RU2252067C1 - Method of loading of catalysts in reactors of technological installations - Google Patents

Method of loading of catalysts in reactors of technological installations Download PDF

Info

Publication number
RU2252067C1
RU2252067C1 RU2003131938/15A RU2003131938A RU2252067C1 RU 2252067 C1 RU2252067 C1 RU 2252067C1 RU 2003131938/15 A RU2003131938/15 A RU 2003131938/15A RU 2003131938 A RU2003131938 A RU 2003131938A RU 2252067 C1 RU2252067 C1 RU 2252067C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
particles
reactor
nozzle
distribution
Prior art date
Application number
RU2003131938/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.К. Смирнов (RU)
В.К. Смирнов
Е.Л. Талисман (RU)
Е.Л. Талисман
И.А. Бабаева (RU)
И.А. Бабаева
М.И. Бабаев (RU)
М.И. Бабаев
К.Н. Ирисова (RU)
К.Н. Ирисова
Original Assignee
ООО "Компания Катахим"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Компания Катахим" filed Critical ООО "Компания Катахим"
Priority to RU2003131938/15A priority Critical patent/RU2252067C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2252067C1 publication Critical patent/RU2252067C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemical industry; petrochemical industry; petroleum refining industry.
SUBSTANCE: the invention is dealt with the fields of chemical industry, petrochemical industry, petroleum refining industry and may be used for formation of a layer of catalysts homogenous by its physical physical specifications and used in heterogeneous processes, for example in processes of a reforming, isomerization, hydrorefining of petroleum factions. Loading of the catalysts in the reactors of the technological installations is carried out by their feeding in each reactor through a loading device consisting of a receiving funnel, a connective pipeline and a distributive apparatus in series connected to each other. The distributive apparatus represents a cylindrical body, equipped with a batcher, a dissector, a nozzle and a source of the nozzle of rotary motion. A uniform distribution of corpuscles of the catalyst is achieved by change of a value of pressure entered the source of the rotary motion of the nozzle of air or a noble gas. The pressure value is determined according to the following empirical formula: P = 1.665 + (100 / H)2 + 50 / H + 0.0047*B + 0.3*D, where P is a pressure, kg / cm2; H - a height of a catalyst particles falling down, cm; B - a radius of distribution of particles, cm; D - a packed density of the catalyst, g / cm3. In the capacity of a nozzle they use lobes made out of an elastic rubberized material. The length of the lobes is equal to 0.26-0.34 of a radius of a loaded reactor. The technical result is a uniform distribution of particles of a catalyst along a cross-section of a loaded reactor and along a height of a catalyst layer, that allows to form a catalyst layer of a homogenous structure in a volume of a loaded reactor or other container.
EFFECT: the invention ensures a uniform distribution of particles of a catalyst along a cross-section of a loaded reactor and along a height of a catalyst layer, formation of a catalyst layer of a homogenous structure in volume of a loaded reactor or other container.
2 cl, 2 dwg, 3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к нефтепереработке, нефтехимии и химии для создания однородного по своим физическим характеристикам стационарного слоя катализаторов, используемых в гетерогенных процессах, например в процессах риформинга, изомеризации, гидрооблагораживания нефтяных фракций.The invention relates to oil refining, petrochemistry and chemistry to create a uniform catalyst layer, which is uniform in its physical characteristics, of catalysts used in heterogeneous processes, for example, in reforming, isomerization, and hydrofining of oil fractions.

При загрузке катализаторов в реакторы важно создание однородного по своим физическим характеристикам (насыпная плотность, порозность) слоя катализатора. Это позволяет избежать возникновения канальных проскоков сырья, приводящих к байпасированию катализатора, и позволяет максимально использовать имеющийся объем реакционной зоны. Равномерная загрузка катализаторов в реакторы позволяет распределять частицы упорядоченно по всему объему реакционной зоны, в результате чего количество загруженного катализатора по сравнению с загрузкой рукавным методом (навалом) увеличивается в 1,10-1,15 раза, что приводит к увеличению активной поверхности в зоне реакции.When loading catalysts into reactors, it is important to create a catalyst layer that is uniform in its physical characteristics (bulk density, porosity). This avoids the occurrence of channel breakthroughs of raw materials, leading to bypassing of the catalyst, and allows maximum use of the available volume of the reaction zone. A uniform loading of catalysts into reactors allows one to distribute particles in an orderly manner throughout the volume of the reaction zone, as a result of which the amount of loaded catalyst in comparison with the loading by the hose method (in bulk) increases by 1.10-1.15 times, which leads to an increase in the active surface in the reaction zone .

Увеличение общего количества загруженного катализатора при использовании способа равномерной загрузки приводит к некоторому повышению начального перепада давления по слою катализатора. Но при этом в процессе эксплуатации исключается рост перепада давления, связанный с естественным уплотнением слоя катализатора за счет сдвига частиц катализатора относительно друг друга, их истирания и измельчения.The increase in the total amount of loaded catalyst when using the uniform loading method leads to some increase in the initial pressure drop over the catalyst layer. But at the same time, during operation, an increase in the pressure drop associated with the natural compaction of the catalyst layer due to the shift of the catalyst particles relative to each other, their abrasion and grinding is eliminated.

