Реактор для каталитической конверсии углеводородов Советский патент 1982 года по МПК B01J8/04 

1

Изобретение относится к химической технологии производства синтетических продуктов и может быть использовано в производствах аммиака, метанола и водорода.

Известен реактор для каталитической конверсии углеводородов, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подвода и отвода греюшего газа, установленный внутри него трубчатый теплообменный пучок, трубы которого подключены к коллекторам, и размещенную в трубах катализаторную засыпку 1.

Недостатком реактора является сложность загрузки и выгрузки катализатора. Кроме того, такая конструкция усложняет ремонт реактора и замену труб пучка, а выполнение коллекторов в виде камер с трубными досками приводит к значительному снижению надежности из-за образования трещин в досках и увеличению металлоемкости.

К предлагаемому реактору наиболее близок реактор для каталитической конверсии углеводородов, содеркаший вертикальный корпус, внутри которого установлена газораспределительная решетка с катализаторной засыпкой и размещенные в ней теплообменные трубки, подключенные 5 к коллекторам, снабженным пат1: убкамн подвода и отвода греющего газа 2.

Недостатком этого реактора является то, что при выходе из строя трубы пучка сложно обнаружить поврежденную трубу. Сложно контролировать утечки греющего газа в объем конвертированного. При ис.пользовании ядовитого грек)щего газа или создающего конвертированным взрывоопасные смеси необходимы быстрое определение зоны утечки и замена грубы.

Кроме того, конструкция коллекторов в виде камер с трубными решетками также не позволяет произвести быстрей ремонт труб теплообменного пучка.

Целью изобретения является обеспечение безопасности работы за счет определения места возможной утечки греюшего газа и упрощение эксплуатации. Это достигается тем, что реактор для каталитической конверсии углеводородов, содержащий вертикальный цилиндриче кий корпус с разьемным соединением и па трубками для подвода и отвода технологического газа, установленный внутри корпу .са трубчатый теплообменный пучок, трубк которого подключены к коллекторам, снаб женным патрубками для подвода и отвода греющего газа, и размешенную между трубками на решетке катализаторную засы ку, снабжен радиально установленными на решетке глухими перегородками, выполнен ными из 1ШОТНО установленных теплообмен ных труб и образуюш;ими отдельные секци в которых размешены теплообменные труб ки, при этом газораспределительная решетка выполнена из отдельных секторов, жестко закрепленных на радиальных перегородках, Кроме того, реактор снабжен размешен ными аксиально по вертикальной оси разд юшей и собирающей трубами, на которых с помощью патрубков подвода и отвода греющего газа закреплены коллекторы, выполненные в вице тора, и установленной коаксиально снаружи теплообменных трубок дополнительной обечайкой с люками, расположенными над газораспределительной решеткой. На фиг. 1 изображен предлагаемый реактор, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - рйзрез Б-Б на фиг. 2. Реактор для каталитической конверсии углеводородов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с {зазъемным фланцевым соединением 2 и патрубками 3 и 4 соответственно для подвода и отвода конвертированного (технологического) газа. Внутри корпуса 1 установлены теплообменные трубки 5 с коллекторами 6 и 7, снабженными патрубками 8 и 9 соответственно для подвода и отвода греющего газа. Между трубками 5 на решетке 10 размешены катализаторная засыпка 11 и радиальные перегородки 12, об- разуюшие вертикальные изолированные друг от друга отсеки 13. Перегородки 12 выполнены путем провар:ки между собой труб или размещением между ними продольных вставок. Решетка 10 выполнена в виде отдельных секторов 14 с отверстиями 15, количество этих секторов соответствует количеству отсеков 13. Секторы решетки 10 закреплены на перегородках 12 при помощи упорюв 16.I Коллекторы 6 и 7 могут быть выполнены в виде тора и установлены при помоши патрубков 8 и 9, соответственно на раздающей 17 и собирающей 18 трубах. Последние размешены аксиально по вертикальной оси корпуса 1 и закреплены в его днише 19. Корпус 1 выполнен с внутренней изоляцией 20. Между этой изоляцией и теплообменными трубками размешена дополнительная обечайка 21, снабженная люками 22, размешенными напротив каждого отсека 13 над решеткой 10. Реактор работает следующим образом. Технологический газ в виде пароуглеводородной или пароуглекислотно-углеводородной смеси через патрубок 3 поступает в корпус 1, проходит через отвер стия 15 решетки 10 в межтрубное пространство трубок 5 и движется через катализаторную засыпку 11, где под воздействием тепла греющего газа протекают реакции конверсии, например: СН. + СО + ЗН, 2Н20 + 3 СН + + CQ.-z±4CO + 8Н Конвертированный газ отводится из корпуса 1 через патрубок 4. Греющий газ поступает в трубки 5 через трубу 17, патрубки 8 и коллектор 6 и отводится через коллектор 7, патрубок 9 и трубу 18. Загрузка и выгрузка катализаторной засыпки 11 производится при снятой верхней части корпуса 1. Выполнение конвертора с изолированными друг от друга отсеками 13 позволяет путем установки датчиков в каждом таком отсеке обнаружить утечку газа, найти дефектную трубу, отглушить ее и быстро заменить отравленную в этом отсеке катализаторную засыпку 11. При этом снимается верхняя часть корпуса 1 и через люки 22 нагружается катализаторная засыпка. При больших повреждениях труб какого-либо отсека 13 производится полная замена труб отсека с перегородками 12 и расположенными на них секторами 14 решетки 10. Такая замена облегчается при выполнении коллекторов 6 и 7 в виде торов с закреплением последних на трубах 17 и 18, проходяших через днище 19 корпуса 1. Выполнение реактора с дополнительной обечайкой 21 упрюшает загрузку и выгрузку катализаторной засыпки 11 ин-

дивидуально из какого-либо отсека 13. Выгрузка производится через люки 22.

Таким образом, выполнение реактора согласно изобретению упрощает эксплуатацию его и проведение ремонта.

-Технико-экономический эффект от внерения реактора производительностью 15ОО т/сут. аммиака за счет увеличения межремонтного периода ориентировочно составит 100000О руб.

Формула изобретения

. 1. Реактор для каталитической конверсии углеводородов, содержащий вертикальный корпус, внутри которого установлена газораспределительная решетка с катализаторной засыпкой и размещенные в ней теплообменные трубки, подключенные к коллекторам, снабженным патрубками подвода и отвода греюшего газа, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безопасности работы за счет определения места возможной утечки греющего газа и упрощения экс- ллуатации, реактор снабжен радиально установленными на рещетке глухими перегородками, выполненными из плотно установленных теплообменных труб и образующими отдельные секции, в которкх размещены теплообменные трубки, при этом газораспределительная рещетка выполнена из отдельных секторов, жестко закрепленных на радиальных перегородках.

2.Реактор по п. 1, отличающий с я тем, что он снабжен размещенными аксиально по вертикальной оси раздающей и собирающей трубами, на которых с помощью патрубков подвода и отвода греющего газа закреплены коллекторы, выполненные в вице тора.

3.Реактор по пп. 1 и2,отличаю щ и и с я тем, что он снабжен установленной коаксиально снаружи теплообменных трубок дополнительной обечайкой с люками, расположенными над газораспределительной рещеткой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 2264768, кл. В 01 J 8/О6, 1975.

2. Атрощенко В. И. и др. Rypc технологии связанного азота. М.,Химия , 1968, с. 233, рис. VIII -20.

12

15

Фиг. г

22