реактор

Формула изобретения

Реактор для контакта жидкости и газа с катализатором, включающий корпус, решетку, шарики, катализатор, патрубки для подвода и отвода продуктов, отличающийся тем, что внутри корпуса установлен конус с размещенным над ним с образованием щели коническим кольцом, а ниже щели установлено кольцо с криволинейной в диаметральном сечении поверхностью, в нижней части которого имеются отверстия и патрубки со сборниками загрязнений, а над кольцом размещен кольцевой дефлектор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для нефтеперерабатывающей промышленности, а конкретно к реакторам для гидроочистки дизельной фракции.

Известны реакторы, описанные в [1], [2], [3], [4] и принятые нами в качестве аналогов.

Аналоги имеют корпус, решетку с размещенными на ней шариками и катализатором, подводящие и отводящие патрубки, а также распределительные устройства.

Из рассмотренных аналогов ближе всего по технической сущности и достигаемому техническому эффекту аналог [1], который принят нами в качестве прототипа.

Прототип включает корпус, решетку с размещенными на ней шариками и катализатором, люки, подводящие и отводящие патрубки, а также распределитель.

Известный реактор [1], принятый нами в качестве прототипа, работает следующим образом.

Сырье подается внутрь корпуса по патрубку для подачи сырья (на катализаторе типа AlCoMo происходит очистка от серосодержащих соединений) к распределителю, входит в контакт с катализатором и в виде готового продукта отводится по патрубку отвода готовых продуктов.

При этом имеющиеся в сырье загрязнения (ржавчина, кокс, другие механические частицы) образуют на нем поверхностную пластину (поверхностный слой).

Это приводит к уменьшению активности катализатора, повышению его сопротивления и снижению производительности реактора, что является недостатком прототипа.

Указанный недостаток в работе известного реактора [1] является причиной снижения производительности всей установки.

Задачей предлагаемого изобретения является создание новой конструкции реактора, которая позволит предотвратить образование на поверхности катализатора поверхностного слоя загрязнений.

Поставленная задача решается тем, что в реакторе для этого предусматривается дополнительное устройство для исключения попадания загрязнений (ржавчина, кокс и другие механические частицы) на активную поверхность катализатора.

Реактор для контакта жидкости и газа с катализатором включает корпус, решетку, шарики, катализатор, патрубки для подвода и отвода продуктов. Внутри корпуса установлен конус с размещенным над ним коническим кольцом, образующим щели.

Ниже щели установлено кольцо с криволинейной в диаметральном сечении поверхностью, в нижней части которого имеются отверстия и патрубки со сборниками загрязнений, а над кольцом разрешен кольцевой дефлектор.

Конструкция предлагаемого реактора показана на фиг.1, 2, 3 и включает: корпус 1, решетку 2, шарики 3, катализатор 4, подводящий сырье патрубок 5, отводящий продукты патрубок 6, конус 7 с цилиндрической отбортовкой 15, коническое кольцо 8 с цилиндрической отбортовкой 16, с образованием между отбортовками 15 и 16 щели 9 для прохода сырья.

Ниже щели 9 размещено кольцо 10 с криволинейной в диаметральном сечении поверхностью, в нижней части которого имеются отверстия 11 с патрубками 12, на которых размещены съемные сборники 13 загрязнений 17.

Над кольцом 10 размещен кольцевой дефлектор 14.

Предлагаемый реактор работает следующим образом.

Сырье по патрубку 5 поступает внутрь реактора, растекается кольцеобразно между конусом 7 и коническим кольцом 8, проходит через щель 9 (фиг.1, 2) и попадает на внутреннюю криволинейную поверхность кольца 10.

При движении продуктов по криволинейной поверхности на частицы загрязнений кроме сил тяжести F_T =mg, где m - масса частицы, g - ускорение силы тяжести, действуют также центробежные силы, величина которых существенно (на порядок и более) превышает силы тяжести и определяется соотношением:

F_ц=mv²/r

где F_ц - центробежная сила;

v - окружная скорость частицы;

m - масса частицы;

r - радиус кривизны, траектории частицы.

Под действием этих сил частицы загрязнений попадают в отверстия 11 и далее по патрубкам 12 - в сборники загрязнений 13.

Очищенное таким образом сырье устремляется вверх по кольцу 10 и далее дефлектором 14 направляется в активную зону реактора.

Как видно из описания конструкции и работы предлагаемого реактора, в нем устранен такой недостаток прототипа, как загрязнение катализатора.

Положительный технический эффект может быть получен за счет повышения производительности, уменьшения сопротивления слоя катализатора в реакторе и улучшения качества получаемых продуктов.

Источники информации

1. Гуляев В.А., Ластовкин Г.А., Ратнер Е.М., Тарабрина Е.И. Промышленные установки каталитического риформинга. «Химия», Л., 1984.

2. Перри Д.Г. Справочник инженера химика т.II «Химия», Л., 1969.

3. Авторское свидетельство СССР №1370133, (51) C112M 3/00 1986 г.

4. Авторское свидетельство СССР №1298242, С10К 1/34 1985 г.

5. Брайнес Я.И. Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов. Москва, «Химия», 1968.