Известны способы загрузки катализаторов гетерогенных процессов в реакторы с использованием загрузочных устройств, действие которых основано на использовании центробежной силы и гравитации. Все эти устройства состоят из приемного бункера для загрузки сыпучего материала, соединительного трубопровода, распределительного аппарата. Существующие загрузочные устройства различаются между собой главным образом конструкцией распределительного аппарата.Known methods for loading catalysts of heterogeneous processes into reactors using loading devices, the action of which is based on the use of centrifugal force and gravity. All these devices consist of a receiving hopper for loading bulk material, a connecting pipe, a distribution device. Existing loading devices differ among themselves mainly in the design of the switchgear.

Известны способы загрузки катализаторов и других сыпучих материалов в реакторы с применением распределительных аппаратов, работа которых основана на использовании энергии сжатого газа.Known methods for loading catalysts and other bulk materials into reactors using distribution apparatuses whose operation is based on the use of compressed gas energy.

К числу таких способов относится, например, способ с применением распределительного аппарата [Пат. РФ № 2111911], состоящего из полого открытого в нижней части корпуса, отражающей пластины с зазором ниже полого корпуса, имеющей поперечное сечение большее, чем поперечное сечение полого корпуса, и патрубка, установленного в полом корпусе и сопряженного с источником газа таким образом, чтобы обеспечивался проток газа в названном зазоре.Among these methods is, for example, a method using a distribution apparatus [US Pat. RF No. 2111911], consisting of a hollow open in the lower part of the housing, a reflecting plate with a gap below the hollow body, having a cross section greater than the cross section of the hollow body, and a nozzle installed in the hollow body and interfaced with the gas source so as to ensure gas duct in the named gap.

На этом же принципе основана работа распределительного аппарата [Пат. США № 3949908], состоящего из полого открытого в нижней части корпуса и отражательной пластины, выполненной с большим поперечным сечением относительно поперечного сечения полого корпуса, а также патрубка, размещенного в полом корпусе и соединенного с источником газа.On the same principle is the work of the switchgear [Pat. US No. 3949908], consisting of a hollow open in the lower part of the body and a reflective plate made with a large cross section relative to the cross section of the hollow body, as well as a pipe located in the hollow body and connected to a gas source.

Применение указанных способов загрузки катализаторов и других сыпучих материалов в реакторы позволяет обеспечить равномерность загрузки только по поперечному сечению реактора и только полых реакторов без каких-либо внутренних устройств. При загрузке реакторов, внутри которых расположены трубы подачи газосырьевой смеси или сбора газопродуктовой смеси, например реактора с радиальным вводом сырья, равномерность распределения катализатора по поперечному сечению нарушается.The use of these methods of loading catalysts and other bulk materials into reactors allows to ensure uniform loading only along the cross section of the reactor and only hollow reactors without any internal devices. When loading reactors inside which there are pipes for supplying a gas-raw material mixture or collecting a gas product mixture, for example a reactor with a radial feed of raw materials, the uniform distribution of the catalyst over the cross section is violated.

Основным недостатком описанных способов является то, при их использовании не достигается равномерности распределения частиц катализатора по высоте слоя катализатора, а также при наличии конструкций внутри реактора - и по поперечному сечению загружаемого реактора.The main disadvantage of the described methods is that their use does not achieve uniform distribution of the catalyst particles along the height of the catalyst layer, as well as in the presence of structures inside the reactor - and in the cross section of the loaded reactor.

Известны способы загрузки катализаторов или других сыпучих материалов в реакторы с использованием распределительных аппаратов, в которых распределение частиц осуществляется вращением насадки распределителя частиц, выполненной в форме горизонтального патрубка, закрытого с торцов и имеющего отверстия на боковой поверхности для прохождения и распределения сыпучего материала [патент США № 3995753], либо в форме плоской горизонтально расположенной пластины с вертикальными перегородками, размещенными по радиальным направлениям от оси вращения этой пластины [патент Франции № 2582955]. Указанные способы можно использовать только при загрузке катализаторов, обладающих повышенной прочностью, так как столкновение частиц катализатора с вращающимися деталями устройства приводит к частичному разрушению этих частиц, что в дальнейшем отрицательно сказывается на эксплуатации загруженного катализатора.Known methods for loading catalysts or other bulk materials into reactors using dispensers in which the distribution of particles is carried out by rotating the nozzle of the particle distributor, made in the form of a horizontal nozzle closed from the ends and having openings on the side surface for the passage and distribution of bulk material [US patent No. 3995753], or in the form of a flat horizontal plate with vertical partitions placed in radial directions from the axis of rotation This plate [French patent No. 2582955]. These methods can only be used when loading catalysts with increased strength, since the collision of catalyst particles with rotating parts of the device leads to partial destruction of these particles, which subsequently affects the operation of the loaded catalyst.

