EA032167B1 - Реактор для синтеза углеводородов - Google Patents
Реактор для синтеза углеводородов Download PDFInfo
- Publication number
- EA032167B1 EA032167B1 EA201690266A EA201690266A EA032167B1 EA 032167 B1 EA032167 B1 EA 032167B1 EA 201690266 A EA201690266 A EA 201690266A EA 201690266 A EA201690266 A EA 201690266A EA 032167 B1 EA032167 B1 EA 032167B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- reactor
- pair
- synthesis
- distribution pipe
- synthesis gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
- B01J8/22—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
- B01J4/004—Sparger-type elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1818—Feeding of the fluidising gas
- B01J8/1827—Feeding of the fluidising gas the fluidising gas being a reactant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
- C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
- C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
- C10G2/34—Apparatus, reactors
- C10G2/342—Apparatus, reactors with moving solid catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
- C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
- C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
- C10G2/34—Apparatus, reactors
- C10G2/342—Apparatus, reactors with moving solid catalysts
- C10G2/343—Apparatus, reactors with moving solid catalysts according to the "moving-bed" method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
- C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
- C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
- C10G2/34—Apparatus, reactors
- C10G2/342—Apparatus, reactors with moving solid catalysts
- C10G2/344—Apparatus, reactors with moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
- B01J2208/00893—Feeding means for the reactants
- B01J2208/00902—Nozzle-type feeding elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
- B01J2208/00893—Feeding means for the reactants
- B01J2208/00911—Sparger-type feeding elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к реактору, который включает основной корпус (4) реактора, имеющий трубчатую форму с осью (O) по центру, в котором находится суспензия (S), линию (10) для подачи газа, предназначенную для введения синтез-газа (G) в основной корпус (4) реактора и барботажную часть (5), расположенную в нижней части основного корпуса (4) реактора, которая сообщается с линией (10) для подачи газа и обеспечивает распыление синтез-газа (G). Барботажная часть (5) включает распределительную трубу (15), в которой имеется множество отверстий, отделенных друг от друга в первом направлении, и через эти отверстия распыляется синтез-газ (G), и пару поверхностных частей стенки, которые выступают из распределительной трубы (15) на противоположных сторонах от множества отверстий в направлении, перпендикулярном первому направлению.
Description
Настоящее изобретение относится к реактору, который включает основной корпус (4) реактора, имеющий трубчатую форму с осью (О) по центру, в котором находится суспензия (8), линию (10) для подачи газа, предназначенную для введения синтез-газа (С) в основной корпус (4) реактора и барботажную часть (5), расположенную в нижней части основного корпуса (4) реактора, которая сообщается с линией (10) для подачи газа и обеспечивает распыление синтез-газа (С). Барботажная часть (5) включает распределительную трубу (15), в которой имеется множество отверстий, отделенных друг от друга в первом направлении, и через эти отверстия распыляется синтез-газ (С), и пару поверхностных частей стенки, которые выступают из распределительной трубы (15) на противоположных сторонах от множества отверстий в направлении, перпендикулярном первому направлению.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к реактору, используемому в качестве устройства для синтеза углеводородов.
Заявляется приоритет заявки на патент Японии № 2013-157820, поданной 30 июля 2013 г., содержание которой включается в настоящий документ путем ссылки.
Уровень техники
Недавно в качестве одного из способов синтеза жидкого топлива из природного газа появился способ, заключающийся в реформинге природного газа с получением синтез-газа, основными компонентами которого являются газообразный монооксид углерода и газообразный водород, и синтезе углеводородов с использованием катализатора и этого синтез-газа в качестве исходного газа. Реакцию такого синтеза называют реакцией Фишера-Тропша (далее реакция синтеза ФТ).
Кроме того, была разработана технология конверсии природного газа в жидкие углеводороды (Са§1о-Бк|шб5 - СТБ. синтез жидкого топлива), заключающаяся в гидроочистке углеводородов, полученных таким образом, с целью получения жидких видов топлива, таких как нафта (неочищенный бензин), керосин, газойль и твердые углеводороды.
В устройствах синтеза углеводородов с проведением реакции синтеза ФТ в контексте этой технологии СЬТ углеводороды синтезируют путем осуществления реакции синтеза ФТ между газообразным монооксидом углерода и газообразным водородом синтез-газа в барботажном колонном суспензионном реакторе, в котором находится суспензия, имеющая твердые частицы катализатора, суспендированные в жидкой среде. В этом случае в качестве устройств для синтеза углеводородов используют реакторы с восходящим потоком, в которых синтез-газ, являющийся сырьем, подают в нижнюю часть барботажного колонного суспензионного реактора (см., например, патентный документ 1).
