Установка для синтеза жидкого топлива

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>975052 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 30.04.80 (21) 2919830/23-26 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано, 23,1182, Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 23 .11. 82

Р М К з

В 01 У 8/34

Гасударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

ЮЗУДК 88.023 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Ì. Гольдман (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СИНТЕЗА ЖИДКОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к конструк.циям химических реакцйонййх установок с каталиэатбром и может быть использовано в химической промышленности для получения синтетического топлива.

Известны каталитические реакторы, содержащие корпус и расположенные снаружи корпуса теплообменные рубашки (1). ,10

Однако конструктивное оформление известных реакторов не способствует разрешению вопроса быстрого и интел сивного отвода тепла реакции, что приводит к снижению производитель" ности и низкому качеству. Загрузка и 15 разгрузка катализатора иэ реактора вызывает затруднение, так как требует соблюдение большой предосторожности от окисления катализатора.

Наиболее близкой к предложенной по конструкции и достигаемому эффекту является установка. для синтеза жидкого топлива, включающая реактор, регенератор, переточную трубу, сое" диняющую нижнюю часть реактора с регенератором, циклон, установленный между реактором и регенератором, шту.цер входа псевдоожижающего газа, подсоединенный к переточной трубе, ис,точник псевдоожижающего газа, подсаа диненный к штуцеру, и устройства за- грузки и выгрузки катализатера и реагентов (2) °

Однако известная установка непригодна для производства синтетического топлива из-за низкой эффективности процесса.

Целью изобретения является интенсификация процесса путем улучшения теплообменных процессов и рекуперации тепла реакции.

Поставленная цель достигается тем, что установка для синтеза жидкого топлива, включающая реактор, реге- . нератор, переточную трубу, соединяющую нижнюю часть реактора с регенератором, циклон, установленный между реактором и регенератором, штуцеР ввода псевдоожижающего газа, подсоединенный к переточной трубе, источник псевдоожижающего газа, подсоединенный к штуцеру, и устройства заг рузки и выгрузки катализатора и реагентоЪ, снабжена расположенными друг над.другом и снаружи нижней части реактора двумя резервуарами и ,тепловыми трубками с радиаторами, нижние части которых помещены в ниж1ний уезервуар, а верхние с радиаторами — в верхний резервуар.

975052

Дополнительно реактор, регенератор и циклон снабжены теплообменными рубашками, причем теплообменная рубашка реактора своей нижней частью соединена с нижним резервуаром, а верхний резервуар установлен на ней, при этом теплообменная рубашка циклона соединена с теплообменной:рубашкой реактора и нижним резервуаром.

Кроме того, установка снабжена вентилятором, соединенным с верхним ре- 1О зервуаром.

Источник псевцоожижающегo газа выполнен в виде газгольдера. рубашке 4 располагаются два резервуара — один в нижней части — нижний резервуар 5, а другой в средней части — верхний резервуар б. В резервуары вставлены тепловые трубки 7 горячими концами в нижний резервуар, а холодными концами, на которых надеты радиаторы 8, в верхний резервуар. Нижний резервуар имеет патрубок

9, который посредством насоса 10 и вертикальной трубы 11 соединен с патрубком 12 охладительной рубашки

4 и патрубком 13 на циклоне, на линии которого установлен вентиль 14.

На циклоне 15 имеется охладительная рубашка 16 с патрубком 17, который соединен посредством трубы с патрубком 18 охлаждающей рубашки реактора.

ЗО

Верхний резервуар, расположенный на средней части поверхности охлаждающей рубашки реактора, имеет два патрубка — патрубок 19 соединен с вентилятором 20, а патрубок 21 — с воздуховодом 22. Реактор соединен посредством переточной трубы 23 с регенератором 24, который обтянут нагревательной рубашкой 25, имеющей два патрубка — патрубок 26 для ввода теплоносителя, поступающего из топки 27, и патрубок 28 для отвода отработанного теплоносителя в дымовую трубу 29. В верхней части нз. pere"" нераторе надеты пластины 30, которые помещены в камеру 31. Камера имеет внизу патрубок 32 который соединен с вентилятором 33, верхний патрубок

4О

34 соединен с воэдуховодом. Регенератор вверху соединен через патрубок

35 с циклоном, который расположен над реактором. Патрубок циклона 36 соединен с газгольдером 37, который соединен с нагнетателем 38, последний соединен с патрубком 39 переточной трубы. Внизу регенератора расположена емкость 40, которая имеет патрубок 41.

На чертеже изображена технологическая схема установки, общий вид.

Установка для синтеза жидкого топлива состоит из реактора 1, имеющего два патрубка 2 и 3 для ввода сырья и отвода парогазовой смеси из охладительной рубашки 4. На. охладительной2О

Установка работает следующим об-, разом.

