РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2005 года по МПК B01J8/00 

Изобретение относится к устройствам для проведения каталитических процессов в стационарном слое катализатора для газожидкостных смесей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности для проведения гидроочистки дизельного топлива.

Известно распределительное устройство реакторов, включающее фильтр, фарфоровые шары, распределительную тарелку, снабженную полотном с отверстиями, переточными патрубками [1], [2].

Недостатками конструкции данного распределительного устройства являются низкая степень диспергирования жидкой фазы газосырьевой смеси по объему катализатора, попадание на слой катализатора механических примесей через переточные патрубки распределительной тарелки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является распределительное устройство, включающее фильтр, фарфоровые шары, распределительную тарелку, снабженную полотном с отверстиями, переточным патрубком, защитным козырьком, переливным устройством, перфорированным усеченным конусом, установленным внутри переточного патрубка на уровне нижней отметки переливного устройства с расположением большего основания вверху [3].

Недостатками известной конструкции являются снижение степени диспергирования газожидкостной сырьевой смеси после распределительной тарелки при понижении загрузки, неравномерное движение жидкости и попадание механических примесей через переливные устройства переточных патрубков в слой катализатора, вызванные вихревым движением потоков и волнового профиля распределения уровня жидкости на распределительной тарелке.

Технический результат достигается путем увеличения степени диспергирования газожидкостной сырьевой смеси после распределительной тарелки при понижении загрузки, исключения неравномерности движения жидкости через переливные устройства и попадание механических примесей через переливные патрубки. За счет распределительного устройства, включающего фильтр, фарфоровые шары, распределительную тарелку, снабженную полотном с отверстиями. Отличающуюся тем, что распределительная тарелка снабжена переточными патрубками, защитными козырьками, переливными устройствами, перфорированными усеченными конусами, которые выполнены из листа толщиной не более 1 мм с жалюзийными щелями шириной S, равной 0,3-0,5 мм, с шагом, равным не более толщины листа, с наклоном под углом α, равным 30-45°, отношением длины l к ее ширине S от 13-25, направлением жалюзийных каналов к горизонтальной оси координат под углом β, равным 30-45°, и расстоянием между жалюзийными каналами 1-2мм, установленными внутри переточных патрубков на уровне нижней отметки переливного устройства с расположением большого основания вверху, а боковая поверхность конусов соединена с боковой поверхностью переточных патрубков с помощью переливных патрубков. На выходе газосырьевой смеси из конуса установлена на расчетном расстоянии распылительная шайба. Распределительная тарелка снабжена успокоителем в виде решетки из полосового материала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен эскиз распределительного устройства; на фиг.2 - лист усеченного конуса; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - успокоитель. Распределительная тарелка содержит полотно с отверстиями 1, переточные патрубки 2, защитные козырьки 3, переливные устройства 4, перфорированные усеченные конусы 6, содержащие лист 12 толщиной не более 1 мм, щелевые просечные отверстия в виде жалюзи 13 шириной S 0,3-0,5 мм, с шагом, равным не более толщины листа, с наклоном под углом α, равным 30-45°, отношением длины l к ее ширине S от 13 до 25, щелевых жалюзийных каналов 14, направленных под углом β, равным 30-45°, к горизонтальной оси координат и расстоянием, равным 1-2 мм, между жалюзийными каналами 14, распылительную шайбу 8, переточные патрубки 9, продольную полосу успокоителя 10, поперечную полосу успокоителя 11.

Распределительное устройство работает следующим образом.

Газожидкостную смесь подают на полотно 1 распределительной тарелки, где происходит разделение жидкости и газа. Газовую фазу направляют в переточный патрубок 2 и перемешивают с жидкой фазой, поступающей через переливное устройство 4. В перфорированном усеченном конусе 6 смесь газа и жидкости направляют к центру с помощью неперфорированного участка 5. После участка 5 смесь газа и жидкости попадает в перфорированную зону 7 конуса, где происходит интенсивное их перемешивание. Козырек 3 исключает прямое попадание жидкости в переточный патрубок 2.

При малых загрузках интенсивное перемешивание в конусе 6 обеспечивается за счет закручивания газожидкостного потока в многозаходных винтовых каналах, образованных жалюзийными каналами 14. После интенсивного перемешивания газожидкостная смесь диспергируется за счет ударного эффекта на распылительной шайбе 8. Геометрические размеры перфорации 7 обеспечивают рециркуляцию газа из под конусов 6 и исключают забивание жалюзийных щелей 13. С помощью решетчатого успокоителя, собранного из продольных полос 10 и поперечных полос 11, разных по высоте, устраняют неравномерное движение жидкости и попадание механических примесей через переливные устройства 4. Кроме того, пульсацию жидкостного потока в конусе снижают с помощью патрубков 9.

Преимущество предлагаемой конструкции распределительного устройства обусловлено высокой степенью дисперсности жидкой фазы при понижении загрузки, практическое исключение неравномерности движения жидкости и попадание механических примесей через переливные устройства переточных патрубков в слой катализатора.

Источники информации

1. Аспель Н.Б. Гидроочистка моторных топлив. Химия, 1977, рис.17а, стр.81,82.

2. Патент на изобретение RU, №2125484, 6 В 01 J 8/04, зарегистрирован 27.01.1999 г.

3. Патент на изобретение RU, №2127147, 6 В 01 J 8/04, 8/00, опубликован 10.03.1999 г., Бюл.№7.

Предложенное устройство относится к устройствам для проведения каталитических процессов в стационарном слое катализатора для газожидкостных смесей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Устройство включает фильтр, фарфоровые шары, распределительную тарелку, снабженную полотном с отверстиями, переточными патрубками, защитными козырьками, переливными устройствами, перфорированными усеченными конусами. Конусы выполнены из листа толщиной не более 1 мм с жалюзийными щелями шириной S, равной 0,3-0,5 мм, с шагом, равным не более толщины листа, с наклоном под углом α, равным 30-45°, отношением длины l к ее ширине S от 13-25, направлением жалюзийных каналов к горизонтальной оси координат под углом β, равным 30-45°, и расстоянием между жалюзийными каналами 1-2 мм. Конусы установлены внутри переточных патрубков на уровне нижней отметки переливного устройства с расположением большого основания вверху. Боковая поверхность конусов соединена с боковой поверхностью переточных патрубков с помощью переливных патрубков. Данное техническое решение позволяет увеличить степень диспергирования газожидкостной сырьевой смеси. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Распределительное устройство, включающее фильтр, фарфоровые шары, распределительную тарелку, снабженную полотном с отверстиями, отличающееся тем, что распределительная тарелка снабжена переточными патрубками, защитными козырьками, переливными устройствами, перфорированными усеченными конусами, которые выполнены из листа толщиной не более 1 мм с жалюзийными щелями шириной S, равной 0,3-0,5 мм, с шагом, равным не более толщины листа, с наклоном под углом α, равным 30-45°, отношением длины 1 к ее ширине S от 13-25, направлением жалюзийных каналов к горизонтальной оси координат под углом β, равным 30-45° и расстоянием между жалюзийными каналами 1-2 мм, установленными внутри переточных патрубков на уровне нижней отметки переливного устройства с расположением большого основания вверху, а боковая поверхность конусов соединена с боковой поверхностью переточных патрубков с помощью переливных патрубков.2. Распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что на выходе потока из усеченных конусов на расчетном расстоянии установлены распылительные шайбы.3. Распределительное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что распределительная тарелка снабжена успокоителем в виде решетки из полосового материала.