Вообще, для однородного распределения катализатора в реакторе синтез-газ распыляют и подают по всей нижней поверхности реактора. Распыленный таким образом синтез-газ движется в реакторе вверх в виде пузырьков, суспензия перемешивается под действием энергии восходящих пузырьков, таким образом, поддерживается перемешанное, текучее состояние суспензии.
При этом распылитель синтез-газа образован множеством распределительных труб, в которых имеются отверстия, расположенные с равными интервалами. Хотя измельчение катализатора, входящего в суспензию, происходит благодаря распылению синтез-газа в реакторе (образование тонкодисперсного порошка), такое измельчение значительно в момент начала работы и становится плавным по истечении определенного времени. Т.е. происходит сдвиг от начального измельчения к стабильному измельчению. Время сдвига определяется в зависимости от кинетической энергии синтез-газа, распыляемого в реакционном резервуаре. Если образуется много тонкодисперсного порошка, это становится причиной закупорки фильтра, отделяющего катализатор от углеводородов, образующихся в реакторе.
При этом, если размер ячеек фильтра больше или равен размеру частиц тонкодисперсного порошка, что позволяет избежать закупорки, порошкообразный катализатор проходит сквозь фильтр и выходит из реактора. Следовательно, есть риск, что катализатор может быть потерян. В свете этого необходимо уменьшить кинетическую энергию синтез-газа, распыляемого в реакторе, до некоторой заданной численной величины.
К каждому отверстию распылителя синтез-газа прикрепляют трубчатый экран, чтобы ограничить периферию отверстия. Это ослабляет момент количества движения синтез-газа, распыляемого через эти отверстия, в результате чего кинетическая энергия синтез-газа снижается.
Патентная литература:
патентный документ 1 - опубликованный перевод на японский язык № 2007-527793 международной публикации РСТ.
Сущность изобретения
Техническая задача.
Однако, как описано выше, в известном распылителе синтез-газа к каждому отверстию распределительной трубы прикрепляют трубчатый экран. Следовательно, если речь идет о большом реакторе, количество отверстий в нем составляет порядка нескольких тысяч. Поэтому работа по присоединению экранов требует существенного времени и трудозатрат. Кроме того, когда расстояние между соседними отверстиями невелико, ближайшее отверстие мешает работе. В результате есть риск, что такая работа по присоединению может стать трудоемкой, и удовлетворительное качество может не быть достигнуто.
С учетом этих обстоятельств сделано настоящее изобретение, целью которого является обеспечение реактора для синтеза углеводородов, в котором возможно уменьшение количества движения распыляемого синтез-газа при одновременном облегчении работы.
Решение поставленной задачи.
Реактор для синтеза углеводородов, соответствующий первому аспекту изобретения, представляет собой реактор для синтеза углеводородов, в котором синтез-газ, в качестве основных компонентов содержащий газообразный монооксид углерода и газообразный водород, приводят в контакт с суспензией, имеющей твердый катализатор, суспендированный в жидких углеводородах, с целью синтеза углеводородов по реакции синтеза Фишера-Тропша. Реактор включает основной корпус реактора, имеющий
- 1 032167 трубчатую форму с осью по центру, в котором аккумулируется суспензия, линию для подачи газа, предназначенную для введения синтез-газа в основной корпус реактора и барботажную часть, расположенную в нижней части основного корпуса реактора, которая сообщается с линией для подачи газа и обеспечивает распределение синтез-газа. Барботажная часть включает распределительную трубу, в которой имеется множество отверстий, отделенных друг от друга в первом направлении, через каковые отверстия распределяется синтез-газ, и пару стеночных частей, которые выступают из распределительной трубы на противоположных сторонах от множества отверстий в направлении, перпендикулярном первому направлению.
В таком реакторе синтез-газ, подаваемый в основной корпус реактора по линии для подачи газа, распределяется из отверстий распределительной трубы вниз. Хотя синтез-газ распространяется из отверстий к наружным периферийным сторонам отверстий, момент количества движения во время распределения снижен из-за соударения синтез-газа с парой стеночных частей, так что его распространение ограничено. Пара стеночных частей расположена в распределительной трубе так, что отверстия располагаются между ними. По этой причине, когда стеночные части прикрепляют к распределительной трубе, эта работа очень проста, поэтому достигается повышение точности присоединения и сокращение времени производства до поставки.
