RU2344875C1 - Unit of gas-steam-liquid flow preparation - Google Patents
Unit of gas-steam-liquid flow preparation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344875C1 RU2344875C1 RU2007121129/12A RU2007121129A RU2344875C1 RU 2344875 C1 RU2344875 C1 RU 2344875C1 RU 2007121129/12 A RU2007121129/12 A RU 2007121129/12A RU 2007121129 A RU2007121129 A RU 2007121129A RU 2344875 C1 RU2344875 C1 RU 2344875C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- heat exchanger
- separator
- gas
- injection chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для подготовки неоднородного газопарожидкостного потока перед вводом в каталитический реактор или в машину подачи потока и может использоваться во всех технологических процессах с потоками «сложных» газопарожидкостных смесей и технологических линиях, включающих любой (по меньшей мере один) из двух указанных агрегатов, например, в линии подачи смеси в реактор гидрирования фенола при производстве капролактама.The invention relates to equipment for preparing an inhomogeneous gas-liquid flow before entering into a catalytic reactor or into a flow feed machine and can be used in all technological processes with flows of “complex” gas-liquid mixtures and technological lines, including any (at least one) of the two indicated units, for example, in a mixture feed line to a phenol hydrogenation reactor in the production of caprolactam.
Известны аналоги - узлы подготовки неоднородного газопарожидкостного циркуляционного потока перед подачей в трубчатые каталитические реакторы гидрирования фенола, описанные в работе Бадриана А.С., Кокоулина Ф.Г., Овчинникова В.И., Ручинского В.Р., Фурмана М.С., Чечика Е.И. Производство капролактама, М., Химия, 1977, стр.92, рис.25. Конструкции узлов подготовки потока аналогов включают: вертикальный испаритель фенола (С6Н6О), поступающего в процесс в жидком агрегатном состоянии, со штуцерами ввода фенола (сбоку корпуса) и водорода (Н2 - снизу в днище), а также финишный теплообменник - перегреватель для окончательной температурной «доводки» газопарожидкостной смеси перед каталитическим реактором гидрирования. Указанные аппараты соединены трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой.Known analogues are the units for preparing an inhomogeneous gas-liquid circulation flow before feeding phenol hydrogenation tubular catalytic reactors described in the work of Badrian A.S., Kokoulin F.G., Ovchinnikov V.I., Ruchinsky V.R., Furman M.S. , Chechika E.I. Production of caprolactam, M., Chemistry, 1977, p. 92, Fig. 25. The designs of the analog flow preparation units include: a vertical phenol evaporator (С 6 Н 6 О), which enters the process in a liquid aggregate state, with phenol inlet fittings (on the side of the housing) and hydrogen (Н 2 - in the bottom from the bottom), as well as a finish heat exchanger - superheater for the final temperature “refinement” of the gas-vapor mixture before the catalytic hydrogenation reactor. These devices are connected by pipelines with shut-off and control valves.
