RU2080914C1 - Shell-and-tube reactor - Google Patents
Shell-and-tube reactor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2080914C1 RU2080914C1 RU94012544A RU94012544A RU2080914C1 RU 2080914 C1 RU2080914 C1 RU 2080914C1 RU 94012544 A RU94012544 A RU 94012544A RU 94012544 A RU94012544 A RU 94012544A RU 2080914 C1 RU2080914 C1 RU 2080914C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- guide plates
- inlet
- catalyst
- holes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям кожухотрубчатых реакторов для проведения процессов каталитической конверсии углеводородов и может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. The invention relates to the design of shell-and-tube reactors for carrying out the processes of catalytic conversion of hydrocarbons and can be used in the chemical, petrochemical and oil refining industries.
Известна конструкция кожухотрубчатого реактора для проведения процесса конверсии углеводородов, содержащего корпус с входными и выходными патрубками для сырья корпус с входными и выходными патрубками для сырья и теплоносителя, крышки и пучок трубок с открытыми концами, заполненных катализатором [1] Однако, в промышленных условиях при диаметре реактора до 5 м и количеством трубок до 15000 шт не удается достичь строгой горизонтальности трубной плиты, в результате в некоторые трубы не попадает жидкость, продукты реакции неравномерно охлаждаются, трубы реактора перегреваются, что способствует неравномерному отложению смол и кокса на катализаторе. A known shell-and-tube reactor design for carrying out a hydrocarbon conversion process, comprising a housing with inlet and outlet nozzles for raw materials, a housing with inlet and outlet nozzles for raw materials and coolant, covers and a bundle of tubes with open ends filled with catalyst [1] However, under industrial conditions with a diameter a reactor up to 5 m and a number of tubes up to 15,000 pcs, it is not possible to achieve a strictly horizontal tube plate, as a result, liquid does not get into some pipes, the reaction products are unevenly cooled tsya, overheat the reactor tube, which contributes to uneven deposition of tar and coke on the catalyst.
Известна конструкция многотрубчатого реактора, содержащего корпус с входными и выходными патрубками для сырья и теплоносителя, крышки и пучок трубок с катализатором, где верхние края каждой реакционной трубки снабжены колпаком, имеющим входное отверстие для газа, которое определяет вход жидкости в реакционную трубу [2]
Недостатком известной конструкции является использование газа для распределения жидкости, что ухудшает теплосъем от продуктов реакции.A known design of a multitubular reactor containing a housing with inlet and outlet nozzles for raw materials and coolant, caps and a bundle of tubes with a catalyst, where the upper edges of each reaction tube are equipped with a cap having a gas inlet that defines the liquid inlet into the reaction pipe [2]
A disadvantage of the known design is the use of gas to distribute the liquid, which affects the heat removal from the reaction products.
Известная конструкция кожухотрубчатого реактора, выбранная в качестве прототипа, в котором распределение сырья по реакционным трубкам осуществляется через прямоугольные щелевые отверстия на конце трубок [3]
Данная конструкция позволяет равномерно распределить сырье по сечению реактора, но не решает проблемы распределения сырья по катализатору внутри реакционных труб из-за струйного его течения в центральную (осевую) часть труб через прямоугольные щелевые отверстия (см. фиг.2, поз.9).A known shell-and-tube reactor design, selected as a prototype, in which the distribution of raw materials through the reaction tubes is carried out through rectangular slotted holes at the end of the tubes [3]
This design allows you to evenly distribute the feedstock over the cross section of the reactor, but does not solve the problem of the distribution of feedstock through the catalyst inside the reaction tubes due to its jet flow into the central (axial) part of the tubes through rectangular slotted holes (see figure 2, item 9).
В результате такого режима поступления сырья на катализатор внутренние стенки реакционных труб, особенно их верхняя часть, оказываются плохо смоченными, что затрудняет передачу тепла реакции через стенки труб реактора к теплоносителю и вызывает более быструю отработку катализатора и снижение выхода катализата. As a result of such a regime of the feedstock to the catalyst, the inner walls of the reaction tubes, especially their upper part, turn out to be poorly wetted, which makes it difficult to transfer the heat of reaction through the walls of the reactor tubes to the coolant and causes a more rapid development of the catalyst and a decrease in the yield of catalyst.
Это относится к недостаткам известной конструкции, так как практика эксплуатации кожухотрубчатых реакторов показывает, что эффективность работы реактора в немалой степени определяется величиной теплосъема от продуктов реакции, который происходит через стенки реакционных трубок. This refers to the drawbacks of the known construction, since the practice of operating shell-and-tube reactors shows that the efficiency of the reactor is determined to a large extent by the amount of heat removal from the reaction products that occurs through the walls of the reaction tubes.