Кроме того, множество распределительных труб может быть размещено вокруг оси кольцеобразно и концентрически, множество отверстий может быть открытым вниз и находиться на некотором расстоянии друг от друга в направлении вдоль окружности относительно оси в качестве первого направления в распределительной трубе, а пара стеночных частей может выступать вниз от распределительной трубы.
В этом случае пара стеночных частей расположена кольцеобразно, так что они охватывают отверстия, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга в направлении вдоль окружности, с обеих сторон радиально относительно оси, что ведет к упрощению работы по присоединению стеночных частей к распределительной трубе и повышению точности соединения.
Кроме того, множество распределительных труб может проходить в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси, и располагаться параллельно так, чтобы быть отделенными друг от друга, множество отверстий может быть открытым вниз и располагаться в распределительной трубе на некотором расстоянии друг от друга в направлении протяженности распределительной трубы в качестве первого направления, а пара стеночных частей может выступать вниз от распределительной трубы.
В этом случае распределительная труба имеет так называемую гребенчатую форму. Следовательно, пара стеночных частей расположена в направлении протяженности распределительной трубы, что ведет к упрощению работы по присоединению стеночных частей и повышению точности соединения.
Кроме того, пара стеночных частей может быть размещена так, чтобы отношение расстояния между парой стеночных частей к диаметру отверстий составляло от 1 до 8 и отношение высоты выступающей части пары стеночных частей к диаметру отверстий составляло от 4 до 10.
При задании такой формы пары стеночных частей синтез-газ может эффективным образом соударяться с парой стеночных частей.
Кроме того, диаметр отверстий может составлять 5 мм, расстояние между парой стеночных частей может составлять от 5 до 40 мм, высота выступающей части пары стеночных частей может составлять от 20 до 50 мм.
При задании такой формы пары стеночных частей синтез-газ может эффективным образом соударяться с парой стеночных частей.
Кроме того, пара стеночных частей может быть размещена так, чтобы отношение высоты выступающей части пары стеночных частей к расстоянию между парой стеночных частей было больше или равно 2,5.
При задании такой формы пары стеночных частей синтез-газ может эффективным образом соударяться с парой стеночных частей.
Преимущества изобретения.
В соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения благодаря обеспечению пары стеночных частей возможно уменьшить момент количества движения распределяемого синтез-газа и одновременно упростить работу.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой полный вид спереди реактора, соответствующего одному из вариантов осуществления изобретения.
Фиг. 2 представляет собой вид спереди, на котором с увеличением показана барботажная часть, относящаяся к реактору, соответствующему данному варианту осуществления изобретения.
Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе по А-А на фиг. 2, на котором с увеличением показана барботажная часть, относящаяся к реактору, соответствующему данному варианту осуществления изобретения.
Фиг. 4 представляет собой вид по стрелке В на фиг. 2, на котором с увеличением показан участок распределительной трубы в барботажной части, относящийся к реактору, соответствующему данному варианту осуществления изобретения.
- 2 032167
Фиг. 5 представляет собой вид в разрезе по С-С на фиг. 3, на котором показана распределительная труба в барботажной части, относящейсяся к реактору, соответствующему данному варианту осуществления изобретения.
Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе, на котором показана распределительная труба барботажной части, относящейся к реактору, соответствующему первой модификации данного варианта осуществления изобретения, и представляет собой разрез в том же месте, что и разрез по С-С на фиг. 3.
Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе, на котором показана распределительная труба барботажной части, относящейся к реактору, соответствующему второй модификации данного варианта осуществления изобретения, и представляет собой разрез в том же месте, что и разрез по С-С на фиг. 3.
Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе, на котором показана распределительная труба в барботажной части, относящейся к реактору, соответствующему третьей модификации данного варианта осуществления изобретения, и представляет собой разрез в том же месте, что и разрез по С-С на фиг. 3.
Фиг. 9 представляет собой вид в разрезе, на котором с увеличением показано барботажная часть, относящаяся к реактору, соответствующему четвертому примеру модификации данного варианта осуществления изобретения, и представляет собой разрез в том же месте, что и разрез по А-А на фиг. 2.
