Устройство для удаления кокса из реактора Советский патент 1982 года по МПК C10G9/12 

жащее трубу с соплами для подвода промывочной жидкости и соединенный с ней механизм вращения и возвратно-поступательного перемещения ч. Поскольку в процессе крекинга во внутренней.части реактора преобладают высокие температура и давление, с наружной стороны реактора обычно предусматривается приводной механизм для врацения нагнетательно трубы. В результате этого нагнета-, тельная труба оказывается обязательно связанной с неподвижной трубой подачи, располагаемой также сна ружи реактора, что требует обеспе,чения уплотнения на стыке между вра щающейся нагнетательной трубой и не подвижной трубой подачи, кроме уплотнения стыка между нагнетательной трубой и реактором. Это оказывается особенно важным при обработке таких легко воспламеняющихся материалов, как горячий асфальт, или токсичных материалов. Однако в описанном устройстве возможна утечка веществ из реактора.в зазоры между реактором и вручающейся трубой, а также между последней и неподвижной трубой для подвода прс)вочной среды и сырья. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет снижения утечки текучей среды из реактор Указанная цель достигается тем, что устройство для удаления кокса из реактора для термического крекин га тяжелых углеводородов, содержащее трубу с соплами для подвода промывочной среды и соединенный с ней механизм вращения и возвратнопоступательного перемещения, дополнительно содержит установленный наверху реактора цилиндр с патрубками для подвода промывочной жидкости и уплотнительной среды, трехступенчатый поршень, установленный внутри цилиндра с возможностью перемещения и вращения и образующий с цилиндром верхнюю и нижнюю уплотнительные камеры и.среднюю камеру для промывочной жидкости, поршень снабжен дополнительной трубой для промывки на ружной стенки основной трубы,причем трубы соединены с камерами посредством каналов, выполненных в поршне. На чертеже показано предлагаемо устройство, разрез. Э 4 Устройство для удаления кокса из реактора содержит реактор 1 и установленный наверху реактора приводной узел 2, предназначенный для беспечения вра«цения и вертикального перемещения. Приводной вал (не показан) приводного узла 2 соединен через шток 3 поршня с верхним концом нагнетательной трубы 5, расположенной внутри реактора J,наверху которого расположен цилиндр 6 ля подачи очищающего от кокса тяелого масла а узел нагнетательнсй1 трубы при герметичном уплотнении верхнего конца реактора 1. Приводной, узел 2, включаннций электродвигатель и редуктор для вращения и перемещения вверх и вниз нагнетательной трубы 5 через приводной вал, снабжен цепью управления для регулирования вращательного и поступательного движений вверх и вниз нагнетательной трубы 5. Кроме того, приводной узел имеет такую конструкцию, при которой как радиальная, так и осевая нагрузки, прилагаемые к нему, создаются внутри, что делает его компактным. К поршню 24 подсоединена вспомогательная труба 7, которая предназначена для постоянного слива промывочной жидкости по наружным периферийным поверхностям основной трубы 5 для поддержания этих поверхностей во влажном состоянии- Основная труба 3 снабжена радом располагаемых в одну вертикальную линию сопел-форсунок 8 со стороны, обращенной к внутренней поверхности реактора 1, и предназначенных для впрыскивания через них под давлением очищающего тяжелого масла. Сопла-форсунки 8 расположены снаружи с наклоном вниз под углом +5 относительно основной трубы 5- Количество, расположение и форма форсунок определяются в зависимости от величины давления закачиваемого тяжелого масла. Основная труба 5 перекрыта с нижнего конца и содержит два участка 9 и 10 изгиба в средней части, чем обеспечивается расположение прямого нижнего конца в непосредственной близости от внутренних поверхностей реактора 1. Вспомогательная нагнетательная труба 7 проходит по центру через основную нагнетательную трубу 5 до участка 9 изгиба и выходит через 5 стенку основной трубы 5- Нижний конец вспомогательной нагнетательно трубы 7, который выступает из основ ной нагнетательной трубы 5, выходит поверх участка 10 изгиба основной нагнетательной трубы. Отдаленный конец вспомогательной нагнетательно трубы 7 расположен .