РЕАКТОР ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА Российский патент 2009 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 гидропривода, либо тангенциальными струями жидкости, направленными на лопатки (Патент Великобритании № 2094336, C10G 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, содержащий корпус с неподвижно установленной в нем внутренней трубой, в нижней части которой расположен маточник, выполненный в виде усеченного конуса, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, в нижнем основании которого соосно внутренней трубе расположен патрубок для подачи водяного пара. (Патент РФ № 2277115, C10G 9/14, оп. 27.05.2006. Бюл. № 15).

Недостатком известного реактора является опасность закоксовывания межтрубного пространства между внутренней трубой и корпусом реактора из-за относительно низкой турбулентности сырьевого потока в нем, способствующей образованию застойных зон.

Изобретение направлено на снижение закоксовывания реактора путем организации эффективного вращательного движения сырьевого потока между внутренней трубой и корпусом реактора.

Это достигается тем, что в реакторе для жидкофазного термического крекинга, содержащем корпус с верхней и нижней крышками и патрубками подвода сырья и отвода продуктов термического крекинга, причем в нижней крышке размещен маточник, выполненный в виде усеченного конуса, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, расположенную неподвижно соосно корпусу, согласно изобретению, между корпусом реактора и внутренней трубой установлена цилиндрическая обечайка, а между верхней крышкой и корпусом размещена съемная перегородка с отверстиями, оси которых размещены между корпусом и цилиндрической обечайкой, при этом съемная перегородка перекрывает верхние основания цилиндрической обечайки и внутренней трубы, а в верхней части последней выполнены прорези, расположенные по винтовой линии.

Целесообразно патрубок подвода сырья разместить в нижней крышке реактора и совместить его с маточником.

Целесообразно патрубок отвода продуктов термического крекинга разместить в верхней крышке реактора соосно корпусу.

Размещение цилиндрической обечайки между внутренней трубой и корпусом позволяет путем регулирования полями скоростей реакционной массы устранить застойные зоны в объеме реактора, эффективно организовать вращающийся сырьевой поток, который, перемещаясь в межтрубных пространствах, создает эффективное центробежное перемещение пристеночных слоев, снижая закоксовываемость стенок реактора в период эксплуатации установки крекинга.

Выполнение в верхней части внутренней трубы прорезей, размещенных по винтовой линии, позволяет усилить эффект закручивания реакционной массы сырья на выходе из внутренней трубы и снизить закоксовывание межтрубного пространства.

На прилагаемой фигуре изображена предлагаемая конструкция реактора в разрезе.

Реактор для жидкофазного термического крекинга нефтяного сырья содержит корпус 1 с встроенными в него внутренней трубой 2, в верхней части которой расположены прорези 3, выполненные в виде винтовой линии, и цилиндрической обечайкой 4. Корпус 1 снабжен нижней крышкой 5 с патрубком 6 подвода исходного сырья термического крекинга с закрепленным на нем маточником 7, выполненным в виде усеченного конуса, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу 2 и верхней крышкой 8, снабженной патрубком 9 для отвода продуктов термического крекинга. Между корпусом 1 и верхней крышкой 8 размещена съемная перегородка 10, перекрывающая верхние основания внутренней трубы 2 и цилиндрической обечайки 4 и снабженная отверстиями 11.

Реактор работает следующим образом. Сырье после нагрева в трубчатой печи подают через патрубок 6 в маточник 7, выполненный в виде усеченного конуса, где жидкая масса формируется в поток и поступает во внутреннюю трубу 2. Сформированный в маточнике 7 сырьевой поток, восходящим потоком двигаясь по внутренней трубе 2 снизу-вверх, поступает через прорези 3, выполненные по винтовой линии, в межтрубное пространство между внутренней трубой 2 и цилиндрической обечайкой 4. Реакционная масса, поступающая через прорези 3 в межтрубное пространство внутренней трубы 2 и цилиндрической обечайкой 4, формируется во вращающийся нисходящий спиралевидный поток. Под действием центробежной силы организованный спиралевидный сырьевой поток поступает в межтрубное пространство между цилиндрической обечайкой 4 и корпусом 1 и через отверстия 11, размещенные в съемной перегородке 10 и патрубок 9, размещенный в верхней крышке 8, выводится из реактора. 3

В случае закоксовывания реактора продуктами термического крекинга снимают верхнюю крышку 8,съемную перегородку 10 и нижнюю крышку 5 и с помощью брандспойта высоконапорными водяными струями сверху-вниз производят очистку межтрубного пространства.

Таким образом размещение между внутренней трубой и корпусом цилиндрической обечайки позволяет регулировать скорости реакционной массы в объеме реактора, ликвидировать застойные зоны, увеличить коэффициент использования объема реактора, эффективно организовать вращающиеся сырьевые потоки, которые, перемещаясь в межтрубных пространствах реактора, создают эффективное центробежное перемещение пристеночных слоев, снижая закоксовываемость реактора в период эксплуатации установки крекинга.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Сырье подают через патрубок 6 в маточник 7, где жидкая масса формируется в поток и поступает во внутреннюю трубу 2. Сформированный в маточнике 7 сырьевой поток, двигаясь по внутренней трубе 2 снизу вверх, поступает через прорези 3, выполненные по винтовой линии, в межтрубное пространство между внутренней трубой 2 и цилиндрической обечайкой 4. Реакционная масса, поступающая через прорези 3 в межтрубное пространство внутренней трубы 2 и цилиндрической обечайки 4, формируется во вращающийся нисходящий спиралевидный поток. Под действием центробежной силы спиралевидный сырьевой поток поступает в межтрубное пространство между цилиндрической обечайкой 4 и корпусом 1 и через отверстия 11, размещенные в съемной перегородке 10 и патрубок 9, размещенный в верхней крышке 8, выводится из реактора. Изобретение позволяет снизить опасность закоксовывания реактора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Реактор для жидкофазного термического крекинга, содержащий корпус с верхней и нижней крышками и патрубками подвода сырья и отвода продуктов термического крекинга, причем в нижней крышке размещен маточник, выполненный в виде усеченного конуса, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, расположенную неподвижно соосно с корпусом, отличающийся тем, что между корпусом реактора и внутренней трубой установлена цилиндрическая обечайка, а между верхней крышкой и корпусом расположена съемная перегородка с отверстиями, оси которых размещены между корпусом и цилиндрической обечайкой, при этом съемная перегородка перекрывает верхние основания цилиндрической обечайки и внутренней трубы, а в верхней части последней выполнены прорези, расположенные по винтовой линии.

2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что патрубок подвода сырья размещен в нижней крышке реактора и совмещен с маточником.

3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что патрубок отвода продуктов термического крекинга размещен в верхней крышке реактора соосно с корпусом.