Фиг. 10 представляет собой вид в разрезе, на котором показана распределительная труба в барботажной части, относящейся к реактору, соответствующему четвертому примеру модификации данного варианта осуществления изобретения, и представляет собой разрез по Ό-Ό на фиг. 9.
Описание вариантов осуществления изобретения
Далее реактор для синтеза углеводородов (далее именуемый просто реактор), соответствующий одному из вариантов осуществления изобретения, будет описан со ссылкой на фиг. 1-5.
Реактор 1, показанный на фиг. 1, представляет собой барботажный колонный суспензионный реактор, используемый на промышленных предприятиях, на которых осуществляют процесс ОТЬ преобразования углеводородного сырья, такого как природный газ, в жидкое топливо.
В реакторе 1 жидкие углеводороды синтезируют по реакции синтеза ФТ из синтез-газа О, содержащего газообразный монооксид углерода и газообразный водород, который получают путем реформинга природного газа, являющегося углеводородным сырьем. Кроме того, жидкие углеводороды, синтезируемые таким образом по реакции синтеза ФТ, подвергают гидроочистке и производят основные материалы жидкого топлива (главным образом керосин и газойль).
Как показано на фиг. 1, реактор 1 включает главным образом основной корпус 4 реактора, имеющий трубчатую форму, подающий газопровод 10, обеспечивающий введение синтез-газа О в основной корпус 4 реактора, барботажную часть 5, расположенную в нижней части внутри основного корпуса 4 реактора, и отводящую линию 6, соединенную с верхней частью основного корпуса 4 реактора.
Основной корпус 4 реактора представляет собой, по существу, цилиндрический металлический контейнер с осью О в центре, в котором аккумулируется суспензия 8, представляющая собой твердые частицы катализатора, суспендированные в жидких углеводородах (продукте реакции синтеза ФТ). Слой суспензии образован суспензией 8.
Отводящая линия 6 соединена с верхней частью основного корпуса 4 реактора так, чтобы обеспечивать отведение жидких углеводородов, образовавшихся в результате реакции в основном корпусе 4 реактора, и связь внутреннего пространства основного корпуса 4 реактора с наружным пространством.
Как показано на фиг. 1-3, линия 10 для подачи газа проходит в радиальном направлении относительно оси О через боковую стенку основного корпуса 4 реактора, его передний конец загнут вниз по оси О.
Кроме того, соединительная труба 11, которая сообщается с линией 10 для подачи газа, присоединена к переднему концу линии 10 для подачи газа. Соединительная труба 11 включает горизонтальную трубу 12, соединенную и сообщающуюся с передним концом линии 10 для подачи газа, которая расположена так, что соединительная труба 11 не вступает в контакт с внутренней поверхностью 4а боковой стенки основного корпуса 4 реактора в радиальном направлении относительно оси О.
Кроме того, соединительная труба 11 включает множество пар вертикальных трубок 13, которые расположены на некотором расстоянии друг от друга в радиальном направлении и симметрично друг другу относительно оси О по отходящим от нее радиусам, попарно сообщаются с горизонтальной трубой 12 и направлены вниз. Т.е. множество пар вертикальных трубок 13, расположенных симметрично друг относительно друга в радиальном направлении так, что ось О находится между ними, соединяются с горизонтальной трубой 12 на некотором расстоянии друг от друга в радиальном направлении относительно оси О.
Далее описана барботажная часть 5.
Как показано на фиг. 2-5, барботажная часть 5 включает множество распределительных труб 15, которые сообщаются с вертикальными трубками 13 соединительной трубы 11 и имеют кольцевую форму относительно оси О, и экраны 17, установленные соответственно на распределительных трубах 15.
Множество распределительных труб 15 размещено концентрически вокруг оси О. Каждая распределительная труба 15 соединена с нижними концами пары соответствующих вертикальных трубок 13 и сообщается с соединительной трубой 11.
- 3 032167
Кроме того, на распределительной трубе 15 имеется множество отверстий 16, открывающихся вниз, которые расположены на некотором расстоянии друг от друга по окружности (первое направление) относительно оси О. Синтез-газ С из линии 10 для подачи газа поступает в распределительную трубу 15 через соединительную трубу 11 и распыляется (распределяется) вниз через отверстия 16.