так, чтобы тяжелое масло равномерно растекалось по наружным поверхностям основной трубы S- В этом варианте тяжелое масло сливается на наружную поверхность основной трубы 5 под действие силы тяжести или может вводиться по давлением. Свободный конец вспомога тельной нагнетательной трубы 7 может быть спирально обмотан вокруг поверхности основной нагнетательной трубы 5. При такой конструкции открытый конец вспомогательной нагнетательной трубы удерживается в зафиксированном положении относительн основной нагнетательной трубы 5 с обеспечением сжатия или удлинения основной трубы вследствие термического напряжения. Основная нагнетательная труба 5 внутри реактора t должна быть выполнена из легковесного материала, поскольку она подвергается воздействию высоких температур, колебания от барботажа,. периодическим напряжениям в результате работы струй в процессе очистки от кокса и момен там, возникающим в результате эксцентричных отклонений друг от друга основной и вспомогательной труб 5 и 7. Так, например, часть трубы 7 может быть;выполнена в виде одной трубы из углеродистой стали, введен ной в реактор. Основную и вспомогательную трубы 5 и 7 и поршень k сваривают следующим образом. Поршень k на нижнем конце имеет осевое отверстие П, которое имеет такой же диаметр,что и внутренний диаметр основной нагне тательной трУбы 5 и сообщается чер нижний канал 12 с камерой 13 низкого давления тяжелого масла. Дополнительная нагнетательная труба 7 вводится непосредственно через сквозное отверстие, которое предусмотрено на нижней стороне изогнутого участка основной нагнетательной трубы 5f а верхний конец вспомо гательной нагнетательной трубы 7 вводится в нижний канал 12 со сваркой наружной периферии вспомогатель 1 ной трубы 7 с нижней частью отверстия 11. После этого верхний конец основной нагнетательной трубы 5 стыкуют и сваривают с нижним концом поршня Ц, Затем вспомогательную трубу 7 приваривают к основной трубе 5 вокруг ее наружной периферии, откуда выступает ее изогнутая часть, а выступающий нижний конец вспомогательной трубы изгибается указан- ным выше образом. Цилиндр 6 устанавливается наверху реактора 1 и предназначается для подами тяжелого масла под низким и высоким давлениями в основную и вспомогательную трубы 5 и 7 соответственно с обеспечением уплотнения верхнего конца реактора 1 для предотвращения утечки воспламеняющихся газов или других материалов,включая нагретый асфальт. Цилиндр 6 имеет нижмою перегородку 1, проходящую от основания во внутреннюю часть реактора 1 с образованием нижней паровой камеры 15 вокруг основной нагнетательной трубы 5- Цилиндр 6 во взаимодействии с поясками поршня t о6раз т камеру 16 высокого давления тяжелого масла, камеру 13 низкого давления тяжелого масла и верхнюю паровую камеру 17 с патрубком 18 для подвода пара. Эти камеры герметизируются кольцами 19 поршня на соответствующих участках.Верхняя паровая камера 17 герметизируется от атмосфе{ш уплотнением 20 и сальником 21. Нижняя стенка нижней паровой | саме{%1 15 снабжена антивибрационным цилиндрическим элементом 22, который предотвращает вибрацию основной нагнетательной трубы 5-Антивибрационный элемент служит для подавления вибрации, которая неизбежно вызывается в основной нагнетательной трубе 5 вследствие работы струй очистительной жидкости, подаваемой под высоким давлением (например при 20 кгс/см) основной нагнетательной трубой и вследствие бурного барботирования паров под высоким давлением, которые образуются 6 процессе крекинга. Камера 16 высокого давления цилиндра 6 сообщается с основной нагнетательной трубой 5 через отверстие 23 и принимает тяжелое масло под высоким давлением по трубе 24 для подачи его через сопла 8 основной нагнетательной трубы 5 на внутренние поверхности реактора 1. Камера 13 низкого давления тяжелого масла сообщается со вспомогательной нагнетательной трубой 7 и принимает тяжелое масло под низким давлением для ввода его. из нижнего конца, вспо могательной трубы 7 на наружные периферийные стенки основной нагнетательной трубы 5. Нижняя и верхняя паровые камеры 15 и 17 соотвеУствен но принимают поток пара, поступающий по трубам 25 и 18, обеспечением надежного вращения, движения вверх и вниз нагнетательной трубы и полного уплотнения газов и тяжелого масла внутри реактора 1, а также тяжелого масла под высоким и низким давлениями в камерах 16 и 13 во взаимодействии с поршнем 4,кольцами 19 и уплотнением 20. .