Реактор Советский патент 1980 года по МПК B01J19/00 

Изобретение относится к аппаратам химического машиностроения, используемым в химической, нефтехимической и других областях для проведения химических процессов, в частности к реак торам пиролиза углеводородов, где требуется защита аппаратов или отдель ных узлов от разрушения. Известны реакторы, состоящие из смесителя, предназначенного для смешения исходных компонентов, диффузора горелочного блока и закалочного устройства. Горелочный блок имеет одно (одноканальный) или множество (многокангшьный) отверстий для ,расчленений-, газового потока на большое количество струй и подачи его в реакционную зону. Реакция образования ацетилена из углеводородов происходит в обычно при температуре 1300-1400 С Зона реакции ограничивается горелочным блоком (плитой, боковыми стенками охлаждаемого горелочного блока) и зоной закалки. При осуществлении процесса пиролиза очень важно предотвратить обратный проскок пламени из реакционной зо ны в смеситель и тем самьим предотвратить разрушение смесителя и реактора Это достигается с помощью- , различных усовершенствований конструкции реактора и сцоеобов пиролиза. Известньге конструкции реакторов, а также .способы позволяют предотвратить обратный проскок пламени в смеситель, и бозкюжное самовоспламенение смзси ,в смесителе, однако, не позволяет своевременно обнаружить прогорание трубчатки горелочного блока, а следовательно, предотвратить проскок пламени в смеситель в более ранний период, в результате чего прогар реактора может наступать в любой момант 1 и 2 . Наиболее близким техническим решением из известных является реактор термоокислительного пиролиза, включакхций смеситель, диффузор, многоканальный Горелочный блок, в котором расположена 91 трубка диаметром 25 мм, трубки для подачи стабилизирующего кислорода, зону реакции и заксшочную зону. Для предотвращения проскока пламени из реакционной зоны в смеситель и диффузор скорость газа в отверстиях плиты поддерживается больше скорости распространения пламени дпя данных условий. Чтобы обнаружить проскок пламени в смеситель, предотвратить прогорани корпуса реактора и проскок пламени наружу, над газораспределительной ре шеткой устанавливают термопару, связанную с блокировочным устройством остановки реактора по температуре. Однако, поскольку термопара фикси рует температуру в одной зоне (точке над газораспределительной решеткой, а прогорание газораспредеяитёльны ; трубок может произойти в любой их то ;ке и, прежде всего, в местах подвода стабилизирующего кислорода, а также ввиду быстрого потока газа, не удается предотвратить прогорание корпуса реактора, проскок пламени наружу и повреждение близлежащих коммуникаций. Цель изобретения - предотвратить разрушение корпуса реактора от прого рания, увеличить срок службы реактот ра и безопасность его работы;: Это достигается тем, что горелочный блок снабжен замкнутым змеевиком огибающим по касательной-газораспределительные трубки и подсоединенным к датчику давления. Змеевик лучше расположить в зоне прохождения стабилизирунлцёго кислорода, так как в этих местах чаще всего начинается пр гар газораспределитёльнихтрубок горё лочного блока. При разрушении хотя бы одной из т газораспределительной решетки Гразрушается змеевик, происходите разрыв пневмоцепи, срабатывает блокировка и реактор мгновенно отключаeтqя. Змеевикизготовлен из нержавею щей- трубки диаметром 5-6 мм. На фи;г. 1 изображен реактор для пиролиза углеводородов; на фнг, 2 гйрелочный , реактор имеет смеситель 1, диффузор 2, горелочный блок 3 с вмонтйрованнам в него змеевиком 4, реакционную зону 5, зону о лаждени я б и корпус реактора 7 , Змеевик 4 находится под давлением инертного газа и выполняет роль конт ролирующего органд. Горелочный блок 3 содержит Также газораспределительную решетку 8, тру ки 9 и, 10 стабилизирующего кислорода и электроконтактный манометр 1;1« Кислород после кислорододувки и Природный газ из коллектора, пройдя подогреватель, где подогревается до , поступает в смеситель Д, . Там газШые гтбтбкй тщатёль но перёмёшиваются и поступают в диффузор ;2, через гёГзбраспрёдёлитёльйый блок 3 смесь поступает в реакционную зону 5, где происходит разложение метана до ацетилена. Температура в реакцион ной зоне 1300-1400°,С. Из реакционной зоны 5 газы пироли за, йройдя зону закалки, направляются для охлаждения, после чего газовая смесь проходит систему очисткл .При прогорании одной из газораспределительных трубок прогорает близлежащий участок змеевика 4, давление в цепи контролирующего органа падает и электроконтактный манометр 11 показывает отсутствие давления в контролирующем органе, срабатывает блокировка пуска и остановки реакторд, П)eдлaгaeмoe изобретение можно испо.т1ьзовать и в других аппаратах, в ко«горых, возможен местный перегрев корпусов и где контроль известными методами затруднен, например в футерованных aппapaтa {, В качестве контролирующего органа взамен змеевика можно устанавливатьрубашку под избыточным давлением. Падение давления укажет на нарушение футеровки и начало прогара корпуса. . В футерованньлх пластиком аппаратах можно устанавливать контролирующий орган из менее теплостойкого материала. Разрушение контролирующего органа укажет на повьлиение температуры. Пластмассовые конструкции контролирующего органа можно устанавливать снаружи аппарата, в местах возможного перегрева, навивая трубки вокруг аппаРс1тд. Разрушение контролирующего органа укажет не только на повышение температуры, но и на место перегрева. Предлагаемое изобретение можно использовать и для определения попадания или получения в процессе реакции, коррозионно-активных веществ. Для этого контролирующий орган необходимо изготавливать из же материала, что и корпус, но более тонкого или менее коррозионно-стойкого. Прокорродированный -контролирующий орган укажет, что в аппарате получи-, лась или попала агрессивная среда, и даст возможность своевременно принять меря. Реактор предлагаемой конструкции 1дает возможность своевременно обнаружить прогорание газораспределительной трубчатки пэрелочного блока, предупреждает случаи прогара корпуса реактора, увеличивает срок., службы и безопасность работы реакторд. Формула изобретения Реактор для пиролиза.углеводородов включающий корпус, смеситель, диффузор, горелочный блок с газораспределительньлми трубками, отличающийся тем, что, с целью обеспечения предотвращения разрушения, корпуса реактора от прогорания, увеличения срока службы и безопасности его работы, горелочный блок снабжен замкнутым змеевиком, огибающим по касательной

газораспределительные трубки и полсо-i п

единенным к датчику давления.«л в « Великобритании ii50417

Источники информации , X, 0.5,а,4,6;8.

принятые во внимание при экспертизеГ.Э.ад. 70-24-964, .764715.6