реактор для проведения каталитических процессов

Формула изобретения

Реактор для проведения каталитических процессов, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально установлена центральная перфорированная труба, заглушенная с одного конца и соединенная другим концом с патрубком ввода сырья, перфорированные желоба, расположенные по образующей корпуса, один конец которых закрыт, а другие соединены трубными перетоками с термокомпенсаторами со сборным коллектором и патрубком вывода продуктов реакции, катализатор и патрубок для выгрузки катализатора, отличающийся тем, что центральная перфорированная труба снабжена ступенчатым гасителем скорости потока, включающим в себя разделительные кольца и выходную трубу с площадью перфорации не менее 20% от экспонированной поверхности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для проведения каталитических процессов в стационарном слое катализатора и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности, для проведения процесса каталитического риформирования бензинов.

Известен реактор для проведения каталитических процессов, включающий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально установлена центральная перфорированная труба, заглушенная с одного конца и соединенная другим концом с патрубком ввода сырья, перфорированные двухслойные желоба с зазором между слоями, один конец которых заглушен, а второй соединен с глухим опорным днищем [1].

Недостатком конструкции данного реактора является сложность конструкции желобов и низкая надежность соединения желобов с опорным днищем. В реакторах большого диаметра при эксплуатации возможна деформация опорного днища и нарушение его герметичности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому реактору является реактор для проведения каталитических процессов, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально установлена центральная перфорированная труба, заглушенная с одного конца и соединенная другим концом с патрубком ввода сырья, перфорированные желоба, расположенные по образующей корпуса и в основании замкнутые в газовый коллектор, в днище которого установлены трубные перетоки с термокомпенсаторами, соединяющие коллектор с патрубком вывода продуктов реакции [2].

Недостатком известной конструкции является истирание катализатора вдоль поверхности центральной перфорированной трубы из-за высокой скорости входа потока в слой катализатора из отверстий перфорации в центральной трубе. Это приводит к относительно неравномерному распределению реакционной смеси по объему катализатора и повышенному удельному расходу катализатора.

Целью изобретения является снижение удельного расхода катализатора за счет низкой скорости входа потока в слой катализатора из отверстий перфорации в центральной трубе.

Поставленная цель достигается тем, что центральная перфорированная труба снабжена ступенчатым гасителем скорости потока, включающим в себя разделительные кольца и выходную трубу с площадью перфорации не менее 20% от экспонированной поверхности (установлено опытным путем). Отверстия перфорации в трубах располагают смещенными относительно друг друга. Таким образом, гашение скорости на входе потока в слой катализатора проводится изменением направления движения и ступенчатым расширением потока.

На фиг. 1 дан эскиз заявляемого реактора для проведения каталитических процессов. На фиг.2 дан вид части перфорированной трубы, снабженной гасителем скорости потока.

Реактор содержит цилиндрический корпус 1, коаксиально корпусу установлена центральная перфорированная труба 2, соединенная одним концом с патрубком ввода сырья 3, а другой конец трубы 2 заглушен и опирается на патрубок вывода продуктов реакции из реактора 4. Центральная перфорированная труба 2 снабжена ступенчатым гасителем скорости потока, включающим в себя разделительные кольца 5 и выходную трубу с площадью перфорации не менее 20% от экспонированной поверхности 6. По образующей корпуса 1 установлены перфорированные желоба 7. Верхние концы желобов закрыты, а нижние их концы соединены трубными перетоками 8. Трубные перетоки 8 снабжены термокомпенсаторами 9 и соединены другим концом со сборным коллектором 10. Сборный коллектор 10 соединен с патрубком вывода продуктов реакции 11. Слой катализатора 12 заполняет свободное пространство реактора. В днище реактора выполнен патрубок для выгрузки катализатора 13.

Реактор работает следующим образом. Газосырьевой поток входит в реактор через патрубок 3 и, пройдя через отверстия центральной перфорированной трубы 2, ударяется в глухую зону между отверстиями в выходной перфорированной трубе с площадью перфорации не менее 20% от экспонированной поверхности 6 и меняет направление на 90^o. Изменив направление, поток сырья проходит через зазор между перфорированными трубами 2 и 6, и снова изменив направление на 90^o, через отверстия перфорации трубы 6 входит в слой катализатора 12. При этом разделительные кольца 5 сохраняют перепад давления, созданный в центральной перфорированной трубе 2 до входа потока с низкой скоростью в слой катализатора 12. Поток сырья, пройдя слой катализатора 12, поступает в желоба 7 и в трубные перетоки 9. Из трубных перетоков 9 поток поступает в сборный коллектор 10 и выводится из реактора через патрубок вывода продуктов реакции 11.

Таким образом, по сравнению с известным аналогом скорость потока на входе в слой катализатора снижается не менее чем в десять раз, что позволяет практически исключить истирание катализатора вдоль поверхности центральной перфорированной трубы и тем самым сократить удельный расход катализатора. Также низкие скорости потока на входе в слой катализатора улучшают условия равномерного распределения потока по всему объему катализатора, что приводит к существенному улучшению условий протекания целевых реакций.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации 2102131, 6 B 01 J 8/02, 8/04, БИ 2, 1998 г.

2. Патент Российской Федерации 2124937, 6 B 01 J 8/02, 8/04, БИ 2, 1999 г.