Реактор термоокислительного пиролиза углеводородов Советский патент 1979 года по МПК B01J1/00 

(54) РЕАКТОР ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОГО ПИРОЛИЗА

Изобретение относится к области химического машиностроения.

Известен реактор термоокислительног пиролиза углеводородов, включающий цилиндрический смеситель с осесиммегричным вводом углеводородов и радиальными вводами кислорода, выполненными в форме каналов.,

Недостатком известной конструкции является опасность управления процессом пиролиза из-за возможного воспламенения газовой смеси в смесителе, незначительная производительность и низкая эффективность работы. Необходимость применения стабилизирующего кислорода и сложной системы автоматики усложняет конструкцию всего реактора.

Предлагают реактор, в котором ввод углеводородов снабжен акустической сиреной, а радиальные вводы кислорода выполнены в форме прямоугодьньк .шелеЙ наклоненных к горизонту под углом Зб6О , или в форме круглых отверстий различного диаметра. УГЛЕВОДОРОДОВ

Это упрощает конструкцию реакгора, так как смеситель выполняет одновременно функции и реакционной камеры, повышает эффективность процесса пиролиза путем наложения акустических колебаний и более высокого предварительного подогрева углеводородов и кислорода, обеспечивает безопасное управление реактором на различных технологических режимах.

На фиг. 1 изображен реактор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1, .

Реактор включает цилиндрическую смесительную камеру, состоящую из охлаждаемой части 1 с осесимметричным вводом 2 углеводородов и радиальными вво дами 3 кислорода, выполненными в фо1 ме прямоугольных щелей, наклоненных к горизонту под углом 30-60 , или в фо|. ме круглых отверстий различного диаметра и из футеровочной части 4. Ввод 2 углеводородов снабжен акустической сиреной 5. Под футеровочной частью смесительной камеры расположена закало. ная камера 6. Охлаждаемая часть сме-

сительной камеры имеет патрубок 7, че- рез который вводят запальную горелку для первоначального разжига реахтора и выводной патрубок 8.

Реактор работает следующим образом. Углеводородные газы, подогретые до температуры 800-9ОО С, под давлением 2-6 ати по вводу 2 подают в смесительную камеру через акустическую сирену 5, которая возбуждает в газовом потоке

акустические колебания. Кислород, тоже подогретый до 800-900 С, подают ,в смесительную камеру через щели в виде мелких струек.

Проникая в поток углеводородных газов, струйки кислорода воспламеняются, образуя горяшие факелы. В результате наложения акустических колебаний на струйки кислорода выравнивание„концентраций тепла и массы по поперечному се чению камеры происходит практически мгновенно. Скорость тепловыделения при этом резко возрастает, что способствует более эффективному протеканию процесса пиролиза. Максимальная интенсивность акустического поля достигается при воз буждении стоячих волн, образующихся путем наложения прямых и обратных волн отражаемых от поверхности закалочной зоны. При этом, наряду с интенсификацией процессов смешения, горения и пиролиза, акустические колебания вызывают коагуляцию мельчайших частичек сажи, предотвращая их отложение на стенках реактора, и интенсифицируют процесс

закалки газов пиролиза. После закалки гааы выводят из реактора через патрубок 8.

В случае использования реактора для получения только синтеза-газа (СО + Н), идущего на синтез метанола, оптимальный режим конверсии углеводородного сырья рассчитывается заранее и определяется установкой смесительной камеры требуемой длины. В углеводородное сырье перед подогревом подается пар. Для получения, синтеэ-газа, идущего на синтез аммиака, окисление углеводородного сырья целесообразно проводить воздухом. В этом случае воздух, подогретый до 800900 С, подают через ввод 2, а углеводородное сырье - через радиальные вводы 3.

Формула и.3 обретения

1.Реактор термоокислительного пиролиза углеводородов, включающий цилиндрическую смесительную камеру с осесимметричным вводом углеводородов и радиальными вводами кислорода, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения эффективности процесса пиролиза и обеспечения безопасного управления реактором

на различных технологических режимах, ввод углеводородов снабжен акустической сиреной, а радиальные вводы кислорода выполнены в форме прямоугольных щелей, наклоненных к горизонту под углом ЗО-60°.

2.Реактор по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что радиальные вводы кислорода выполнены в форме круглых отверстий различного диаметра.