Устройство ввода сырья в реактор Советский патент 1989 года по МПК B01J8/18 

изобретение относится к конструкции ввода сырья в реактор и может быть применено в нефтеперерабатьшаю- щей, нефтехимической и химической промьшшенности.

Цель изобретения - увеличение выхода целевых продуктов реакции при

переработке тяжелого сырья за счет ,равномерного контакта диспергированного сьфья с частицами ьшкросфери- ческого катализатора.

На фиг.1 схематично показано предлагаемое устройство, вид сбоку

план i

на фиг.З на фиг.2 - то же, форсунка с соплями.

Устройство ввода сьфья в реактор включает вертикальный корпус реактора с окнами 2 ввода катализатора по окружности корпуса, распредели-- тельную кольцевую камеру 3 для направления потока катализатора к окнам, уравнительные отверстия 4, размещенные -в корпусе реактора 1 над входными окнами 5 под углом к его оси, форсунки 6 для ввода сырья и устройства 7 для подачи аэрирующего

с помощью патрубков присоединены ниже реактора все форсунки 6 и центральная форсунка 9, и из них через сопла 8 распыляется в потоках входящего через окна катализатора (при необходимости в форсунки 6 вводится распыляющий агент). Распыление сьфья на капли размером 20-50 мкм производится либо механическим путем (под большим давлением через сопла, имеющие специальные завихрители), либо за счет ввода в поток сырья распыляющего агента (эмульгированной в сырье воды или

Изобретение относится к конструкции устройств ввода сырья в реактор и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтехимической и химической промышленности. Цель - повышение выхода целевых продуктов реакции при переработке тяжелого сырья за счет равномерного контакта диспергированного сырья с частицами микросферического катализатора. Устройство включает транспортный трубопровод, вертикальный корпус реактора с прямоугольными входными окнами для ввода катализатора по окружности корпуса, распределительную кольцевую камеру для направления потока катализатора к окнам, уравнительные отверстия, размещенные в корпусе реактора над входными окнами под углом к его оси, форсунки для ввода сырья и устройства для подачи аэрирующего агента. Одна из форсунок с соплами установлена по оси реактора, а остальные у стенок корпуса внутри реактора с двух сторон каждого входного окна и выступают относительно боковых кромок окон не менее, чем на величину радиуса труб. При этом оси сопел каждой пары форсунок в окнах образуют угол не менее 30° к горизонтали, а ряды сопел на всех форсунках выполнены от нижней кромки окон и имеют высоту не ниже высоты окон. Форсунка, установленная по оси реактора, имеет число рядов сопел вдоль своей оси, равное числу входных окон реактора. Оси каждого ряда сопел в горизонтальной плоскости проходят через середину футерованных простенков между окнами. При этом форсунки снабжены распылительными соплами и подсоединены к общему коллектору. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

агента с патрубком для подачи аэриру- острого водяного пара высокого давющего агента с соплами 8, причем одна из форсунок 9 установлена по оси реактора, а остальные форсунки 6 - у стенок корпуса внутри реактора с двух сторон каждого входного окна 2 и выступают относительно боковых кромок окон не менее чем на величину радиуса труб, при этом оси сопел 8 каждой пары форсунок в окнах образуют угол не менее 30 к горизонтали, а в плане пересекаются на радиусе реактора. Ряды сопел 8 на всех форсунках выполнены от нижней кромки окон и имеют высоту не ниже высоты окон, причем форсунка 9, установленная по оси реактора, имеет число рядов сопел 8 вдоль своей оси, равное числу входных окон реактора, оси каждого ряда сопел в горизонтальной плоскости проходят через середину футерованных простенков между .окнами, при этом форсунки 6 снабжены распылительными соплами 8 и подсоединены к общему коллектору. 10.

Устройство работает следующим образом,о

Поток млкросферического катализатора из регенератора с температуро 650-700°С по транспортному трубопроводу поступает в распределительную кольцевую камеру 3, расположенную соосно с нижней частью сквознолоточ- ноГо реактора, и растекается вокруг него по окружности яа счет аэрации нодяньм паром.