Тяжелое масло загружают при вращении нагнетательной трубы или ее перемещении вверх или вниз. Устройство работает следующим образом. При работе пар постоянно подается в соответствующие паровые камеры по трубам 18 и 25. В процессе крекинга загрузок масло под низким дав лением подается во вспомогательную нагнетательную трубу 7 с целью поддержания наружных периферийных стенок основной нагнетательной труб во влажном состоянии. По завершении обработки одной загрузки тяжелое масло под высоким давлением подаетН я посредством трубы 2А в основную нагнетательную трубу 5, которая вра щается для направления тяжелого мас ла на поверхности внутренних стенок реактора 1. В конструкции предусмот рено, чтобы основная нагнетательная труба поднималась по завершении одного цикла удаления кокса. Подъемом основной нагнетательной трубы 5 смещаются положения наклона сопел 8 относительно поверхностей внутренне стенки реактора 1. В этой связи пре почтительно поднимать основную нагн тательную трубу 5 на расстояние,соответствующее интервалам между отдельными соплами 8, чем обеспечивается полное удаление осажденного кокса. В этом варианте приводной вал имеет длину хода 100 мм, а сопла расположены друг от друга на расстоянии,около 100 мм или меньше, что является удовлетворительным условием для нормальной работы. При18водной вал каждый раз поднимается на расстояние, соответствующее 1/3 длины полного хода, что измеряется, например, при вращении приводного вала с использованием тахометра Для контроля такого вращения. Вращение и перемещение вверх и вниз основной нагнетательной трубы 5 при нормальной работе осуществляются раздельно, но могут осуществляться и одновременно. Вместо перемещения нагнетательной трубы приводным узлом 2 можно приводить в действие поршневой цилиндр перемещением,- например,поршня k вверх и вниз путем регулирования давления пара, вводимого в верхнюю и нижнюю паровые камеры 17 и 15. Таким образом промывочная жидкость подается в узел нагнетательной трубы, который расположен внутри реактора, через полностью уплотненную камеру внутри узла цилиндра, который установлен на реакторе, чем обеспечивается возможность полного удаления осажденного кокса и использования реакторадля непрерывной или циклической работы. Поскольку реактор и стыки надежно загерметизированы снаружи, предотвращается утечка реакционных газов, воспламеняющегося горячего асфальта и т.п., причем горячий асфальт и другие сырьевые маТериалы можно загружать даже при перемещении вверх и вниз нагнетательной трубы. Кроме того, указанные уплотнения просты по конструкции и в эксплуатации и имеют низкую стоимость. Формула изобретения Устройство для удаления кокса из реактора для термического крекинга тяжелых углеводородов, содержащее трубу с соплами для подвода промывочной жидкости и соединенный с ней механизм вращения и возвратнопоступательного перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности за счет снижения утечки текучей среды из реактора, оно содержит установленный наверху реактора цилиндр с патрубками для подвода промывочной жидкости и уплотнительной среды,трехступенчатый поршень, установленный внутри цилиндра с возможностью перемещения и вращения и образующий с

9SOttSSI 10

цилиндром верхнюю и нижнюю уплотни-посредством каналов, выполненных в

тельные камеры и среднюю камеру дляпоршне.

промывочной жидкости, поршень снаб-, Источники информации, жен дополнительной трубой для промыв- принятые во внимание при экспертизе

ки наружной стенки основной трубы,s 1. Патент СССР по заявке

причем трубы соединены с камерами№ 2 1б107/23-2б,кл. С 10 G 9/12,1975