Установка для синтеза жидкого топлива Советский патент 1982 года по МПК B01J8/24 

Изобретение относи тся к конструк- циям химических реакционных установок с катализатором и может быть использовано в химической промышленности для получения синтетического топлива.

Известны каталитические реакторы, содержащие корпус и расположенные снаружи корпуса теплообменные рубашки 1.

Однако конструктивное оформление известных реакторов не способствует разрешению вопроса быстрого и интен сивного отвода тепла реакции, чта приводит к снижению производительности и низкому качеству. Загрузка и разгрузка катализатора из реактора вызывает затруднение, так как требует соблюдение большой предосторожности от окисления катализатора.

Наиболее близкой к предложенной по конструкции и достигаемому эффекту является установка, для синтеза жидкого топлива, включающая реактор, регенератор, переточную трубу, соединяющую нижнюю часть реактора с регенератором, циклон, установленный между реактором и регенератором, штуцер входа псевдоожижающего газа, под-;соединенный к переточной трубе, ис,точник псевдоожижающего газа, подсоег:

динённый к штуцеру, и устройства за.грузки и выгрузки катализатора и ре- , агентов 2.

Однако известная установка непригодна для производства синтетического топлива из-за низкой эффективности процесса.

Целью изобретения является интенсификация процесса путем улучшения

теплообменных процессов и рекуперации тепла реакции. Поставленная цель достигается тем, что установка для синтеза жидкого топлива, вкгаочающая реактор, реге15нератор, переточную трубу, соединяющую нижнюю часть реактора с регенератором, циклон, установленный между реактором и регенератором, штуцер

ввода псевдоожижгиощего газ4, подсое20диненный к переточной трубе, источник псевдоожижающего газа, подсоединенный к штуцеру, и устройства загрузки и выгрузки катализатора и реагентоЪ, снабжена расположенными