Работа узлов подготовки (аналогов) заключается в том, что подогретый жидкий фенол (С6Н6О) с температурой 130÷140°С по передаточному трубопроводу вводится в испаритель. Туда же подается циркуляционный (реакционный) газ (упрощенно водород Н2). Барботируя через слой жидкого кипящего фенола (С6Н6О), циркуляционный газ насыщается парами фенола и, частично захватывая с поверхности раздела фаз жидкокапельные фенольные фрагменты (со скоростью витания соответствующей или меньше скорости потока), устремляется по технологическому трубопроводу в финишный теплообменник. В финишном теплообменнике неоднородный газопарожидкостный поток подогревается до температуры 155°С (при двухстадийной схеме гидрирования на никель-хромовом катализаторе). При нагреве часть жидкокапельных фрагментов переходит в паровую фазу, и смесь направляется в каталитический реактор гидрирования, где в трубках, заполненных катализатором, реализуется требуемое химическое взаимодействие - гидрирование с образованием одного целевого продукта производства капролактама - циклогексанона (С6Н10О), или в смеси с циклогексанолом (С6Н12О) - побочным продуктом производства (перерабатываемом затем в циклогексанон). В различных вариантах схем гидрирования: в одностадийной (селективной) - сразу в циклогексанон (С6Н10О), или в двухстадийной (неселективной) - с получением смеси продуктов циклогексанона (С6Н10О) и циклогексанола (С6Н12О), при использовании различных типов катализатора в реакторе оптимальные температурные интервалы подготовки потока могут изменяться.The operation of the preparation units (analogues) consists in the fact that heated liquid phenol (C 6 H 6 O) with a temperature of 130 ÷ 140 ° C is introduced into the evaporator through the transfer pipe. Circulating (reaction) gas (simplified hydrogen H 2 ) is supplied there. By sparging through a layer of liquid boiling phenol (C 6 H 6 O), the circulating gas is saturated with phenol vapor and, partially capturing liquid droplet phenolic fragments from the phase interface (with a soaring speed corresponding to or less than the flow rate), flows through the process pipe into the finish heat exchanger. In the final heat exchanger, an inhomogeneous gas-liquid flow is heated to a temperature of 155 ° C (with a two-stage hydrogenation scheme on a nickel-chromium catalyst). When heated, part of the liquid droplet fragments goes into the vapor phase, and the mixture is sent to a catalytic hydrogenation reactor, where the required chemical interaction is realized in tubes filled with the catalyst — hydrogenation to form one target product of caprolactam production — cyclohexanone (C 6 H 10 O), or mixtures with cyclohexanol (C 6 H 12 O), a by-product of production (then processed into cyclohexanone). In various versions of hydrogenation schemes: in one-stage (selective) - immediately in cyclohexanone (C 6 H 10 O), or in two-stage (non-selective) - to obtain a mixture of products of cyclohexanone (C 6 H 10 O) and cyclohexanol (C 6 H 12 O ), when using various types of catalyst in a reactor, the optimal temperature ranges for flow preparation can vary.
Недостатком конструкций-аналогов является низкая безопасность технологического процесса; низкий срок службы катализатора (из-за спекания его верхних слоев в трубках) частые остановы линии для замены и высокая трудоемкость замены спекшихся слоев. Указанные недостатки причинно обусловлены неполным переходом в паровую фазу - проскоком через финишный теплообменник и попаданием в трубки реактора жидко-капельных фрагментов фенола, особенно в переходные моменты времени существования неустановившихся режимов (пуска, повышения нагрузки и пр.). Попадание жидкофазного фенола в трубки реактора приводит к спеканию принимающих его верхних слоев катализатора. Резко увеличиваются гидравлические сопротивления этих трубок. Перераспределяются расчетно-равные потоки парогазовой смеси по отдельным трубкам и увеличивается давление в реакторе. При большом объеме проскока жидкой фазы возможно критическое локальное выделение тепла, приводящее к взрывному развитию процесса.The disadvantage of analog designs is the low process safety; low catalyst service life (due to sintering of its upper layers in the tubes); frequent shutdowns of the replacement line and high laboriousness of replacing the sintered layers. These shortcomings are causally caused by an incomplete transition to the vapor phase - a breakthrough through the finish heat exchanger and liquid phenol droplets falling into the reactor tubes, especially at transient times of the existence of transient conditions (start-up, increase in load, etc.). The ingress of liquid-phase phenol into the reactor tubes leads to sintering of the upper catalyst layers receiving it. The hydraulic resistances of these tubes sharply increase. The equal-equal flows of the gas-vapor mixture are redistributed through the individual tubes and the pressure in the reactor increases. With a large volume of slip of the liquid phase, critical local heat generation is possible, leading to explosive development of the process.