Как показано на фиг. 4 и 5, экран 17 включает пару элементов 18 пластинчатой формы, образующих кольцо вокруг оси О. Пара элементов 18 пластинчатой формы расположена так, что охватывает множество отверстий 16 на каждой распределительной трубе 15 с обеих сторон по радиусу относительно оси О, перпендикулярной направлению по окружности, и так, что не пересекается с отверстиями 16.
Экран 17 прикреплен к распределительной трубе при помощи сварки или подобным образом так, что пара элементов 18 пластинчатой формы выступает параллельно вертикально вниз от нижней части распределительной трубы 15. Внутренние поверхности экрана 17, обращенные к отверстиям 16, выполняют роль пары стеночных частей 20.
В таком реакторе 1 синтез-газ С, вводимый в основной корпус 4 реактора извне посредством линии 10 для подачи газа, распыляется вниз через отверстия 16 распределительной трубы 15. В этом случае синтез-газ С распыляется из отверстий 16 радиально и распространяется к наружным периферийным сторонам отверстий 16.
Затем синтез-газ С, распыленный из отверстий 16, соударяется с стеночными частями 20 экрана 17, так что его распространение к наружным периферийным сторонам ограничено. Следовательно, поскольку момент количества движения синтез-газа С во время распыления может быть ограничен благодаря тому, что энергия во время распыления расходуется на соударение, разрушение катализатора в суспензии 8 может быть уменьшено.
При этом на каждой распределительной трубе 15 элементы 18 пластинчатой формы экрана 17 расположены кольцеобразно, так что охватывают отверстия 16 с обеих сторон по радиусу. По этой причине, когда стеночные части 20 прикрепляют к распределительной трубе 15, затраты времени и труда на прикрепление могут быть уменьшены по сравнению со случаем известного уровня техники, в котором в качестве экрана устанавливают элемент, охватывающий каждое отверстие 16 в наружной периферийной стороны отверстия 16.
Кроме того в случае известного уровня техники, когда элемент, выполняющий роль экрана, индивидуально прикрепляют к каждому отверстию 16, элемент, уже прикрепленный к соседнему отверстию 16, становится помехой для прикрепления нового элемента, и работа по прикреплению усложняется.
Однако с этой точки зрения в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения прикрепляют экран 17 с кольцевыми элементами 18 пластинчатой формы. Следовательно, подобная проблема не возникает. Таким образом, работа по прикреплению очень проста, что ведет к повышению точности присоединения.
Кроме того, молекулы синтез-газа С, распыленного из отверстий 16, соседствующих друг с другом, из-за наличия экрана 17 соударяются друг с другом в направлении вокруг оси О. Во время распыления энергия синтез-газа С может быть уменьшена также за счет таких соударений в самом синтез-газе С.
Как описано выше, в соответствии с данным вариантом осуществления реактора 1 использованы экраны 17 кольцевой формы. Таким образом, можно уменьшить момент количества движения распыляемого синтез-газа С при одновременном упрощении работы. В результате может быть уменьшено разрушение катализатора в суспензии 8.
Далее описан пример модификации экрана 17 изложенного выше варианта осуществления изобретения.
Как показано на фиг. 6, экран 17А на каждой распределительной трубе 15 может включать пару элементов 18А пластинчатой формы, идущих вертикально вниз, и элементы 19А изогнутой пластинчатой формы, которые выполнены как единое целое с нижними концами пары элементов 18А пластинчатой формы и расположены так, что изгибаются в радиальном направлении относительно оси О от элементов 18А пластинчатой формы навстречу друг другу.
В соответствии с этим вариантом экрана 17А синтез-газ С, который соударяется с внутренними поверхностями (стеночными частями 20) элементов 18А пластинчатой формы, также соударяется с внутренними поверхностями элементов 19А изогнутой пластинчатой формы, что ведет к дополнительному уменьшению энергии во время распыления синтез-газа С. Следовательно, момент количества движения распыляемого синтез-газа С может быть уменьшен более эффективно.
Кроме того, как показано на фиг. 7, экран 17В каждой распределительной трубы 15 может быть спроектирован так, что пара элементов 18В пластинчатой формы наклонена в радиальном направлении относительно оси О навстречу друг другу, и элементы сближаются друг с другом к нижней части относительно части, присоединенной к распределительной трубе 15, т.е. сужаются к нижнему концу.
Кроме того, и в этом случае может быть предусмотрено наличие на элементах 18В пластинчатой формы элементов 19А изогнутой пластинчатой формы.
