RU2062645C1

RU2062645C1 - Multi-injector unit for introduction of raw material of straight-flow reactor with ascending flow of catalyst

Info

Publication number: RU2062645C1
Application number: RU93000493A
Authority: RU
Inventors: Н.Л. Ющенко; К.О. Шаховский
Original assignee: Малое предприятие Научно-производственная фирма "Элистек"
Priority date: 1993-01-05
Filing date: 1993-01-05
Publication date: 1996-06-27

Abstract

FIELD: chemical machinery; straight-flow reactors with ascending flow of catalyst, mainly catalytic cracking. SUBSTANCE: unit has inclined injectors located over perimeter of reactor barrel; injectors are provided with branch pipes for delivery of raw material and spraying agent. Unit is also provided with mixing chamber and nozzle. Slotted nozzle of injector is provided with L-shaped baffle plate secured to nozzle as cantilever. Angle of inclination of injector to axis of reactor ranges from 10 to 90 deg; expansion angle of slotted nozzle ranges from 60 to 135 deg. Baffle portion of plate is located at angle from 110 to 175 deg to axis of injector. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области химического машиностроения, и может быть использовано в прямоточных реакторах с восходящим потоком катализатора, преимущественно для каталитического крекинга. The invention relates to the field of chemical engineering, and can be used in once-through reactors with an upward flow of catalyst, mainly for catalytic cracking.

Из уровня техники известны узлы ввода сырья в прямоточный реактор с восходящим потоком катализатора, которые выполнены в виде равномерно распределенных по сечению реактора форсунок с патрубками подвода сырья и распыливающего агента (см. а.с. N 353467, кл. B 01 J 8/18, 1964). From the prior art, knots for introducing raw materials into a straight-through reactor with an upward flow of catalyst are known, which are made in the form of nozzles with nozzles for supplying raw materials and a spraying agent evenly distributed over the reactor cross section (see A.S. N 353467, class B 01 J 8/18 , 1964).

Известные устройства характеризуются неравномерностью в распределении сырья по сечению реактора и недостаточной эффективностью контактирования сырья с катализатором. Known devices are characterized by uneven distribution of raw materials over the cross section of the reactor and insufficient efficiency of contacting the raw materials with the catalyst.

Известен также узел ввода сырья, выполненный в виде форсунки, содержащий приемную камеру с патрубками подвода сырья и распыливающий приемную камеру с патрубками подвода сырья и распыливающих агентов, камеру смещения и сопло (см. а.с. N 816533, кл. B 01 J 8/18, 1984). Это устройство обеспечивает хороший контакт сырья с катализатором, но недостаточно эффективно для распыла жидкого сырья в прямоточных реакторах для каталитического крекинга с подводом катализатора ниже зоны размещения узла ввода сырья. There is also a known node for inputting raw materials, made in the form of a nozzle, containing a receiving chamber with nozzles for supplying raw materials and spraying a receiving chamber with nozzles for supplying raw materials and spraying agents, a displacement chamber, and a nozzle (see A.S. N 816533, class B 01 J 8 / 18, 1984). This device provides good contact of the feedstock with the catalyst, but is not effective enough for spraying liquid feedstock in once-through reactors for catalytic cracking with a catalyst supply below the zone of placement of the feed input unit.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявленному изобретению является, многофорсуночный узел ввода сырья прямоточного реактора с восходящим потоком катализатора, содержащий равномерно расположенные по периметру ствола реактора наклонные форсунки с патрубками подвода сырья и распыляющего агента, камерой смешения и соплом. (Реакторы для процессов глубокой переработки нефти и оборудование электрообессоливающих установок. Под ред. Г.М. Мамонтова, М:ВНИИНЕФТЕМАШ, 1990г. с. 8 10). Этот узел ввода сырья, принимаемый в качестве прототипа, монтируется на столе прямоточного реактора выше зоны ввода катализатора и обеспечивает равномерное распределение сырья, хороший контакт с катализатором. The closest set of features to the claimed invention is a multi-nozzle unit for introducing raw materials of a straight-through reactor with an upward flow of catalyst, containing inclined nozzles with nozzles for supplying raw materials and a spraying agent, a mixing chamber, and a nozzle uniformly located along the perimeter of the reactor barrel. (Reactors for deep oil refining processes and equipment for electric desalination plants. Edited by G. Mamontov, M: VNIINEFTEMASH, 1990. p. 8 10). This raw material input unit, adopted as a prototype, is mounted on the table of the direct-flow reactor above the catalyst input zone and ensures uniform distribution of raw materials, good contact with the catalyst.

Однако степень распыла жидкого клекируемого сырья недостаточно высока. However, the degree of dispersion of liquid glued raw materials is not high enough.