Наиболее близким по технической сущности решением, принятым за прототип, является узел подготовки неоднородного газожидкостного циркуляционного потока перед подачей в реактор-колонну синтеза аммиака (NH3), описанный работе Румянцева О.В. Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности. М., Химия, 1970, стр.39, рис.2.2. (в составе схемы агрегата синтеза аммиака с конденсационной колонной). На рис.2.2. стр.39 приведена схема агрегата синтеза аммиака, отличающаяся от приведенных в той же работе других схем (рис.2.1; 2.3 и др.) конструкцией узла подготовки и названная по основному аппарату этого узла - конденсационной колонной. Узел предреакторной подготовки циркуляционного потока в этой схеме включает сепаратор с трубопроводом ввода неоднородной смеси. Сепаратор размещен в нижней части корпусного аппарата, верхняя часть которого выполнена в виде финишного трубного теплообменника (верхним днищем сепаратора является трубная решетка теплообменника). Объединенный аппарат позиционирован под названием конденсационная колонна. От финишного теплообменника к реакционной колонне синтеза аммиака подведен трубопровод подачи отсепарированного нагретого газового потока. В нижней части сепаратора смонтирован трубопровод слива жидкого продукта.The closest in technical essence the solution adopted for the prototype is a unit for preparing an inhomogeneous gas-liquid circulation stream before feeding ammonia (NH 3 ) synthesis column to the reactor, described by O. Rumyantsev. Equipment for high pressure synthesis workshops in the nitrogen industry. M., Chemistry, 1970, p. 39, Fig. 2.2. (as part of the ammonia synthesis unit scheme with a condensation column). In Fig.2.2. p. 39 is a diagram of the ammonia synthesis unit, which differs from the other schemes presented in the same work (Fig. 2.1; 2.3, etc.) by the design of the preparation unit and named by the main unit of this unit as a condensation column. The unit for pre-reactor preparation of the circulation flow in this scheme includes a separator with a non-uniform mixture inlet piping. The separator is located in the lower part of the casing, the upper part of which is made in the form of a finish pipe heat exchanger (the upper bottom of the separator is the heat exchanger tube sheet). The combined apparatus is positioned under the name of the condensation column. From the finish heat exchanger to the ammonia synthesis reaction column, a supply line for the separated heated gas stream is supplied. In the lower part of the separator, a liquid product discharge pipe is mounted.
Работа известной конструкции прототипа состоит в следующем. Циркуляционный газожидкостный поток попадает в нижнюю часть конденсационной колонны - в расширительную камеру сепаратора. Так как поперечное сечение камеры (сепаратора) в несколько раз больше сечения трубопровода, скорость смешанного газожидкостного потока резко уменьшается. Капельные фрагменты жидкой фазы, не поддерживаемые резко уменьшившимися скоростными (инерционными) силами, под действием сил тяжести падают вниз, собираются на нижнем днище и выводятся из корпуса колонны (сепаратора) по трубопроводу слива жидкой фазы (жидкого аммиака). Одновременно освободившийся от жидкой фазы отсепарированный газовый поток «уходит» вверх, попадает в трубное пространство финишного теплообменника, нагревается первичным, более горячим продуктом, «проходящим» по межтрубному пространству, и передается в реактор-колонну синтеза аммиака. Особенность, упрощающая конструкцию узла подготовки неоднородного циркуляционного потока агрегата синтеза аммиака, заключается в том, что выводимая здесь жидкая фаза - жидкий аммиак - является целевым (конечным) продуктом синтеза, который далее отводится на очистку и в складское хранилище.The work of the known design of the prototype is as follows. The circulating gas-liquid flow enters the lower part of the condensation column - into the expansion chamber of the separator. Since the cross-section of the chamber (separator) is several times larger than the cross-section of the pipeline, the speed of the mixed gas-liquid flow decreases sharply. Droplet fragments of the liquid phase, not supported by sharply reduced speed (inertial) forces, fall down under the action of gravity, collect on the bottom bottom and are discharged from the column body (separator) through the liquid phase discharge pipeline (liquid ammonia). At the same time, the separated gas stream freed from the liquid phase “goes up”, enters the tube space of the finish heat exchanger, is heated by the primary, hotter product, “passing” through the annulus, and is transferred to the ammonia synthesis column reactor. A feature that simplifies the design of the unit for preparing an inhomogeneous circulating stream of the ammonia synthesis unit is that the liquid phase that is discharged here - liquid ammonia - is the target (final) synthesis product, which is then taken away for purification and to the storage facility.