Наиболее близким по принципу действия к предлагаемому изобретению является способ загрузки катализаторов в реакторы технологических установок с использованием распределительного аппарата, насадка распределителя частиц которого состоит из набора пластин, подвижно закрепленных одним концом на вращающемся валу [Пат. Франции № 2431449]. Основным недостатком данного способа является то, что равномерность распределения катализатора достигается только по поперечному сечению загружаемого реактора, по высоте загружаемого слоя катализатора плотность слоя непостоянна. Столкновение частиц катализатора с вращающимися металлическими пластинами приводит к частичному разрушению этих частиц и росту перепада давления по слою катализатора.Closest to the principle of operation of the present invention is a method of loading catalysts into the reactors of technological plants using a distribution apparatus, the nozzle of the particle distributor of which consists of a set of plates, movably fixed at one end on a rotating shaft [US Pat. France No. 2431449]. The main disadvantage of this method is that the uniformity of the distribution of the catalyst is achieved only along the cross section of the loaded reactor, and the density of the layer is not constant along the height of the loaded catalyst layer. Collision of catalyst particles with rotating metal plates leads to partial destruction of these particles and an increase in the pressure drop across the catalyst layer.

При нарушении равномерности загрузки катализатора по объему реактора при эксплуатации могут возникать канальные проскоки сырья, приводящие к снижению степени использования загруженного объема катализатора и соответственно к снижению степени превращения сырья. Наблюдающиеся при этом локальные перегревы по слою катализатора приводят к повышенному коксообразованию и росту перепада давления, что в конечном итоге вызывает необходимость проведения частых перегрузок катализатора.If the uniformity of the catalyst loading in the reactor volume is violated during operation, channel feedthroughs may occur, leading to a decrease in the degree of utilization of the loaded catalyst volume and, accordingly, to a decrease in the degree of conversion of raw materials. The local overheating observed in the catalyst layer leads to increased coke formation and an increase in pressure drop, which ultimately necessitates frequent overloading of the catalyst.

Предлагаемое изобретение позволяет проводить равномерную загрузку и формировать однородный по своим физическим характеристикам слой катализатора по всему объему реактора независимо от размеров и конструкции последнего.The present invention allows for uniform loading and the formation of a catalyst layer, uniform in its physical characteristics, over the entire volume of the reactor, regardless of the size and design of the latter.

Поставленная задача решается тем, что загрузка катализаторов в реакторы технологических установок осуществляется путем их подачи в реактор через загрузочное устройство, состоящее из последовательно соединенных между собой приемной воронки, соединительного трубопровода и распределительного аппарата, представляющего собой цилиндрический корпус, оборудованный дозатором, рассекателем, насадкой и источником вращательного движения насадки, отличающийся тем, что распределение частиц катализатора равномерно по объему загружаемого реактора достигается изменением величины давления поступающего в источник вращательного движения насадки воздуха или инертного газа, которая определяется по эмпирической формулеThe problem is solved in that the loading of the catalysts in the reactors of technological plants is carried out by feeding them to the reactor through a loading device consisting of a receiving funnel, a connecting pipe and a distribution device, connected in series with each other, which is a cylindrical body equipped with a dispenser, a divider, a nozzle and a source rotational movement of the nozzle, characterized in that the distribution of catalyst particles uniformly in the volume of the loaded reaction ora pressure value is reached a change entering the source of rotational motion of air or inert gas nozzle, which is determined by the empirical formula

Р=1,665+[100/Н]2+50/Н+0,0047·В+0,3·П, гдеP = 1.665 + [100 / N] 2 + 50 / N + 0.0047 · B + 0.3 · P, where

Р - давление, кг/см3;P is the pressure, kg / cm 3 ;

Н - высота падения частиц катализатора, см;N is the height of the fall of the catalyst particles, cm;

В - радиус распределения частиц, см;B is the radius of the distribution of particles, cm;

П - насыпная плотность катализатора, г/см3.P is the bulk density of the catalyst, g / cm 3 .

В качестве насадки используются вращающиеся лопасти, выполненные из эластичного прорезиненного материала длиной, равной 0,26-0,34 от радиуса загружаемого реактора.Rotating blades made of elastic rubberized material with a length equal to 0.26-0.34 from the radius of the loaded reactor are used as nozzles.

Отличительной особенностью предлагаемого изобретения является то, что распределение частиц катализатора равномерно по объему загружаемого реактора достигается изменением величины давления поступающего в источник вращательного движения насадки воздуха или инертного газа, которая определяется по эмпирической формулеA distinctive feature of the invention is that the distribution of catalyst particles uniformly throughout the volume of the loaded reactor is achieved by changing the pressure of the nozzle of air or inert gas entering the source of rotational motion, which is determined by the empirical formula

Р=1,665+[100/Н]2+50/Н+0,0047·В+0,3·11, гдеP = 1.665 + [100 / N] 2 + 50 / N + 0.0047 · B + 0.3 · 11, where

Р - давление, кг/см2;P is the pressure, kg / cm 2 ;

Н - высота падения частиц катализатора, см;N is the height of the fall of the catalyst particles, cm;

В - радиус распределения частиц, см;B is the radius of the distribution of particles, cm;

П - насыпная плотность катализатора, г/см3.P is the bulk density of the catalyst, g / cm 3 .

В качестве насадки используются вращающиеся лопасти, выполненные из эластичного прорезиненного материала длиной, равной 0,26-0,34 от радиуса загружаемого реактора.Rotating blades made of elastic rubberized material with a length equal to 0.26-0.34 from the radius of the loaded reactor are used as nozzles.