25 друг над.другом и снаружи нижней части реактора двумя резервуарами и

.тепловыми трубками с радиаторами, нижние части которьах помещены в ниж)НИй jsesepByap, а верхние с радаато30рами - в верхний резервуар. Дополнительно реактор, регенерато и циклон снабжены теплообменными рубашками, причем теплообменная рубашка реактора своей нижней частью соединена с нижним резервуаром, а верхний резервуар установлен на ней, при зтом теплообменная рубашка циклона соединенег с теплообменной рубашкой реактора и нижним резервуаром„ Кроме того,установка снабжена вен тилятором, coeAHHeHHfcBvs с верхним резервуароМоИсточник псевдоожижающего газа вы полнен в виде газгольдера. На чертеже изображена технологическая схема установки, общий вид. Установка для синтеза жидкого топ лива состоит из реактора 1, имеющего два патрубка 2 и 3 для ввода сырья и отвода парогазовой смеси из охладительной рубашки 4. На охладительно рубашке 4 располагаются два резервуара - один в нижней части - нижний резервуар 5, а другой в средней части - верхний резервуар 6 В резервуары вставлены тепловые трубки 7 горячими концами в нижний: резервуар а холодными концами, на которых надеты радиаторы 8, в верхний резервуар. Нижний резервуар имеет патрубок 9, который посредством насоса 10 и вертикальной трубы 11 соединен с патрубком 12 охладительной рубашки 4 и патрубком 13 на циклоне, на линии которого установлен вентиль 14. ,На циклоне 15 имеется охладительная рубашка 16 с патрубком 17, д оторый соединен посредством трубы с патрубком 18 охлаждающей рубашки реактора Верхний резервуар, расположенный на средней части поверхности охлаждающей рубашки реактора, имеет два патрубка - патрубок 19 соединен с вентилятором 20, а патрубок 21 - с воздуховодом 22. Реактор соединен посредством переточной трубы 23 с регенератором 24, который обтянут нагревательной рубашкой 25, имеющей два патрубка - патрубок 26 для ввод теплоносителя, поступающего из топки 27, и патрубок 28 для отвода отработанного теплоносителя в дымовую трубу 29. В верхней части на регенераторе надеты пластины 30, которы помещены в камеру 31. Камера имеет внизу патрубок 32,. который соединен с вентилятором 33, верхний патрубок 34соединен с воздуховодом. Регенер тор вверху соединен через патрубок 35с циклоном, который расположен н реактором. Патрубок циклона 36 соед нен с газгольдером 37, который соединен с нагнетателем 38, последний соединен с патрубком 39 переточной трубы. Внизу регенератора расположе на емкость 40., которая имеет патрубок 41. Установка работает следующим об-, разом. В реактор 1 сверху вниз движется катализатор. Против движения потока катализатора вводится через патрубок 2 окись углерода и водород в определенном соотношении, которое зависит от применяемого катализатора. Из патрубка 3 отводится парогазовая смесь, которую направляют на охлаждение и выделение легких фракций от тяжелЕлх.. Чтобы в процессе синтеза температура реакции поддерживалась на одном уровне, реактор .охлаждают снаружи водой. Из нижнего резервуара 5 через патрубок 9 забирают насосом 10 охлажденную воду и подают ее в охладительную рубашку 4 через патрубок 12. Холодная вода ог.1ывает поверхность реактора, отнимает тепло от реакции синтеза и не дает нагреваться катализатору, при этом вода нагревается и поступает в нижний резервуар,где установлены горячие концы тепловЕлх трубок 7,а в верхнем резервуаре 6 вставлены холодные концы тепловых трубок,на которых надеты радиаторы 8.При помощи вентилятора 20 подается воздух через патрубок 19 в верхний резервуар, от которого отводится тепло через патрубок 21 в воздуховод,22. Нагретая вода в нижнем резервуаре охлаждается при помощи тепловых трубок, заполненных рабочим телом, имеющим в процессе циркуляции свое агрегатное состояние. Катализатор из реактора поступает через переточную трубу 23 в регенератор 24. В переточной трубе имеется патрубок 39, куда нагнетателем 38 подается азот из газгольдера 37 для подъема катализатора снизу вверх и через патрубок 35 вводится в циклон 15. ЦиЛлон имеет патрубок 36, через который отводится азот в газгольдер, а катализатор - в реактор. Таким образом, регенератор является замкнутой траекторией, по которой перемещаются катализатор и азот. Регенератор также служит для отделения парафина от катализатора. Регенерация катализатора осуществляе гся путем ввода теплоносителя - дымовых газов из топки 27 через патрубок 26 в нагревательную рубашку 25, а отработанный теплоноситель - дымовые газы - отводится через патрубок 28 и направляется в трубу 29. Ниже камеры 21 периодически в регенератор вводят горячее масло для растворения парафина, отложившегося на поверхности катализатора. В регенератор может быть также введен пар через патрубок 39,. Из регенератора масло с парафином стекает в емкость 40, из которой удаляется через патрубок 41. Вверху на регенераторе-насажены пластины 30, которые помещены в камеру 31, через патрубок 32 этой камеры продувается воздух вентилятором 33 с целью охлаждения катализатора и отводится нагретый воздух через патрубок 34 в воздуховод 22, Циклон 15 имеет охладительную рубашку 16 для охлаждения катализатора, для этого через вентиль 14 поступает вода в патрубок 13, затем через патрубок 17 и по трубе 18 вводится в охладительную рубашку 4 реактора.

Использование предлагаемой установки для синтеза жидкого топлива обеспечивает поддержания температуры реакции, необходимой для интенсификации процесса синтеза, без применения хладагента - воды.

Формула изобретения

1, Установка для синтеза жидкого топлива, включающая реактор, регенератор, переточную трубу, соединяющую нижнюю часть реактора с регенератором, циклон, установленный между реактором, и регенератором, штуцер ввод псевдоожижающего газа, подсоединенный к переточной трубе, источник псевдоожижающего газа, подсоединенны к штуцеру, и устройства загрузки и выгрузки катализатора и реагентов, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса путем улучшения теплообменных процессов и

рекуперации тепла реакции, она снабжена расположенными друг над другом и снаружи нижней части реактора двумя резервуарами и тепловьми трубками с радиаторами, нижние частиКоторых помещены в нижний резервуар,а верхние с радиаторами - в верхний резервуар.

2,Установка по п, 1, отличающаяся тем, что реактор, регенератор и циклон снабжены теплообменными рубашками, причем теплообмен 1ая рубашка реактора своей нижней частью соединена с нижним резервуаром, а верхний резервуар установлен на ней, при этом теплообменная рубашка циклона соединена с теплообменнойрубашкой реактора и нижним резервуаром

3,Установка поп, 1, отличающаяся тем, что она снабжена вентилятором, соединенным с верхним резервуаром.

4,Установка по п. 1, отличающаяся тем, что источник псевдоожижающего газа выполнен в виде газгольдера .

Источнйки информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент„Японии № 43-3483, кл. 15 Е 2, опублик, 08,02,68.

2,Заявка Великобритании W 1482128 кл, В 1 F, опублик, 03,08,77,