Недостатком узла подготовки газопарожидкостного потока, принятого за прототип, является пониженное содержание массовой доли паровой фазы в выводимом из узла подготовки готовом газопаровом потоке в случаях, когда паровая фаза (являясь парами отделяемой в узле жидкости) представляет необходимый реагент, подлежащий последующей переработке (т.е. сырцовый продукт, направляемый в реактор или машину подачи потока). Указанный недостаток узла подготовки неоднородного газопарожидкостного потока, известного из технологических схем агрегатов синтеза аммиака, обусловлен использованием в конструкции узла подготовки единственного гидродинамического эффекта - эффекта отделения жидкости от газообразной среды с последующим разделением технологических линий движения этих потоков и выведением жидкости. В технологических процессах, где образующаяся жидкая фаза является первичным фазовым состоянием или конденсатом сырцовой (подлежащей подаче в каталитический реактор или машину подачи потока) паровой фазы, например в технологии гидрирования фенола, требуется возвращение жидкой фазы обратно в первичную расходную емкость с последующим повторным введением ее в поток, направляемый в штатный испаритель (аппарат испарения). Таким образом, к первому недостатку прототипа (пониженная нагрузка узла по массе паровой фазы в выводимом потоке) добавляется другой - из-за необходимости защиты реактора или машины от попадания жидкости, узлом подготовки потока создается бесполезно циркулирующий контур жидкой фазы (сепаратор - первичная расходная емкость - испаритель- сепаратор).The disadvantage of the gas-liquid flow preparation unit adopted for the prototype is the low content of the mass fraction of the vapor phase in the finished gas-vapor stream output from the preparation unit in cases where the vapor phase (being vapor separated in the node of the liquid) represents the necessary reagent to be further processed (i.e. raw product sent to a reactor or flow feed machine). The indicated drawback of the preparation unit for an inhomogeneous gas-liquid flow known from the technological schemes of ammonia synthesis units is due to the use of the only hydrodynamic effect in the design of the preparation unit, the effect of separating the liquid from the gaseous medium with the subsequent separation of the technological lines of movement of these flows and the removal of liquid. In technological processes where the resulting liquid phase is the primary phase state or the condensate of the raw (to be fed to the catalytic reactor or flow feed machine) vapor phase, for example, in phenol hydrogenation technology, it is necessary to return the liquid phase back to the primary flow tank and then reintroducing it into flow directed to a standard evaporator (evaporation apparatus). Thus, to the first disadvantage of the prototype (reduced load of the unit by weight of the vapor phase in the output stream), another is added - because of the need to protect the reactor or machine from liquid ingress, the use of the flow preparation unit creates a useless circulating liquid phase circuit (separator - primary flow tank - evaporator-separator).
Целью изобретения является повышение удельной нагрузки узла по массе паровой фазы в готовом газопаровом потоке (увеличение массовой доли паровой фазы в потоке) при использовании в технологиях, где паровая масса - необходимый сырьевой компонент смеси, и исключение бесполезной циркуляции жидкости-сырца (источника паровой фазы).The aim of the invention is to increase the unit specific load by weight of the vapor phase in the finished gas-vapor stream (increasing the mass fraction of the vapor phase in the stream) when used in technologies where the vapor mass is the necessary raw material component of the mixture, and the useless circulation of the raw liquid (vapor phase source) is eliminated .