Использование в качестве насадки вращающихся лопастей, выполненных из эластичного прорезиненного материала, длина которых зависит от радиуса загружаемого реактора и определяется в соответствии с формулой предлагаемого изобретения, позволяет сохранить целостность частиц загружаемого катализатора и регулировать равномерное распределение катализатора по поперечному сечению реактора.The use of rotating blades made of elastic rubberized material, the length of which depends on the radius of the loaded reactor and is determined in accordance with the formula of the invention, allows the particle integrity of the loaded catalyst to be maintained and the uniform distribution of the catalyst over the reactor cross section to be maintained.

Изменение величины давления поступающего в источник вращательного движения насадки воздуха или инертного газа в зависимости от радиуса распределения частиц катализатора, высоты падения частиц катализатора и насыпного веса катализатора в соответствии с формулой предлагаемого изобретения позволяет формировать однородный по своим характеристикам (насыпная плотность, порозность) слой катализатора по всему объему реактора.The change in the pressure of the air or inert gas flowing into the source of the rotational movement of the nozzle depending on the radius of the distribution of the catalyst particles, the height of the catalyst particles and the bulk density of the catalyst in accordance with the formula of the invention allows to form a catalyst layer uniform in its characteristics (bulk density, porosity) the entire volume of the reactor.

В известных способах применение описанной технологии неизвестно.In known methods, the application of the described technology is unknown.

Таким образом, данное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "существенное отличие".Thus, this technical solution meets the criteria of "novelty" and "significant difference".

Общий вид загрузочного устройства приведен на фиг.1.A General view of the boot device is shown in Fig.1.

При загрузке катализатора распределительный аппарат 14 устанавливается внутри загружаемой емкости (реактора), при этом необходимо соблюдать его центровку по оси загружаемого реактора. Приемная воронка 13 размещается вне загружаемого реактора и соединяется с распределительным аппаратом 14 посредством трубопровода 12. Распределительный аппарат 14 соединяется также с источником воздуха или инертного газа шлангом 8. На линии подачи воздуха или инертного газа установлены блок подготовки 10, включающий в себя лубрикатор и регулятор давления, и включатель 9.When loading the catalyst, the switchgear 14 is installed inside the loadable tank (reactor), while it is necessary to observe its alignment along the axis of the loaded reactor. The receiving funnel 13 is located outside the feed reactor and is connected to the distribution device 14 by means of a pipe 12. The distribution device 14 is also connected to the air or inert gas source by a hose 8. A preparation unit 10 is installed on the air or inert gas supply line, including a lubricator and a pressure regulator , and switch 9.

Распределительный аппарат 14 представляет собой цилиндрический корпус 11, в верхней части которого помещается дозатор 2, представляющий собой воронку с центральным отверстием. Под дозатором 2 расположен рассекатель 3, выполненный в виде усеченного конуса. Под рассекателем 3 расположен двигатель 4, являющийся источником вращательного движения насадки, к штуцеру подвода воздуха 7 которого подсоединяется воздушный шланг 8. К валу двигателя 5 крепится насадка 6.The distribution device 14 is a cylindrical housing 11, in the upper part of which a dispenser 2 is placed, which is a funnel with a central hole. Under the dispenser 2 is a divider 3, made in the form of a truncated cone. Under the divider 3 is located the engine 4, which is the source of the rotational movement of the nozzle, to the air supply fitting 7 of which an air hose is connected 8. The nozzle 6 is attached to the shaft of the engine 5.

Загрузочное устройство описанной конструкции работает следующим образом.The boot device of the described construction operates as follows.

Катализатор подается в приемную воронку 13 и под действием гравитационных сил поступает по соединительному трубопроводу 12 в распределительный аппарат 14. Соединительный трубопровод 12 присоединяется к штуцеру подачи катализатора 1 распределительного аппарата 14. Катализатор поступает в дозатор 2, расположенный в цилиндрическом корпусе 11 распределительного аппарата. При прохождении через воронкообразный дозатор формируется равномерный поток катализатора по центральной оси распределительного аппарата. Из дозатора катализатор поступает на рассекатель 3, который обеспечивает равномерное распределение потока катализатора по поперечному сечению цилиндрического корпуса 11. Далее частицы катализатора попадают на вращающиеся лопасти насадки 6, где им придается центробежное ускорение, которое обеспечивает движение частиц в радиальных направлениях. Лопасти насадки 6 изготовлены из прорезиненного материала, что позволяет избежать разрушения частиц катализатора при их взаимодействии с лопастями.The catalyst is fed into the receiving funnel 13 and, under the influence of gravitational forces, enters through the connecting pipe 12 to the distribution device 14. The connecting pipe 12 is connected to the catalyst supply pipe 1 of the distribution device 14. The catalyst enters the dispenser 2 located in the cylindrical housing 11 of the distribution device. When passing through a funnel-shaped dispenser, a uniform catalyst flow is formed along the central axis of the dispenser. From the dispenser, the catalyst enters the divider 3, which provides a uniform distribution of the catalyst flow over the cross section of the cylindrical body 11. Next, the catalyst particles fall on the rotating blades of the nozzle 6, where they are given centrifugal acceleration, which ensures the movement of particles in radial directions. The blades of the nozzle 6 are made of rubberized material, which avoids the destruction of the catalyst particles during their interaction with the blades.

