РЕАКТОР Российский патент 1995 года по МПК B01J8/02 

Изобретение относится к устройствам для проведения каталитических превращений нефтяных фракций и углеводородов в газовой фазе в присутствии стационарного слоя катализатора и водородсодержащего газа и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Реактор является одним из основных аппаратов в процессах каталитического риформинга бензинов, гидроочистки топлив, гидрокрекинга, изомеризации и др. в котором проводятся различные химические реакции с изменением их структуры и химического строения.

Известен реактор с радиальным вводом газосырьевой смеси, представляющий собой сосуд с внутренним перфорированным стаканом, куда загружается катализатор. Газосырьевая смесь поступает в кольцевой зазор между корпусом и стаканом, проходит в радиальном направлении через слой катализатора и выводится через центральную перфорированную трубу вверх или вниз в зависимости от требований технологии [1]
Недостатками данного реактора являются неполное использование полезного объема реакционного пространства, высокие затраты легированных сталей, сложность конструкции и неравномерное распределение газосырьевой смеси через слои катализатора, особенно при изменении соот- ношения водородсодержащий газ:сырье и их общей загрузки.

Известен также реактор гидроочистки масел с восходящим потоком газосырьевой смеси, содержащий корпус, загрузочный бункер, распределительную тарелку, устройство для вывода катализатора и фильтрующее устройство [2]
Недостатками данной конструкции являются сложность внутренних устройств, выполненных из легированных сталей, неполное использование реакционного пространства и загруженного в реактор катализатора, а также истирание его и частичный унос пыли в систему теплообмена.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату относится реактор с аксиальным вводом газосырьевой смеси, содержащий корпус, нижнее и верхнее днища, штуцера для ввода газосырьевой смеси и вывода продуктов реакции, опорную решетку, на которую засыпается слой фарфоровых шариков и катализатор [3]
Недостатками этого реактора является неполное использование реакционного пространства аппарата, повышенный перепад давления в слое катализатора, особенно при образовании твердой корки в верхнем его слое.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса и использование катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что к нижнему днищу с внутренней стороны реактора крепится соосно цилиндрическая обечайка, свободная кромка которой находится от верхнего днища и стенки реактора на расстоянии не менее 0,25 от диаметра цилиндрической обечайки.

На чертеже показан предлагаемый реактор, общий вид.

Реактор со стационарным слоем катализатора для каталитических превращений нефтяных фракций и углеводородов в газовой фазе содержит корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 днища, внутреннюю 4 и внешнюю 5 опорные решетки с сеткой, штуцеры 6 и 7 для входа газосырьевой смеси, штуцер 8 для выхода продуктов реакции, люки 9 и 10 для выгрузки катализатора, люк 11 для загрузки катализатора и проведения монтажных работ внутри реактора, цилиндрическую обечайку 12 и стакан с перфорированным днищем 13.

Реактор для каталитических превращений нефтяных фракций и углеводородов в газовой фазе работает следующим образом.

Газосырьевая смесь подается в реактор через штуцер 6 и опорную решетку 4 в слой катализатора (возможно применение разных катализаторов), который можно условно разделить на три части. Первая часть катализатора заключена внутри цилиндрической обечайки 12, вторая часть над цилиндрической обечайкой, а третья часть в кольцевой зоне между цилиндрической обечайкой 12 и корпусом 1. Количество типов катализаторов, загруженных в реактор, определяется конкретной технологией. Поднимаясь вверх, а затем вниз по слою (ям) катализатора(ов), исходная смесь превращается в газопродуктовую (готовую) смесь, которая выходит из реактора через штуцер 8.

Для регулирования режима реактора и состава газопродуктовой смеси предусматривается подача в реактор через штуцер 7 специального продукта, названного квенчем. По мере износа и уплотнения катализатора в реакторе стакан с перфорированным днищем 13, установленный внутри люка 11 (на верхний слой катализатора), опускается вниз, препятствуя витанию гранул катализатора и их истиранию.

Отработанный катализатор выгружается через люки 9 и 10. Новый цикл работы реактора начинается после загрузки в него свежего катализатора через люк 11.

Предложенная конструкция реактора с неподвижным слоем катализатора для каталитических превращений нефтяных фракций и углеводородов в газовой фазе обеспечивает увеличение загрузки катализатора в него на 20-25% (за счет удаления из реактора входного патрубка, распределительной тарелки и свободного пространства над ней), а следовательно, и увеличение производительности объекта. Вводимый газосырьевой поток в зону катализатора, загруженного в цилиндрическую обечайку реактора, и над нею приподнимает и перемещает в небольших пределах гранулы (в пределах размера гранул) катализатора, что уменьшает, а в некоторых случаях исключает образование твердой корки и способствует снижению перепада давления в реакторе и повышению эффективности контакта реакционной смеси с катализатором, а значит, и повышению качества вырабатываемой продукции за счет исключения локальных проходов в этой зоне.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасли промышленности. Сущность изобретения: реактор для каталитических превращений в газовой фазе состоит из корпуса, верхнего и нижнего днищ, внутренней и внешней опорных решеток с сетками, штуцеров для газосырьевой смеси и вывода продуктов реакции, люков для загрузки и выгрузки катализатора, цилиндрической обечайки и стакана с перфорированным днищем. Новым в реакторе для каталитических превращений в газовой фазе является крепление к нижнему днищу внутри реактора соосно с цилиндрической обечайкой, свободная (верхняя) кромка которой находится от верхнего днища и корпуса реактора на расстоянии не менее 0,25 от диаметра цилиндрической обечайки. 1 ил.

РЕАКТОР со стационарным слоем катализатора для каталитических превращений нефтяных фракций и углеводородов в газовой фазе, содержащий корпус, верхнее и нижнее днища, опорные решетки, технологические штуцеры, люки для загрузки и выгрузки катализатора, стакан с перфорированным днищем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и использования катализатора, он снабжен прикрепленной к нижнему днищу соосно с внутренней стороны реактора цилиндрической обечайкой, свободная кромка которой расположена от верхнего днища и стенки реактора на расстоянии не менее 0,25 диаметра цилиндрической обечайки.