Указанная цель достигается тем, что в известном узле подготовки газопарожидкостного потока, включающем сепаратор с трубопроводами ввода неоднородного потока и слива жидкой фазы, соединенный с финишным теплообменником (перегревателем), согласно изобретению в соединение сепаратора с теплообменником введена инжекторная камера, образованная двумя поперечными перегородками, выделившими герметичную внутреннюю полость с пропущенными сквозь перегородки параллельно оси потока патрубками, где в стенках патрубков, внутри полости, выполнены отверстия, расположенные на расстояниях, приблизительно равных половине диаметра патрубков от края входной перегородки, причем межпатрубочное пространство герметичной внутренней полости инжекторной камеры соединено с трубопроводом слива жидкой фазы из сепаратора. Инжекторная камера выполнена в виде форкамеры финишного теплообменника, образованной удлинением теплообменных трубок и введением одной дополнительной перегородки. Инжекторная камера выполнена на суженной трубной перемычке соединения сепаратора и финишного теплообменника с диаметром, равным диаметру трубопровода.This goal is achieved by the fact that in the known unit for the preparation of a gas-liquid stream, including a separator with pipelines for introducing an inhomogeneous stream and draining the liquid phase, connected to a finishing heat exchanger (superheater), according to the invention, an injection chamber is formed in the connection of the separator with a heat exchanger, formed by two transverse baffles that separate a sealed internal cavity with pipes passed through the partitions parallel to the flow axis, where, in the walls of the pipes, inside the cavity, tverstiya located at distances approximately equal to half the diameter of the nozzle from the edge of the inlet baffle, wherein mezhpatrubochnoe space sealed internal cavity injection chamber connected to a discharge conduit of the liquid phase from the separator. The injection chamber is made in the form of a prechamber of the final heat exchanger, formed by lengthening the heat exchange tubes and the introduction of one additional partition. The injection chamber is made on a narrowed pipe jumper connecting the separator and the finish heat exchanger with a diameter equal to the diameter of the pipeline.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг.1 приведена схема узла подготовки газопарожидкостного потока с отдельной инжекторной камерой, введенной в суженную трубную перемычку между сепаратором и финишным теплообменником.Figure 1 shows a diagram of the unit for the preparation of gas-liquid flow with a separate injection chamber inserted into the narrowed pipe jumper between the separator and the finish heat exchanger.
На Фиг.2 приведена схема узла подготовки газопарожидкостного потока с инжекторной камерой, выполненной в виде форкамеры финишного теплообменника.Figure 2 shows a diagram of the unit for the preparation of gas-liquid flow with an injection chamber made in the form of a prechamber of the finishing heat exchanger.
На Фиг.3 изображено поперечное сечение отдельной инжекторной камеры.Figure 3 shows a cross section of a separate injection chamber.
На Фиг.4 изображено поперечное сечение форкамеры финишного теплообменника.Figure 4 shows a cross section of a prechamber of a finishing heat exchanger.
Запорно-регулирующая арматура на Фиг.1 и 2 для упрощения условно не показана.Shut-off and control valves in figure 1 and 2 for simplicity, conditionally not shown.
Обозначения:Designations:
«d» - внутренний диаметр патрубков;"D" is the inner diameter of the nozzles;
«L» - расстояние от осей отверстий в стенках патрубков до входной перегородки, равное 0,5«d»."L" - the distance from the axis of the holes in the walls of the pipes to the inlet partitions, equal to 0.5 "d".