Источником вращательного движения насадки является пневматический двигатель 4. Давление воздуха или инертного газа, подводимого к двигателю 4, регулируется регулятором давления, расположенным в блоке подготовки воздуха 10, что позволяет изменять скорость вращения источника вращательного движения насадки - двигателя 4 и, следовательно, изменять величину прилагаемой к частицам катализатора центробежной силы. Давление подаваемого к двигателю 4 воздуха или инертного газа определяется по описанной эмпирической формуле предлагаемого изобретения. Это дает возможность распределять частицы катализатора на заданные расстояния от распределителя, определяемые как радиус распределения частиц, обеспечивая тем самым равномерное распределение частиц по поперечному сечению загружаемого реактора и изменять величину придаваемого частицам ускорения, что обеспечивает равномерное распределение частиц по всей высоте слоя катализатора.The source of rotational movement of the nozzle is a pneumatic engine 4. The pressure of air or inert gas supplied to the engine 4 is regulated by a pressure regulator located in the air preparation unit 10, which allows you to change the speed of rotation of the source of rotational motion of the nozzle - engine 4 and, therefore, change the value of the applied to centrifugal force catalyst particles. The pressure supplied to the engine 4 of air or inert gas is determined by the described empirical formula of the invention. This makes it possible to distribute the catalyst particles at predetermined distances from the distributor, defined as the radius of the distribution of particles, thereby ensuring a uniform distribution of particles over the cross section of the loaded reactor and to vary the magnitude of the acceleration imparted to the particles, which ensures uniform distribution of particles over the entire height of the catalyst layer.

Таким образом, применение предлагаемого способа загрузки катализатора в реактор позволяет равномерно распределять частицы катализатора по поперечному сечению загружаемого реактора и по высоте слоя катализатора. Это дает возможность формировать слой катализатора однородной структуры по объему загружаемого реактора или иной емкости.Thus, the application of the proposed method of loading the catalyst into the reactor allows you to evenly distribute the catalyst particles along the cross section of the loaded reactor and the height of the catalyst layer. This makes it possible to form a catalyst layer of a homogeneous structure according to the volume of the loaded reactor or other capacity.

Примеры.Examples.

В таблице 1 приведены исходные данные, используемые при проведении загрузок (радиус загружаемого реактора, радиус распределения частиц, высота падения частиц и насыпной вес загружаемого катализатора).Table 1 shows the initial data used during downloads (radius of the loaded reactor, radius of the distribution of particles, the height of the fall of the particles and the bulk density of the loaded catalyst).

Таблица 1Table 1 Номер загрузкиBoot number Радиус реактора, смThe radius of the reactor, cm Радиус распределения частиц, смParticle distribution radius, cm Высота падения частиц, смParticle drop height, cm Насыпной вес катализатора, г/см3 The bulk density of the catalyst, g / cm 3 11 8080 50fifty 400400 0,7200.720 22 8080 8080 100100 0,7200.720 33 140140 140140 600600 0,7200.720 44 140140 140140 100100 0,7200.720 55 140140 140140 600600 0,7700.770

Ниже приводится пример 1 осуществления способа загрузки катализатора, которым иллюстрируется предлагаемое техническое решение.The following is an example 1 of the catalyst loading method, which illustrates the proposed technical solution.

Пример 1.Example 1

Исходные данные:Initial data:

Загрузка катализатора проводится в реактор с внутренним радиусом 80 см.The loading of the catalyst is carried out in a reactor with an internal radius of 80 cm

Высота слоя катализатора, соответствующая максимальной (начальной) высоте падения частиц, составляет 440 см.The height of the catalyst layer corresponding to the maximum (initial) height of the fall of particles is 440 cm

Насыпной вес катализатора 0.720 г/см3.The bulk density of the catalyst 0.720 g / cm 3 .

Проведение загрузки:Downloading:

Величину давления изменяют два раза на каждые 100 см высоты слоя катализатора:The pressure value is changed twice for every 100 cm of the height of the catalyst layer:

- для распределения катализатора вблизи стенок реактора, принимая радиус распределения частиц 80 см,- for the distribution of the catalyst near the walls of the reactor, taking the radius of the distribution of particles of 80 cm,

- для распределения катализатора по центру реактора, принимая радиус распределения частиц 50 см.- for the distribution of the catalyst in the center of the reactor, taking the radius of the distribution of particles of 50 cm

Катализатор в распределительное устройство подается порциями. Объем порции катализатора зависит от радиуса реактора и определяется по формуле:The catalyst in the switchgear is supplied in batches. The portion size of the catalyst depends on the radius of the reactor and is determined by the formula:

V=3.14·100·R2/2, гдeV = 3.14 · 100 · R 2/2, Where

V - объем порции катализатора, см3,V is the volume of the portion of the catalyst, cm 3 ,

R - внутренний радиус реактора, см,R is the inner radius of the reactor, cm,

100 - высота слоя катализатора, соответствующая загрузке двух порций, см.100 - the height of the catalyst layer corresponding to the loading of two portions, see

По условиям данного примера объем каждой порции составляет 1 м3.According to the conditions of this example, the volume of each portion is 1 m 3 .