Кроме того, если молекулы распыляемого синтез-газа С могут соударяться друг с другом, в отличие от случая, показанного на фиг. 7, пара элементов 18В пластинчатой формы может быть наклонена в радиальном направлении относительно оси О, отдаляясь друг от друга в направлении нижней части от час- 4 032167 ти, соединенной с распределительной трубой 15, т.е. расширяясь к нижнему концу.
Кроме того, и в этом случае элементы 19А изогнутой пластинчатой формы могут быть или не быть установлены на элементах 18В пластинчатой формы.
Кроме того, пара элементов 18 пластинчатой формы экрана 17 может иметь не пластинчатую форму, как описано выше, или вместо пластинчатой формы может иметь форму блоков.
Т.е. экран 17 должен быть лишь деталью, в которой стеночные части 20, образующие кольца вокруг оси О, имеются, по меньшей мере, на тех участках, которые обращены к отверстиям 16, чтобы происходило соударение с ними синтез-газа С, поступающего из отверстий 16.
Кроме того, экраны 17 (17А, 17В) могут присутствовать не на всех распределительных трубах 15, например, могут располагаться на распределительных трубах 15 попеременно.
Во время запуска установки энергия распыляемого синтез-газа С меньше, чем во время устойчивого режима работы. Следовательно, при установке экранов 17 описанным образом энергия распыляемого синтез-газа С в это время уменьшается не чрезмерно, и момент количества движения распыляемого синтез-газа С в это время может быть снижен эффективным образом.
Как показано на фиг. 8, является предпочтительным, чтобы экран 17 был установлен так, чтобы отношение расстояния Ь (расстояние между парой стеночных частей 20 в радиальном направлении относительно оси О) между парой стеночных частей 20 к диаметру ά отверстий 16 составляло от 1 до 8, и так, чтобы отношение высоты Н выступающей части пары стеночных частей 20 к диаметру ά отверстий 16 составляло от 4 до 10.
Более конкретно является предпочтительным, чтобы экран 17 был установлен так, чтобы расстояние Ь между парой стеночных частей 20 составляло от 5 до 40 мм и высота Н выступающей части пары стеночных частей 20 составляла от 2 до 50 мм, когда диаметр ά отверстий 16 в распределительной трубе 15 равен 5 мм.
При выборе таких размеров пары стеночных частей 20 экрана 17 синтез-газ С эффективным образом соударяется с парой стеночных частей 20, и момент количества движения распыляемого синтез-газа С может быть уменьшен более эффективно.
Кроме того, является предпочтительным, чтобы экран 17 был установлен так, чтобы отношение высоты Н выступающей части пары стеночных частей 20 к расстоянию Ь между парой стеночных частей 20 было больше или равно 2,5. При выборе таких размеров пары стеночных частей 20 синтез-газ С эффективным образом соударяется с парой стеночных частей 20.
Хотя выше подробно описан конкретный вариант осуществления изобретения, также возможны некоторые изменения конструкции, не выходящие за рамки технической идеи настоящего изобретения.
Например, как показано на фиг. 9, даже когда распределительная труба имеет так называемую гребенчатую структуру, можно применить описанный выше экран 17 (17А, 17В).
А именно множество распределительных труб 15С размещено в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном горизонтальной трубе 12, трубы находятся на некотором расстоянии друг от друга в направлении вдоль горизонтальной трубы 12.
Как показано на фиг. 10, множество отверстий 16, направленных вниз, образовано по всей области в направлении (первом направлении) длины распределительных труб 15С на некотором расстоянии друг от друга в этом направлении в каждой из распределительных труб 15С.
Кроме того, элементы 18С пластинчатой формы экрана 17С установлены так, что выступают вниз от распределительной трубы 15С и заключают между собой отверстие 16 с обеих сторон в направлении длины горизонтальной трубы 12.
Применимость в промышленности
В соответствии с данным вариантом осуществления изобретения благодаря наличию пары стеночных частей возможно уменьшить момент количества движения распыляемого синтез-газа при одновременном упрощении работы. Следовательно, изобретение может быть применено в промышленности.
Список номеров позиций на чертежах:
I - реактор (реактор для синтеза углеводородов);
- основной корпус реактора;
4а - внутренняя поверхность боковой стенки;
- барботажная часть (барботажный участок);
- отводящая линия;
- линия для подачи газа;
II - соединительная труба;
- горизонтальная труба;
- вертикальная трубка;
15, 15С - распределительная труба;
- отверстие;
17, 17А, 17В, 17С - экран;
18, 18А, 18В, 18С - пластинчатая часть;
19А - изогнутая пластинчатая часть;
- 5 032167
- стеночная часть;
С - синтез-газ;
- суспензия;
О - ось.
