РЕАКТОР ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА Российский патент 2006 года по МПК C10G9/14 

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности, к реакционным аппаратам, используемым в процессах термического крекинга и висбрекинга нефтяного сырья.

Известен реактор для жидкофазного термического крекинга нефтяного сырья, содержащий внешний сосуд высокого давления и укрепленный внутри него с помощью сферического подшипника с возможностью вращения вокруг вертикальной оси внутренний сосуд, снабженный лопатками. Вращение внутреннего сосуда осуществляют либо при помощи гидропровода, либо тангенциальными струями жидкости, направленными на лопатки (Патент Великобритании №2094336, C 10 G 9/02, 1981 г.).

Недостатком данного метода является громоздкость и сложность конструкции. Использование вращающегося внутреннего сосуда на сферическом подшипнике в зоне процесса термического крекинга ведет к их закоксовыванию.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является реактор для жидкофазного термического крекинга нефтяного сырья, содержащий корпус с встроенной в него неподвижно и соосно внутренней трубой, под которой расположено струеформирующее устройство, выполненное в виде радиально расходящихся от центра криволинейных лопаток. Над струеформирующим устройством установлен паровой маточник, размещенный в полости между корпусом и внутренней трубой и выполненный в виде тора, снабженного патрубком для подачи водяного пара и выходными соплами (Патент РФ №2137804, C 10 G 9/14, оп. 20.09.99).

Недостатком данного реактора является возможность закоксовывакия внутренней трубы из-за относительно низкой турбулентности сырьевого потока в объеме реактора, способствующей образованию застойных зон. Кроме того, использование парового маточника, выполненного в виде тора и размещенного между корпусом и внутренней трубой с целью придания вращения потоку реакционной смеси, недостаточно для турбулизации данного потока.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса термического крекинга за счет снижения степени закоксовывания реактора путем организации эффективного вращательного движения сырьевого потока.

Это достигается тем, что в реакторе для жидкофазного термического крекинга, содержащем корпус с неподвижно установленной в нем внутренней трубой, в нижней части которого расположены паровой маточник с патрубком для подачи водяного пара и выходными соплами и струеформирующее приспособление в виде криволинейных лопаток, согласно изобретению, паровой маточник выполнен в виде усеченного конуса с перфорированными нижним основанием и боковой поверхностью, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, при этом струеформирующее приспособление размещено по винтовой линии на перфорированной боковой поверхности парового маточника.

Целесообразно в верхнем основании парового маточника установить сопло для выхода водяного пара.

Патрубок для подачи водяного пара может быть размещен в нижнем основании парового маточника соосно внутренней трубе.

Размещение струеформирующего приспособления по винтовой линии на боковой поверхности парового маточника, выполненного в виде усеченного конуса, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, позволяет сформировать интенсивно вращающийся спиралевидный сырьевой поток и устранить застойные зоны в реакторе.

Подача пара через перфорацию на боковой поверхности и в нижнем основании парового маточника снижает закоксовываемость струеформирующего приспособления и внутренней трубы.

На чертеже изображена предлагаемая конструкция реактора в разрезе.

Реактор для жидкофазного термического крекинга нефтяного сырья содержит корпус 1 с встроенной в него внутренней трубой 2, в которой закреплен паровой маточник 3, выполненный в виде усеченного конуса, на боковой поверхности 4 которого расположено по винтовой линии струеформирующее приспособление 5 из криволинейных лопаток. Нижнее основание 6 парового маточника 3 и боковая поверхность 4 перфорированы. Верхнее основание маточника 3 оснащено выходным соплом 7. Для подачи турбулизатора, например, водяного пара, паровой маточник 3 снабжен патрубком 8. Реактор 1 снабжен патрубком 9 для подачи сырья, патрубком 10 для выхода продуктов жидкофазного крекинга и люком 11 для выполнения ремонтных работ.

Реактор работает следующим образом.

Сырье после нагрева в трубчатой печи подают через верхний патрубок 9 во внутреннюю трубу 2, откуда жидкая масса нисходящим потоком попадает на криволинейные лопатки струеформирующего приспособления 5, расположенного по винтовой линии на боковой поверхности 4 парового маточника 3, закрепленного во внутренней трубе 2. Реакционная масса, двигаясь по криволинейным лопаткам струеформирующего приспособления 5 по винтовой линии, формируется во вращающийся спиралевидный поток. Под действием центробежной силы организованный спиралевидный сырьевой поток выводится из реактора через верхний патрубок 10. Для исключения закоксовывания струеформирующего приспособления 5, расположенного на боковой поверхности 4 парового маточника 3, в его полость через патрубок 8 подается водяной пар, который, выходя через перфорацию на боковой поверхности 4 и нижнем основании 6, снижает закоксовываемость струеформирующего приспособления 5 и внутренней трубы 2.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет усилить эффект закручивания реакционной массы сырья на выходе из внутренней трубы и снизить закоксовывание струеформирующего устройства и внутренней полости реактора, что, в свою очередь, дает возможность значительно улучшить величину показателя стабильности получаемого продукта.

Изобретение может быть использовано в нефтепереработке и относится к реакторам для термического крекинга и висбрекинга. Реактор содержит корпус с внутренней трубой, в нижней части корпуса установлен паровой маточник, выполненный в виде усеченного конуса, боковая поверхность и нижнее основание которого перфорированы. На боковой поверхности маточника по винтовой линии размещено струеформирующее приспособление в виде криволинейных лопаток. Изобретение позволяет усилить эффект закручивания реакционной массы и снизить закоксовывание струеформирующего приспособления и внутренней полости реактора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Реактор для жидкофазного термического крекинга, содержащий корпус с неподвижно установленной в нем внутренней трубой, в нижней части которого расположены паровой маточник с патрубком для подачи водяного пара и выходными соплами и струеформирующее приспособление в виде криволинейных лопаток, отличающийся тем, что паровой маточник выполнен в виде усеченного конуса с перфорированными боковой поверхностью и нижним основанием, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, при этом струеформирующее приспособление размещено по винтовой линии на боковой перфорированной поверхности парового маточника.2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что выходное сопло парового маточника размещено в его верхнем основании.3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что патрубок для подачи водяного пара размещен в нижнем основании парового маточника соосно с внутренней трубой.