Перед началом загрузки проводят расчет значений величины давления воздуха соответствующих значению высоты падения частиц и радиусу их распределения:Before starting the download, the values of the air pressure are calculated corresponding to the value of the height of the particles and the radius of their distribution:

Таблица 2table 2 Высота падения, смDrop height, cm Радиус распределения, смDistribution radius, cm Давление, л кг/смPressure, l kg / cm 440440 8080 2.422.42 440440 50fifty 2.262.26 340340 8080 2.462.46 340340 50fifty 2.322.32 240240 8080 2.622.62 240240 50fifty 2.482.48 140140 8080 3.113.11 140140 50fifty 2.972.97 4040 Загрузка завершенаloading is complete

Устанавливают давление воздуха 2.42 кг/см2, соответствующее максимальной высоте падения частиц и радиусу распределения 80 см.Set the air pressure to 2.42 kg / cm 2 corresponding to the maximum height of incidence of particles and a distribution radius of 80 cm.

В этих условиях в распределительное устройство подают порцию катализатора объемом 1 м3.Under these conditions, a portion of the catalyst with a volume of 1 m 3 is supplied to the switchgear.

Устанавливают давление воздуха 2.26 кг/см2, соответствующее максимальной высоте падения частиц и радиусу распределения 50 см.Set the air pressure 2.26 kg / cm 2 corresponding to the maximum height of the fall of the particles and the distribution radius of 50 cm

В этих условиях в распределительное устройство подают порцию катализатора объемом 1 м3.Under these conditions, a portion of the catalyst with a volume of 1 m 3 is supplied to the switchgear.

Устанавливают давление воздуха 2.46 кг/см2, соответствующее высоте падения частиц 340 см и радиусу распределения 80 см.An air pressure of 2.46 kg / cm 2 is established , corresponding to a particle height of 340 cm and a distribution radius of 80 cm.

В этих условиях в распределительное устройство подают порцию катализатора объемом 1 м3.Under these conditions, a portion of the catalyst with a volume of 1 m 3 is supplied to the switchgear.

Устанавливают давление воздуха 2.32 кг/см2, соответствующее высоте падения частиц 340 см и радиусу распределения 50 см.An air pressure of 2.32 kg / cm 2 is established , corresponding to a particle height of 340 cm and a distribution radius of 50 cm.

В этих условиях в распределительное устройство подают порцию катализатора объемом 1 м3.Under these conditions, a portion of the catalyst with a volume of 1 m 3 is supplied to the switchgear.

Устанавливают давление воздуха 2.62 кг/см2, соответствующее высоте падения частиц 240 см и радиусу распределения 80 см.An air pressure of 2.62 kg / cm 2 is established , corresponding to a particle height of 240 cm and a distribution radius of 80 cm.

В этих условиях в распределительное устройство подают порцию катализатора объемом 1 м3.Under these conditions, a portion of the catalyst with a volume of 1 m 3 is supplied to the switchgear.

Устанавливают давление воздуха 2.48 кг/см2, соответствующее высоте падения частиц 240 см и радиусу распределения 50 см.An air pressure of 2.48 kg / cm 2 is established , corresponding to a particle height of 240 cm and a distribution radius of 50 cm.

В этих условиях в распределительное устройство подают порцию катализатора объемом 1 м3.Under these conditions, a portion of the catalyst with a volume of 1 m 3 is supplied to the switchgear.

Устанавливают давление воздуха 3.11 кг/см2, соответствующее высоте падения частиц 140 см и радиусу распределения 80 см.The air pressure is set to 3.11 kg / cm 2 , corresponding to a particle height of 140 cm and a distribution radius of 80 cm.

В этих условиях в распределительное устройство подают порцию катализатора объемом 1 м3.Under these conditions, a portion of the catalyst with a volume of 1 m 3 is supplied to the switchgear.

Устанавливают давление воздуха 2.97 кг/см2, соответствующее высоте падения частиц 140 см и радиусу распределения 50 см.An air pressure of 2.97 kg / cm 2 is established , corresponding to a particle height of 140 cm and a distribution radius of 50 cm.

В этих условиях в распределительное устройство подают порцию катализатора объемом 1 м3.Under these conditions, a portion of the catalyst with a volume of 1 m 3 is supplied to the switchgear.

После выполнения всех перечисленных действий загрузка считается законченной.After performing all of the above steps, the download is considered complete.

В таблице 3 приведены параметры, при которых с использованием описанного способа проведены загрузки по примерам 1-9 и результаты эксплуатации катализатора, загруженного в соответствии с условиями этих примеров.Table 3 shows the parameters at which, using the described method, the downloads were carried out according to examples 1-9 and the operation results of the catalyst loaded in accordance with the conditions of these examples.

Изменение величины давления подаваемого в источник вращательного движения воздуха или инертного газа при различных значениях радиуса распределения частиц и насыпной плотности катализатора равной 0,72 г/см3 обеспечивающее при проведении загрузки равномерность распределения частиц по всему объему реактора приведено на фиг.2.The change in the pressure supplied to the source of rotational motion of air or inert gas at various values of the radius of the distribution of particles and the bulk density of the catalyst equal to 0.72 g / cm 3 providing during loading uniform distribution of particles throughout the reactor volume is shown in Fig.2.

Результаты применения описанного способа загрузки оценивались по насыпной плотности сформированного слоя, перепаду давления в начальный период и через 12 месяцев эксплуатации катализатора и конверсии сероорганических соединений в процессе гидроочистки дизельной фракции с содержанием серы 1,2 мас.%, при давлении на входе в реактор 30 ати, объемной скорости подачи сырья 2,5 ч-1, температуре на входе в реактор 340°С.The results of applying the described loading method were estimated by the bulk density of the formed layer, the pressure drop in the initial period and after 12 months of operation of the catalyst and the conversion of organosulfur compounds during hydrotreatment of the diesel fraction with a sulfur content of 1.2 wt.%, At a pressure at the inlet of the reactor of 30 atm , the volumetric feed rate of 2.5 h -1 , the temperature at the inlet of the reactor 340 ° C.