В реактор 1 сверху вниз движется катализатор. Против движения потока катализатора вводится через патрубок

2 окись углерода и водород в опреде- ленном соотношении, которое зависит от применяемого катализатора. Из патрубка 3 отводится парогазовая смесь, которую направляют на охлаждение и выделение легких фракций от тяжелых.

Чтобы в процессе синтеза температура реакции поддерживалась на одном уровне, реактор охлаждают снаружи водой.

Из нижнего резервуара 5 через патрубок 9 забирают насосом 10 охлажденную воду и подают ее в охладительную рубашку 4 через патрубок 12. Холоцная вода омывает поверхность реактора, отнимает тепло от реакции синтеза и не дает нагреваться катализатору, при этом вода нагревается и поступает в нижний резервуар,где установлены горячие концы тепловых трубок 7,а в верхнем резервуаре б вставлены холодные концы тепловых трубок,на которых надеты радиаторы 8.При помощи вентилятора 20 подается воздух через патрубок 19 в верхний резервуар, от которого отводится тепло через патрубок

21 в воздуховод. 22.

Нагретая вода в нижнем резервуаре охлаждается при помощи тепловых трубок, заполненных рабочим телом, имеющим в процессе циркуляции свое агрегатное состояние. Катализатор из реактора поступает через переточную трубу 23 в регенератор 24. В переточной трубе имеется патрубок 39, куда нагнетателем 38 подается азот из газгольдера 37 для подъема катализатора снизу вверх и через патрубок 35 вводится в циклон 15. Циклон имеет патрубок 36, через который отводится азот в газгольдер, а катализатор — в реактор. Таким образом, регенератор является замкнутой траекторией, по которой перемещаются катализатор и азот. Регенератор также служит для отделения парафина от катализатора.

Регенерация катализатора осуществляется путем ввода теплоносителя — дымовых газов из топки 27 через патрубок

26 в нагревательную рубашку 25, а отработанный теплоноситель — дымовые газы — отводится через патрубок 28 и направляется в трубу 29. Ниже камеры 21 периодически в регенератор вводят горячее масло для растворения парафина, отложившегося на поверхности катализатора. В регенератор может быть также введен пар через патрубок 39. Из регенератора масло с парафином стекает в емкость 40, иэ которой удаляется через патрубок 41, Вверху на регенераторе насажены пластины 30 которые помещены в камеру 31 через патрубок 32 этой камеры проду975052 вается воздух вентилятором 33 с целью охлаждения катализатора и отводится нагретый воздух через патрубок 34 в воздуховод 22. Циклон 15 имеет охладительную рубашку 16 для охлаждения катализатора, для этого через вентиль

14 поступает вода в патрубок 13, затем через патрубок 17 и по трубе 18 вводится в охладительную рубашку 4 реактора.

Использование предлагаемой ус- 1Î тановки для синтеза жидкого топлива обеспечивает подцержания температуры реакции, необходимой для интенсификации процесса синтеза, без применения хладагента — воды. 3S

Формула изобретения

1. Установка для синтеза жидкого топлива, включающая реактор, регенератор, переточную трубу, соединяющую нижнюю часть реактора с регенератором, циклон, установленный между реактором.и регенератором, штуцер ввода псевдоожижающего газа, подсоединенный к переточной трубе, источник псевдоожижающего газа, подсоединенный к штуцеру, и устройства загрузки и выгрузки катализатора и реагентов, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса. путем улучшения теплообменных процессов и рекуперации тепла реакции, она снабжена расположенными друг над другом и снаружи нижней части реактора двумя резервуарами и теплов г. и трубками с радиаторами, нижние части которых помещены в нижний резервуар,а верхние с радиаторами — в верхний резервуар.

2. Установка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что реактор, регенератор и циклон снабжены теплообменными рубашками, причем теплообменная ю рубашка реактора своей нижней частью соединена с нижним резервуаром, а верхний резервуар установлен на ней, при этом теплообменная рубашка циклона соединена с теплообменной рубашкой реактора и нижним резервуаром.

3. Установка по п. 1, о т л и ч а" ю щ а я с я тем, что она снабжена вентилятором, соединенным с верхним резервуаром.

4. Установка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что источник псевдоожижающего газа выполнен в виде газгольдера.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 43-3483, кл. 15 E 2, опублик. 08,02.68.

2. Заявка Великобритании 9 14821 28, кл. В 1 F опублик. 03.08.77.

975052

Составитель A Тарасов

Редактор. И. Николайчук Техред A.Áàáèíeö Корректор М. Коста

Заказ 8871/6 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4