах с восходящим потоком катализатора, преимущественно для каталитического крекинга.

Из уровня техники известны узлы ввода сырья в прямоточный реактор с восходящим потоком катализатора, которые выполнены в виде равномерно распределенных по сечению реактора форсунок с патрубками подвода сырья и распыливающего агента (см. а.с. N 353467, кл. B 01 J 8/18, 1964).

Известные устройства характеризуются неравномерностью в распределении сырья по сечению реактора и недостаточной эффективностью контактирования сырья с катализатором.

Известен также узел ввода сырья, выполненный в виде форсунки, содержащий приемную камеру с патрубками подвода сырья и распыливающий приемную камеру с патрубками подвода сырья и распыливающих агентов, камеру смещения и сопло (см. а.с. N 816533, кл. B 01 J 8/18, 1984). Это устройство обеспечивает хороший контакт сырья с катализатором, но недостаточно эффективно для распыла жидкого сырья в прямоточных реакторах для каталитического крекинга с подводом катализатора ниже зоны размещения узла ввода сырья.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявленному изобретению является, многофорсуночный узел ввода сырья прямоточного реактора с восходящим потоком катализатора, содержащий равномерно расположенные по периметру ствола реактора наклонные форсунки с патрубками подвода сырья и распыляющего агента, камерой смешения и соплом. (Реакторы для процессов глубокой переработки нефти и оборудование электрообессоливающих установок. Под ред. Г.М. Мамонтова, М:ВНИИНЕФТЕМАШ, 1990г. с. 8 10). Этот узел ввода сырья, принимаемый в качестве прототипа, монтируется на столе прямоточного реактора выше зоны ввода катализатора и обеспечивает равномерное распределение сырья, хороший контакт с катализатором.

Однако степень распыла жидкого клекируемого сырья недостаточно высока.

Изобретение направлено на повышение степени распыла сырья и эффективности контакта распыленного сырья с катализатором.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в многофорсуночном узле ввода сырья прямоточного реактора с восходящим потоком катализатора, содержащим равномерно расположенные по периметру ствола реактора наклонные форсунки с патрубками подвода сырья и распыливающего агента, камерой смешения и соплом, сопло форсунки выполнен щелевым и снабжено отбойником в виде Г-образной пластины, консольно прикрепленной к соплу, при этом угол наклона форсунки к оси реактора составляет 10 90^o, угол раскрытия щелевого сопла составляет 60 135^o, а отбойная часть пластины расположена под углом от 110 175^o к оси форсунки.

Выполнение сопла щелевым в сочетании с отбойником обеспечивает высокую степень распыла сырья и дробление капель при взаимодействии с отбойной частью Г-образной пластины, равномерное распределение и высокоэффективное контактирование сырья с катализатором, способствует исключению столкновения струй и снижает скорость сырья, что предотвращает истирание катализатора, имеющее место в устройстве-прототипе в зоне ввода сырья в реактор.

Выбранные диапазоны углов, характеризующих взаимное расположение форсунки и отбойника относительно ствола реактора, являются оптимальными для условий эксплуатации установок каталитического крекинга углеводородного сырья на микросферических цеолитсодержащих катализаторах в широком диапазоне производительности по сырью.

На фиг.1 представлен общий вид узла ввода; а на фиг.2 вид А на многофорсуночный узел ввода содержит форсунки 1, равномерно расположенные по периметру ствола 2 прямоточного реактора и установленные под углом α 10 90^o к оси реактора.

Форсунка снабжена патрубком 3 подвода сырья (патрубок может входить тангенциально) и патрубком 4 подвода распыливающего агента (водяного пара).

В камере смешения 5 может быть установлено устройство для первоначального диспергирования сырья типа трубки Вентури.

Распыливающее сопло 6 форсунки 1 выполнено щелевым с углом раскрытия b 60 135^o и горизонтальным расположением щели 7.

На сопле 6 консольно закреплена Г-образная пластина отбойник 8, отбойная часть 9 которой образует с осью форсунки 1 угол g 110 - 175^o.

Узел ввода сырья прямоточного реактора работает следующим образом: По патрубку 3 в форсунку 1 подается крекируемое углеводородное сырье, которое смешивается с поступающим по патрубку 4 паром и распыливается щелевым соплом в восходящий поток катализатора, транспортируемого по стволу 2 на отбойной части 9 Г-образной пластины 8 происходит дополнительное дробление капель распыленного сырья и отклонение их к оси реактора, что улучшает распределение сырья и контакт с катализатором, способствует эффективному испарению капель.

Формула изобретения

Многофорсуночный узел ввода сырья прямоточного реактора с восходящим потоком катализатора, содержащий равномерно расположенные по периметру ствола реактора наклонные форсунки с патрубками подвода сырья и распыливающего агента, камерой смешения и соплом, отличающийся тем, что сопло форсунки выполнено щелевым и снабжено отбойником в виде Г-образной пластины, консольно прикрепленной к соплу, при этом угол наклона форсунки к оси реактора составляет 10 90°, угол раскрытия щелевого сопла составляет 60 135°, а отбойная часть пластины расположена под углом 110 175° к оси форсунки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2