Видно, что при реализации примеров 1-5, соответствующих формуле предлагаемого изобретения, получаемые результаты значительно отличаются от результатов примеров 6-9, выполненных с нарушением формулы предлагаемого изобретения и примеров 10 (прототип) и 11 (загрузка без использования распределительного устройства). Изменение перепада давления по реактору в процессе эксплуатации при загрузке с применением описанного способа составляет 20-30 отн.%, в то время как при загрузке по примеру 11 (без использования загрузочного устройства) - 300 отн.% Отклонения от условий загрузки по формуле предлагаемого изобретения (пример 6-7), нарушение конструкции и материального исполнения насадки (пример 8-9) приводят к повышению перепада давления по слою катализатора как в начальный период, так и через 12 месяцев эксплуатации, что отрицательно сказывается на условиях эксплуатации катализаторов, и снижению конверсии сероорганических соединений (примеры 6-10).It can be seen that when implementing examples 1-5, corresponding to the formula of the invention, the results obtained differ significantly from the results of examples 6-9, performed in violation of the formula of the invention and examples 10 (prototype) and 11 (loading without using a distribution device). The change in the pressure drop across the reactor during operation during loading using the described method is 20-30 rel.%, While when loading according to example 11 (without using a loading device) - 300 rel.% Deviations from loading conditions according to the formula of the invention (example 6-7), violation of the design and material design of the nozzle (example 8-9) lead to an increase in the pressure drop across the catalyst layer both in the initial period and after 12 months of operation, which negatively affects the operating conditions ation catalysts, and reduced conversion of organosulfur compounds (Examples 6-10).

Таблица 3Table 3 ПримерExample НасадкаNozzle Давление воздуха или инертного газа, кг/см2 Air or inert gas pressure, kg / cm 2 Номер загрузкиBoot number Насыпная плотность слоя, г/см3 The bulk density of the layer, g / cm 3 Показатель эксплуатацииPerformance indicator Перепад давления по слою катализатора, кг/см2 Pressure drop across the catalyst bed, kg / cm 2 Конверсия серосодержащих соединений, отн.%Conversion of sulfur-containing compounds, rel.% длина лопасти, смblade length, cm материалmaterial в начале циклаat the beginning of the cycle через 12 месяцевafter 12 months Пример 1Example 1 24,024.0 резинаrubber 2,302,30 11 0,7560.756 0,30.3 0,40.4 98,198.1 Пример 2Example 2 24,024.0 резинаrubber 3,803.80 22 0,7560.756 0,30.3 0,40.4 98,198.1 Пример 3Example 3 42,042.0 резинаrubber 2,652.65 33 0,7560.756 0,60.6 0,70.7 98,098.0 Пример 4Example 4 42,042.0 резинаrubber 4,044.04 44 0,7560.756 0,60.6 0,700.70 98,098.0 Пример 5Example 5 42,042.0 резинаrubber 2,672.67 55 0,7560.756 0,60.6 0,700.70 98,098.0 Пример 6Example 6 20,020,0 резинаrubber 3,03.0 11 0,7630.763 0,450.45 0,60.6 96,896.8 Пример 7Example 7 35,035.0 резинаrubber 3,53,5 11 0,7650.765 0,550.55 0,70.7 96,996.9 Пример 8Example 8 42,042.0 металлmetal 3,03.0 33 0,7600.760 0,70.7 1,01,0 97,597.5 Пример 9Example 9 металлический дискmetal disk 3,03.0 33 0,7680.768 0,850.85 1,251.25 97,297.2 Пример 10 (прототип)Example 10 (prototype) Не оговореныNot specified   33   0,750.75 1,11,1 96,396.3 Пример 11Example 11 Загрузка через рукавSleeve loading 11 0,6600.660 0,20.2 0,80.8 95,695.6

Claims (2)