Целью изобретения является увеличение выпуска целевых продуктов, срока использования катализатора, снижения выхода кокса и обеспечение широкого диапазона устойчивой и эффективной работы кожухотрубчатых реакторов каталитической конверсии углеводородов за счет распределения жидкой фазы сырья к стенкам реакционных труб. The aim of the invention is to increase the production of target products, the life of the catalyst, reduce the yield of coke and provide a wide range of stable and efficient operation of shell and tube reactors for the catalytic conversion of hydrocarbons due to the distribution of the liquid phase of the feed to the walls of the reaction tubes.
Указанная цель достигается тем, что входные прямоугольные щелевые отверстия на концах реакционных труб (поз.9, фиг.3) снабжены внутренними направляющими пластинами (поз. 10, фиг.3, 4), отогнутыми от вертикальной оси каждого входного прямоугольного щелевого отверстия в противоположных направлениях так, что площадь вертикальных отверстий (ABCD, поз.12, фиг.3) между соседними направляющими пластинами меньше площади горизонтальных отверстий, образованных соседними внутренними направляющим пластинами и стенками реакционных труб (CDFE, поз.11, фиг.4), а суммарная площадь указанных отверстий AbCD И CDFE равна площади входных прямоугольных щелевых отверстий (поз.9, фиг.3). This goal is achieved by the fact that the inlet rectangular slit openings at the ends of the reaction tubes (pos. 9, Fig. 3) are provided with internal guide plates (pos. 10, Figs. 3, 4), bent from the vertical axis of each inlet rectangular slit openings in opposite directions so that the area of vertical holes (ABCD,
На фиг. 1 показан кожухотрубчатый реактор для проведения процессов каталитической конверсии углеводородов. In FIG. 1 shows a shell-and-tube reactor for carrying out processes of catalytic conversion of hydrocarbons.
На фиг.2-фрагмент крепления распределителя в реакторе; на фиг.3-проекция распределительного устройства; на фиг.4 изображен вид распределительного устройства сверху. Figure 2 is a fragment of the mounting of the distributor in the reactor; figure 3 is a projection of a switchgear; figure 4 shows a top view of the switchgear.
Кожухотрубчатый реактор состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками для сырья, входным 2 и выходным 3 патрубками для сырья, входным 4 и выходным 5 патрубками для теплоносителя, крышек 6 и пучка реакционных труб 7 с катализатором, которые оканчиваются распределительными устройствами 8 с входными прямоугольными щелевыми отверстиями 9, снабженными внутренними направляющими пластинами 10, образующих отверстия (ABCD поз.12, фиг.3) и CDEf (Фиг.4, поз.11), по которым сырье распределяется на катализатор. The shell-and-tube reactor consists of a casing 1 with input 2 and output 3 pipes for raw materials, input 2 and output 3 pipes for raw materials, input 4 and output 5 pipes for coolant, caps 6 and a bundle of
Устройство работает следующим образом. Сырье поступает в верхний патрубок ввода 2 (фиг.1) и с помощью распределительных устройств 8 (фиг.1) с входными прямоугольными щелевыми отверстиями 9 (фиг. 2,3) равномерно распределяется по реакционным трубам 7 (фиг.1), заполненных катализатором. Через отверстия 9 (фиг. 2, 3) сырье поступает в трубы. Ниже рассмотрена работа устройства при различных скоростях подачи сырья в реактор. The device operates as follows. The raw material enters the upper inlet pipe 2 (Fig. 1) and is distributed evenly through the reaction tubes 7 (Fig. 1) filled with a catalyst using distributors 8 (Fig. 1) with rectangular inlet slots 9 (Fig. 2, 3) . Through holes 9 (Fig. 2, 3), the raw material enters the pipe. The following describes the operation of the device at various feed rates to the reactor.
При пониженной производительности сырье переливается через нижний край отверстия 9 (фиг.2, 3) и полностью попадает на катализатор через отверстия (CDFE), образованные соседними направляющими пластинами 10 (фиг. 3, 4) и стенками труб. Направляющие пластины с отгибом (поз. 10, фиг. 3, 4) придают сырью направленное течение его к стенкам реакционных труб в отверстия CDFE (поз. 11, фиг. 4), площади которых достаточны для распределения сырья при пониженной производительности. With reduced productivity, the raw material is poured through the lower edge of the hole 9 (FIGS. 2, 3) and completely enters the catalyst through the holes (CDFE) formed by adjacent guide plates 10 (FIGS. 3, 4) and pipe walls. Bending guide plates (pos. 10, Figs. 3, 4) give the raw material a directed flow to the walls of the reaction tubes in the CDFE holes (pos. 11, Fig. 4), the areas of which are sufficient for the distribution of raw materials at reduced productivity.