Через имеющиеся в тшжней части реактора окна 2 (число которых в зависимости от диаметра реактора составляет от 4 до 8) катализатор входи во внутреннею полость реактора одновременно несколькими потоками по его окружности.

Сьфье через патрубок поступает в кольцевой коллектор 10, к которому

0

ления). Все потоки катализатора, входящие через окна 2 в реактор, для равномерного распределения каташиза- тора по сечению реактора и начального разгона вверх снизу аэрируются

5

водяным паром (или другим аэрирующим агентом), выходящим из отверстий устройства 7 для подачи аэрирующего агента, в который пар поступает по

5 патрубку. Аналогичное устройстро 7 имеется внизу кольцевой камеры 3, обеспечивающее слабую аэрацию катализатора для его хорошей текучести и равномерного распределения по ок0 ружности камеры 3. Пройдя через окна 5 и встретившись с диспергированным форсунками 6 и 9 сырьем, катализатор подхватъ1вается аэрирующим агентом и, равномерно распределившись по сечению реактора, движется вверх, чему способствуют также направление дис- пергации сырья соплами 8 (под углом не менее ЗО к горизонтали) и образующиеся за счет реакций крекинга пары продуктов реакции, поднимающие затем весь поток катализатора в реакторе до зоны сепарации.

В первые мгновения контакта сырья и горячего катализатора и начала его движения вверх на высоте 1-3 м завершаются основные реакции, определяющие выход продуктов крекинга: и коксование катализатора. Палее при движении смеси катализатора с продуктами реакций вверх до выхода их из реактора заиерша1отся все вторичные реакции. : Если, кроме свежего сьфья, в реак- тор необходимо ввести вторичное сы- fbe (рисайкл), которое обычно (по

5 известным устройствам) подается через боковые стенки релкто1ра на несколько метров выше ввода свежего сьфья, то предлаг-аемое устройство позволяет ввести это.вторичное сырье по коакси0

5

0

альной трубке (указанной пунктиром) на нужную высоту реактора (фиг.З), где распылит его в потоке катализатора аналогично свежему сырью.

Таким образом, использование новых элементов, а именно: форсунок, вьтолненных в виде вертикальных труб с множеством распыляющих сопел в одном ряду вдоль их оси и установленных одна по оси реактора, а остальные - непосредственно у корпуса реактора с двух сторон каждого входного окна, так что оси рядов распылительных сопел, укрепленных на форсунках под углом не менее 30 к горизонтали, пересекаются в точке, отстоящей от оси реактора на одну треть радиуса, а оси сопел центральной форсунки направлены в центр простенков между входными окнами реактора, позволяет по сравнен с известными устройствами в несколько раз сократить время первичного контакта диспергированного сьфья и горячего катализатора равномерно по всему объему последнего, что является решающим фактором в достижении высоких показателей каталитического крекинга тяжелого сырья. В результате этого сокращается отложение коса на катализаторе (смолы и асфаль- тены в первые моменты контакта крекируются до низкомолекулярной аро- матики) и возрастает выход бензина и суммы светлых продуктов крекинга.

Кроме того, предлагаемое устройства ввода сьфья позволяет через одии и те же трубки форсунок ввести на разной высоте реактора два разны по составу сырья - свежее (через сопла в зоне входных окон для катализатора) и рисайкл-рециркулирующее высокоароматизированное сырье (чере сопла, расположенные на расстоянии несколько выше входных окон для катализатора) , что позволяет сохранит целостным корпус реактора и равномерным парокатализаторный поток в нем за счет того, что исключается

1 94968

второй ярус форсунок для подачи ре- циркулирующего сырья, врезаемых обьтч- но сбоку реактора в его внутреннюю

полость.

Формула изобретения

контакта диспергированного сырья с частицами микросферического катализатора, одна из форсунок с соплами установлена по оси реактора, а остальные - у стенок корпуса внутри

реактора, с двух сторон каждого входного окна, и выступают относительно боковых кромок окон ие менее чем на величину радиуса труб, при этом оси сопел каждой пары форсунок

35

в окнах образуют угол не менее 30

горизонтали,

50к общему коллектору.

Фив. 2

f- Eil:

фи. 3