Claims (6)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Реактор для синтеза углеводородов, в котором синтез-газ, в качестве основных компонентов содержащий газообразный монооксид углерода и газообразный водород, приводят в контакт с суспензией, содержащей твердый катализатор, суспендированный в жидких углеводородах, для синтеза углеводородов по реакции синтеза Фишера-Тропша, при этом реактор содержит основной корпус реактора, имеющий цилиндрическую форму с осью по центру, который выполнен с возможностью аккумулирования суспензии;линию для подачи газа для введения синтез-газа в основной корпус реактора;барботажную часть, расположенную в нижней части основного корпуса реактора, которая сообщается с линией для подачи газа и выполнена с возможностью распределения синтез-газа, при этом барботажная часть включает в себя распределительную трубу, в которой сформировано множество отверстий, отстоящих друг от друга и задающих первое направление, и упомянутая труба выполнена с возможностью распределения синтезгаза из отверстий, и пару стенок, которые выступают из распределительной трубы и образуют канал, проходящий вдоль упомянутого первого направления, при этом множество отверстий расположено между стенками канала.
- 2. Реактор для синтеза углеводородов по п.1, в котором содержится множество кольцеобразных распределительных труб, расположенных концентрично, причем множество отверстий открыто вниз и сформировано в распределительной трубе на расстоянии друг от друга в окружном направлении относительно оси в качестве первого направления, причем упомянутая пара стенок выступает вниз от распределительной трубы.
- 3. Реактор для синтеза углеводородов по п.1, в котором содержится множество параллельных отделенных друг от друга распределительных труб, расположенных в горизонтальном направлении, перпендикулярном упомянутой центральной оси, причем множество отверстий открыты вниз и образованы в распределительной трубе на расстоянии друг от друга в направлении протяженности распределительной трубы в качестве первого направления, причем упомянутая пара стенок выступает вниз от распределительной трубы.
- 4. Реактор для синтеза углеводородов по любому из пп.1-3, в котором пара стенок расположена так, что отношение расстояния между упомянутой парой стенок к диаметру упомянутых отверстий составляет от 1 до 8, и отношение высоты выступающей части пары стенок к диаметру отверстий составляет от 4 до 10.
- 5. Реактор для синтеза углеводородов по любому из пп.1-4, в котором диаметр указанного отверстия равен 5 мм, причем расстояние между упомянутой парой стенок составляет от 5 до 40 мм, причем высота упомянутых стенок составляет от 20 до 50 мм.
- 6. Реактор для синтеза углеводородов по любому из пп.1-5, в котором упомянутая пара стенок размещена так, что отношение их высоты к расстоянию между ними больше или равно 2,5.- 6 032167I---О
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013157820A JP6145348B2 (ja) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | 炭化水素合成用の反応器 |
PCT/JP2014/068802 WO2015016060A1 (ja) | 2013-07-30 | 2014-07-15 | 炭化水素合成用の反応器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201690266A1 EA201690266A1 (ru) | 2016-06-30 |
EA032167B1 true EA032167B1 (ru) | 2019-04-30 |
Family
ID=52431600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201690266A EA032167B1 (ru) | 2013-07-30 | 2014-07-15 | Реактор для синтеза углеводородов |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9687805B2 (ru) |
JP (1) | JP6145348B2 (ru) |
AP (1) | AP2016009024A0 (ru) |
AU (1) | AU2014297501B2 (ru) |
CA (1) | CA2918676C (ru) |
EA (1) | EA032167B1 (ru) |
WO (1) | WO2015016060A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6518108B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2019-05-22 | 株式会社クボタ | 気泡塔型スラリー床反応装置 |
CN108786669B (zh) | 2017-04-27 | 2021-01-12 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 流化床气体分布器、应用其的反应器及生产对二甲苯联产低碳烯烃的方法 |