При высокой производительности сырье через щелевое отверстие 9 (см. фиг. 3) поступает во внутреннюю часть реакционной трубы 7 (см. фиг.1) и пропорционально распределяется по сечению катализатора. At high productivity, the raw material through the slot hole 9 (see Fig. 3) enters the inner part of the reaction tube 7 (see Fig. 1) and is proportionally distributed over the cross section of the catalyst.
Большая часть сырья за счет сил гравитации пройдет через горизонтальные отверстия CDFE,образованные направляющими пластинами 10 и стенками труб (см. фиг. 4), а оставшаяся часть перетечет через вертикальные отверстия ABCD (см. фиг.3), образованные направляющими пластинами 10. Most of the raw material due to gravity will pass through the horizontal holes of the CDFE formed by the
Таким образом, благодаря предлагаемому конструктивному оформлению кожухотрубчатого реактора обеспечивается более устойчивая его работа в широком диапазоне подачи сырья. Жидкая фаза сырья всегда присутствует в пристенной области каждой реакционной трубы, что обеспечивает поддержание температуры без перегрева и коксования катализатора, что в итоге позволяет увеличить конверсию сырья в цикл работы катализатора. Thus, due to the proposed structural design of the shell-and-tube reactor, its more stable operation is ensured in a wide range of raw material supply. The liquid phase of the feed is always present in the wall region of each reaction tube, which ensures that the temperature is maintained without overheating and coking of the catalyst, which ultimately allows to increase the conversion of the feed to the catalyst cycle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94012544A RU2080914C1 (en) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Shell-and-tube reactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94012544A RU2080914C1 (en) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Shell-and-tube reactor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94012544A RU94012544A (en) | 1996-01-10 |
RU2080914C1 true RU2080914C1 (en) | 1997-06-10 |
Family
ID=20154543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94012544A RU2080914C1 (en) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Shell-and-tube reactor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2080914C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109289713A (en) * | 2018-10-18 | 2019-02-01 | 辽宁石油化工大学 | A kind of mosquito-repellent incense coil pipe isothermal reactor and application method |
-
1994
- 1994-04-11 RU RU94012544A patent/RU2080914C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Козлов Б.И. Процессы алкилирования, изомеризации и полимеризации в нефтепереработке. - М.: Химия 1990 с. 41 2. Патент США N 4894205, кл. B O1 J 8/06, 1990. 3. Патент ФРГ N 1542534, кл. B O1 Y 8/06, 1975. 4. Соколов В.Н, Романский И.В. Газожидкостные реакторы. - Л.: Химия, 1976, с.130. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109289713A (en) * | 2018-10-18 | 2019-02-01 | 辽宁石油化工大学 | A kind of mosquito-repellent incense coil pipe isothermal reactor and application method |
CN109289713B (en) * | 2018-10-18 | 2021-04-20 | 辽宁石油化工大学 | Mosquito-repellent incense coil isothermal reactor and using method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2265480C2 (en) | Reactor for realization of the exothermic or endothermic heterogeneous reactions and a method of its production | |
US4683121A (en) | Reactor for non-isothermic reactions for the preparation of hydrocarbons | |
KR101826589B1 (en) | Multi-Stage Multi-Tube Shell-and-Tube Reactor | |
EP0207547B1 (en) | Catalytic conversion of gas or liquid in a multitube reactor | |
RU2500468C2 (en) | Structured packing module for mass exchange column and method of its application | |
CN101687161A (en) | Reactor panel for catalytic processes | |
AU2004238016B2 (en) | Chemical reactor | |
EP3530349B1 (en) | Improved distribution of a multi-phase fluid mixture | |
AU687675B2 (en) | Feed nozzle assembly | |
RU2075020C1 (en) | Apparatus for heat exchange and diffusion processes | |
RU2310641C2 (en) | Method and installation for the heterogeneous synthesis of methanol or ammonia | |
RU2080914C1 (en) | Shell-and-tube reactor | |
CA1051809A (en) | Alkylation reaction chamber | |
CN111013497B (en) | Tube array reactor | |
EP1516664B1 (en) | Carbamate condensation method | |
WO2006093437A2 (en) | Catalytic process reactor | |
RU2674950C1 (en) | Catalytic reactor | |
RU2305594C1 (en) | Reactor for synthesis of the aromatic hydrocarbons | |
RU30289U1 (en) | REACTOR FOR CATALYTIC PROCESSES | |
CN213984698U (en) | Phase-change type quenching heat exchanger | |
US2910431A (en) | Hydroforming and apparatus therefor | |
CN213956075U (en) | Phase-change type rapid cooling heat exchanger capable of preventing cavitation erosion | |
RU2773169C1 (en) | Bubble reactor | |
RU2124937C1 (en) | Reactor for catalytic processes | |
SU1655554A1 (en) | Catalytic gas converter |