Изобретение направлено на повышение степени распыла сырья и эффективности контакта распыленного сырья с катализатором. The invention is aimed at increasing the degree of atomization of raw materials and the efficiency of contact of atomized raw materials with a catalyst.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в многофорсуночном узле ввода сырья прямоточного реактора с восходящим потоком катализатора, содержащим равномерно расположенные по периметру ствола реактора наклонные форсунки с патрубками подвода сырья и распыливающего агента, камерой смешения и соплом, сопло форсунки выполнен щелевым и снабжено отбойником в виде Г-образной пластины, консольно прикрепленной к соплу, при этом угол наклона форсунки к оси реактора составляет 10 90^o, угол раскрытия щелевого сопла составляет 60 135^o, а отбойная часть пластины расположена под углом от 110 175^o к оси форсунки.The solution to this problem is ensured by the fact that in the multi-nozzle unit for introducing raw materials of a straight-through reactor with an upward flow of catalyst containing inclined nozzles uniformly located along the perimeter of the reactor barrel with nozzles for supplying raw materials and a spraying agent, a mixing chamber and a nozzle, the nozzle nozzle is made with a slot and is equipped with a chipper in the form L-shaped plate attached cantilevered to the nozzle, wherein the nozzle inclination angle to the axis of the reactor is 10 to 90 ^o, the angle of the slit nozzle opening is 60 135 ^o, and sel ynaya part of the plate is at an angle of 110 175 ^o to the axis of the injector.

Выполнение сопла щелевым в сочетании с отбойником обеспечивает высокую степень распыла сырья и дробление капель при взаимодействии с отбойной частью Г-образной пластины, равномерное распределение и высокоэффективное контактирование сырья с катализатором, способствует исключению столкновения струй и снижает скорость сырья, что предотвращает истирание катализатора, имеющее место в устройстве-прототипе в зоне ввода сырья в реактор. The execution of the nozzle with a slit in combination with a chipper provides a high degree of atomization of the raw materials and crushing of droplets when interacting with the chipping part of the L-shaped plate, uniform distribution and highly effective contacting of the raw materials with the catalyst, eliminates the collision of jets and reduces the speed of the raw material, which prevents the abrasion of the catalyst that occurs in the prototype device in the zone of input of raw materials into the reactor.

Выбранные диапазоны углов, характеризующих взаимное расположение форсунки и отбойника относительно ствола реактора, являются оптимальными для условий эксплуатации установок каталитического крекинга углеводородного сырья на микросферических цеолитсодержащих катализаторах в широком диапазоне производительности по сырью. The selected ranges of angles characterizing the relative position of the nozzle and the chipper relative to the reactor barrel are optimal for the operating conditions of the catalytic cracking of hydrocarbon feedstocks on microspherical zeolite-containing catalysts in a wide range of feed performance.

На фиг.1 представлен общий вид узла ввода; а на фиг.2 вид А на многофорсуночный узел ввода содержит форсунки 1, равномерно расположенные по периметру ствола 2 прямоточного реактора и установленные под углом α 10 90^o к оси реактора.Figure 1 presents a General view of the input node; and in Fig. 2, view A of the multi-nozzle input unit comprises nozzles 1 uniformly spaced around the perimeter of the barrel 2 of the direct-flow reactor and installed at an angle α 10 90 ^° to the axis of the reactor.

Форсунка снабжена патрубком 3 подвода сырья (патрубок может входить тангенциально) и патрубком 4 подвода распыливающего агента (водяного пара). The nozzle is equipped with a pipe 3 for supplying raw materials (the pipe may enter tangentially) and a pipe 4 for supplying a spraying agent (water vapor).

В камере смешения 5 может быть установлено устройство для первоначального диспергирования сырья типа трубки Вентури. In the mixing chamber 5, a device for initially dispersing raw materials such as a venturi can be installed.

Распыливающее сопло 6 форсунки 1 выполнено щелевым с углом раскрытия b 60 135^o и горизонтальным расположением щели 7.The spray nozzle 6 of the nozzle 1 is made slotted with an opening angle of b 60 135 ^o and a horizontal location of the slit 7.

На сопле 6 консольно закреплена Г-образная пластина отбойник 8, отбойная часть 9 которой образует с осью форсунки 1 угол g 110 - 175^o.On the nozzle 6, a L-shaped plate chipper 8 is cantileverly fixed, the baffle part 9 of which forms an angle g 110 - 175 ^o with the axis of the nozzle 1.

Узел ввода сырья прямоточного реактора работает следующим образом: По патрубку 3 в форсунку 1 подается крекируемое углеводородное сырье, которое смешивается с поступающим по патрубку 4 паром и распыливается щелевым соплом в восходящий поток катализатора, транспортируемого по стволу 2 на отбойной части 9 Г-образной пластины 8 происходит дополнительное дробление капель распыленного сырья и отклонение их к оси реактора, что улучшает распределение сырья и контакт с катализатором, способствует эффективному испарению капель. The feed input unit of a once-through reactor is as follows: A cracked hydrocarbon feed is fed through nozzle 3 to nozzle 1, which is mixed with steam coming through nozzle 4 and sprayed with a slot nozzle into the upward stream of catalyst transported through barrel 2 on the fencing part 9 of the L-shaped plate 8 additional droplets of atomized raw materials are crushed and their deviation to the axis of the reactor, which improves the distribution of raw materials and contact with the catalyst, promotes efficient evaporation of the droplets.

Claims

A multi-nozzle unit for introducing raw materials of a straight-through reactor with an upward flow of catalyst, containing inclined nozzles uniformly located along the perimeter of the reactor barrel with nozzles for supplying raw materials and a spraying agent, a mixing chamber and a nozzle, characterized in that the nozzle nozzle is made with a slot and is equipped with a chipper in the form of a L-shaped plate cantileverly attached to the nozzle, while the angle of the nozzle to the axis of the reactor is 10 90 °, the opening angle of the slot nozzle is 60 135 °, and the baffle plate is located at an angle of 110 175 ° to the axis of the nozzle.