1. Способ загрузки катализаторов в реакторы технологических установок путем их подачи в реактор через загрузочное устройство, состоящее из последовательно соединенных между собой приемной воронки, соединительного трубопровода и распределительного аппарата, представляющего собой цилиндрический корпус, оборудованный дозатором, рассекателем, насадкой и источником вращательного движения насадки, отличающийся тем, что распределение частиц катализатора равномерно по объему загружаемого реактора достигается изменением величины давления, поступающего в источник вращательного движения насадки воздуха или инертного газа, которая определяется по эмпирической формуле:1. The method of loading catalysts into the reactors of technological plants by feeding them to the reactor through a loading device, consisting of a receiving funnel, a connecting pipe and a distribution device, connected in series, which is a cylindrical body equipped with a dispenser, a divider, a nozzle and a source of rotational movement of the nozzle, characterized in that the distribution of catalyst particles uniformly throughout the volume of the loaded reactor is achieved by changing the pressure I entering the source of rotational motion of the nozzle of air or inert gas, which is determined by the empirical formula: Р=1,665+(100/Н)2+50/Н+0,0047·В+0,3·П, гдеP = 1.665 + (100 / N) 2 + 50 / N + 0.0047 · B + 0.3 · P, where Р - давление, кг/см2;P is the pressure, kg / cm 2 ; Н - высота падения частиц катализатора, см;N is the height of the fall of the catalyst particles, cm; В - радиус распределения частиц, см;B is the radius of the distribution of particles, cm; П - насыпная плотность катализатора, г/см3.P is the bulk density of the catalyst, g / cm 3 . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве насадки используются лопасти, выполненные из эластичного прорезиненного материала, длиной, равной 0,26-0,34 от радиуса загружаемого реактора.2. The method according to claim 1, characterized in that the blades are made of blades made of elastic rubberized material with a length equal to 0.26-0.34 from the radius of the loaded reactor.
RU2003131938/15A 2003-10-31 2003-10-31 Method of loading of catalysts in reactors of technological installations RU2252067C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131938/15A RU2252067C1 (en) 2003-10-31 2003-10-31 Method of loading of catalysts in reactors of technological installations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131938/15A RU2252067C1 (en) 2003-10-31 2003-10-31 Method of loading of catalysts in reactors of technological installations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2252067C1 true RU2252067C1 (en) 2005-05-20

Family

ID=35820490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003131938/15A RU2252067C1 (en) 2003-10-31 2003-10-31 Method of loading of catalysts in reactors of technological installations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2252067C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2635601C2 (en) * 2012-10-17 2017-11-14 Ифп Энержи Нувелль Catalyser dense loading system into bayonet pipes for reactor-steam conversion heat exchanger
RU2637338C2 (en) * 2012-10-17 2017-12-04 Ифп Энержи Нувелль Pneumatic system of densive loading of catalyst into bayonet pipes for conversion exchange-type reactor with water vapour with removable pipe for supplying gas
RU2641740C2 (en) * 2012-10-17 2018-01-22 Ифп Энержи Нувелль Pneumatic system for dense loading of catalyst into bayonet tubes of steam reforming exchange reactor with use of auxiliary pipe for introduction of solid particles
RU183213U1 (en) * 2018-05-23 2018-09-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" DEVICE FOR CREATING A SEALED LAYER OF FILLING MATERIAL IN A VERTICAL CAPACITY
RU2725236C1 (en) * 2020-01-28 2020-06-30 Олег Владимирович Левин Catalyst loading device
RU209797U1 (en) * 2021-10-12 2022-03-23 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтехимремонт" Loader for granular particles for contact reactors

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2635601C2 (en) * 2012-10-17 2017-11-14 Ифп Энержи Нувелль Catalyser dense loading system into bayonet pipes for reactor-steam conversion heat exchanger
RU2637338C2 (en) * 2012-10-17 2017-12-04 Ифп Энержи Нувелль Pneumatic system of densive loading of catalyst into bayonet pipes for conversion exchange-type reactor with water vapour with removable pipe for supplying gas
RU2641740C2 (en) * 2012-10-17 2018-01-22 Ифп Энержи Нувелль Pneumatic system for dense loading of catalyst into bayonet tubes of steam reforming exchange reactor with use of auxiliary pipe for introduction of solid particles
RU183213U1 (en) * 2018-05-23 2018-09-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" DEVICE FOR CREATING A SEALED LAYER OF FILLING MATERIAL IN A VERTICAL CAPACITY
RU2725236C1 (en) * 2020-01-28 2020-06-30 Олег Владимирович Левин Catalyst loading device
RU209797U1 (en) * 2021-10-12 2022-03-23 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтехимремонт" Loader for granular particles for contact reactors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6354728B1 (en) Device for producing a pourable product with a guide vane therein
US4972884A (en) Method and apparatus for uniformly loading particulate material into cylindrical beds
US4306829A (en) Apparatus and method for distribution of a divided solid in an enclosure
US6866075B2 (en) Method and apparatus for uniform particle loading of vessels
JPH0472571B2 (en)
RU2252067C1 (en) Method of loading of catalysts in reactors of technological installations
US5296202A (en) Apparatus for uniformly loading particulate material into cylindrical beds
US3910563A (en) Apparatus for mixing, separating or sorting dry substances or articles
US4112517A (en) Mixing apparatus
US2907555A (en) Mixing apparatus
US3400179A (en) Pellet manufacture
IE43034B1 (en) A dispensing apparatus for particulate material
US2887305A (en) Installation for continuously mixing a powdery material with a viscous liquid, in particular meal with molasses
PL80269B1 (en)
PL124781B1 (en) Method of continuously mixing together pulverized solids and liquids and vertical mixer therefor
AU772425B2 (en) Device for dispersing a divided solid material inside a receptacle
SU1036244A3 (en) Method for continuously removing pulverulent of lump material from cylindrical hopper
EP2826919B1 (en) A spreading device
AU2013299915A1 (en) Process for reactor catalyst loading
RU191404U1 (en) Granular particle feeder for contact reactors
RU165927U1 (en) DEVICE FOR LOADING BULK MATERIAL
RU2624477C1 (en) Granular material batch averager
CN209794187U (en) Concrete mixer set
RU2773547C1 (en) Fertilizer mixing plant with biopreparation treatment
FI78402B (en) ANORDINATION FOR FRAMSTAELLNING AV FLERKOMPONENTSBLANDNINGAR.