CN108794294B (zh) | 2017-04-27 | 2020-12-11 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 流化床气体分布器、应用其的反应器及生产对二甲苯联产低碳烯烃的方法 |
KR102690910B1 (ko) | 2020-09-17 | 2024-08-02 | 주식회사 엘지화학 | 스파저 및 이를 포함하는 반응기 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007530275A (ja) * | 2004-04-02 | 2007-11-01 | スタトイル・エーエスエー | スラリー気泡塔の反応器 |
WO2010038395A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 液体燃料合成方法及び液体燃料合成装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5569434A (en) * | 1994-10-10 | 1996-10-29 | Amoco Corporation | Hydrocarbon processing apparatus and method |
GB0013793D0 (en) * | 2000-06-06 | 2000-07-26 | Bp Amoco Plc | Process |
RU2365407C2 (ru) | 2004-03-08 | 2009-08-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Распределитель газа для реактора |
JP4874660B2 (ja) * | 2006-01-30 | 2012-02-15 | 新日鉄エンジニアリング株式会社 | 気泡塔型炭化水素合成反応器 |
GB2465554B (en) * | 2008-11-18 | 2013-03-13 | Gtl F1 Ag | Slurry bubble column reactor |
-
2013
- 2013-07-30 JP JP2013157820A patent/JP6145348B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-07-15 AU AU2014297501A patent/AU2014297501B2/en not_active Ceased
- 2014-07-15 US US14/908,044 patent/US9687805B2/en active Active
- 2014-07-15 AP AP2016009024A patent/AP2016009024A0/en unknown
- 2014-07-15 WO PCT/JP2014/068802 patent/WO2015016060A1/ja active Application Filing
- 2014-07-15 CA CA2918676A patent/CA2918676C/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-07-15 EA EA201690266A patent/EA032167B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007530275A (ja) * | 2004-04-02 | 2007-11-01 | スタトイル・エーエスエー | スラリー気泡塔の反応器 |
WO2010038395A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 液体燃料合成方法及び液体燃料合成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9687805B2 (en) | 2017-06-27 |
AU2014297501B2 (en) | 2017-09-07 |
EA201690266A1 (ru) | 2016-06-30 |
WO2015016060A1 (ja) | 2015-02-05 |
JP2015027963A (ja) | 2015-02-12 |
AU2014297501A1 (en) | 2016-02-18 |
JP6145348B2 (ja) | 2017-06-07 |
CA2918676C (en) | 2018-07-17 |
AP2016009024A0 (en) | 2016-02-29 |
CA2918676A1 (en) | 2015-02-05 |
US20160160129A1 (en) | 2016-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2559473C2 (ru) | Многофазное контактное и распределительное устройство для гидрообработки | |
US9447901B2 (en) | Radial flow process and apparatus | |
EA032167B1 (ru) | Реактор для синтеза углеводородов | |
KR101794495B1 (ko) | 방사상의 베드 촉매 반응기에서 공급물을 분산시키고 유출물을 회수하기 위한 장치 | |
RU2566406C2 (ru) | Суспензионный аппарат | |
CN103459559A (zh) | 用于加氢转化的装置和方法 | |
US20120300577A1 (en) | Method and system for improved reactant mixing and distribution | |
CA2559527A1 (en) | Cyclone reactor and associated methods | |
JP7158412B2 (ja) | 流動媒体を含むチャンバ内の多相混合物を分配するための新規な装置 | |
KR102002651B1 (ko) | 접선방향으로 급냉 유체가 주입되는 급냉 장치를 구비하는 촉매 반응기 | |
EP2843028B1 (en) | Mixing device for mixing raw material and its use | |
US5569434A (en) | Hydrocarbon processing apparatus and method | |
CN108097177A (zh) | 一种具有积垢功能的减冲均流盘 | |
CN113262725B (zh) | 一种上流式加氢反应器 | |
WO2006093437A2 (fr) | Reacteur pour effectuer des processus catalytiques | |
CN115738915B (zh) | 一种防偏流固定床反应器 | |
US6579502B2 (en) | Liquid collector assembly for a reactor | |
KR102404282B1 (ko) | 유동층 반응기 | |
EP1379609B1 (en) | Reactor with an improved liquid collector assembly | |
CA2160632C (en) | Hydrocarbon processing apparatus and method | |
RU69759U1 (ru) | Газлифтный массообменный аппарат | |
KR20230091148A (ko) | 촉매 반응 유닛 및 반응 증류탑 | |
RU2213613C1 (ru) | Реактор для проведения многофазных процессов | |
JPH0420654B2 (ru) | ||
RU65780U1 (ru) | Массообменный аппарат |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in name of a patent proprietor in a eurasian patent | ||
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG TJ |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ TM RU |