Узел подготовки газопарожидкостного потока Фиг.1; 2 состоит (по «ходу» вводимой в узел смеси) из трубопровода ввода неоднородного потока 1 в сепаратор 2. Сепаратор 2 в верхней части соединен с трубопроводом 3 вывода «отбитого» - отсепарированного потока в инжекторную камеру 4. По варианту Фиг.1 и 3 инжекторная камера установлена отдельно. Выход потока из инжекторной камеры 4 фланцевым отводом 5 направлен в финишный теплообменник 6 (перегреватель). По варианту Фиг.2 и 4 инжекторная камера 4 выполнена в виде форкамеры финишного теплообменника 6 (перегревателя). Нижняя часть сепаратора 2 снабжена трубопроводом слива жидкой фазы 7, подключенным к инжекторной камере 4. Выходная часть финишного теплообменника 6 соединена с каталитическим реактором 8 трубной перемычкой 9. Инжекторная камера 4 в отдельном исполнении (Фиг.3) включает трубный корпус 10 с фланцами 11 (трубная «катушка»). Внутри корпуса размещены входная 12 и выходная 13 поперечные перегородки, образовавшие герметичную внутреннюю межпатрубочную полость 14. Сквозь перегородки 12 и 13 пропущены патрубки 15 с отверстиями 16 в стенках. Оси отверстий 16 расположены от плоскости входной перегородки 12 на расстоянии «L», равном 0,5«d», - половине внутреннего диаметра патрубков. Отверстия 16 соединяют пространство внутренней полости 14 с зонами внутри патрубков 15. Ограничивающий внутреннюю полость 14 с внешней стороны трубный корпус 10 соединен с трубопроводом слива жидкой фазы 7.The unit for the preparation of gas-liquid flow Figure 1; 2 consists (along the “path” of the mixture introduced into the assembly) from the non-uniform
В варианте Фиг.2 и 4 инжекторная камера 4 выполнена в виде форкамеры одноходового (по трубному пространству) теплообменника 6, где патрубками 15 являются удлинения трубок трубчатки 17 теплообменника 6. В этом варианте входная перегородка 12 установлена перед трубной решеткой 18 теплообменника 6, с которой (в данном варианте) совпадает выходная перегородка 13 инжекторной камеры 4.In the embodiment of FIGS. 2 and 4, the
Работа предложенного узла подготовки газопарожидкостного потока состоит в следующем. По трубопроводу 1 в сепаратор 2 подается неоднородный газопарожидкостный поток, содержащий кроме газопаровой фазы, жидкокапельные фрагменты сырцовой жидкости (жидкости - источника паровой фазы). На входе в сепаратор 2, в результате резкого увеличения проходного сечения, скорость потока резко снижается. Жидкокапельные фрагменты, не поддерживаемые достаточными скоростными инерционными силами, выпадают в осадок - в низ корпуса сепаратора. «Отбитый» - отсепарированный от жидкости поток уходит в верх сепаратора 2 по трубопроводу 3, попадает на вход инжекторной камеры 4 и здесь делится на струи, которые поступают в патрубки 15 отдельно исполненной камеры 4 (Фиг.1; 3) или инжекторной камеры 4, выполненной в виде форкамеры теплообменника 6 (Фиг.2; 4). После прохождения струй через патрубки 15, по варианту Фиг.1; 3, струи объединяются в общий поток, и по фланцевому отводу 5 общий поток вводится в финишный теплообменник 6. Нагретая в теплообменнике 6 смесь по трубной перемычке 9 попадает в каталитический реактор 8. По варианту Фиг.2; 4 поступающий поток, разделившийся на струи, входящие в патрубки 15, проходит разделенным не только инжекторную камеру 4, но и финишный теплообменник 6 (без промежуточного объединения, как в вариантах Фиг.1; 3) и только после этого объединяется в трубной перемычке 9 перед входом в каталитический реактор 8. Число струй, на которые разбивается газопаровой поток, попавший в инжекторную камеру 4 (на входную перегородку 12), соответствует числу патрубков 15. Скорость движения потока в струях увеличивается, т.к. суммарное «живое» сечение патрубков 15 меньше сечения трубопровода 3. При высокоскоростном движении струй в патрубках 15 на длине «L»=0,5d - равной половине диаметра патрубка от входной перегородки, в пристеночных пространствах на внутренних поверхностях каждого патрубка возникают зоны «условных» разрежений (зоны с давлением ниже давлений на входе и выходе из патрубков). Выполненные в этих зонах, в стенках патрубков 15, отверстия 16 объединяют зоны «разрежения» всех патрубков 15 в одну общую условно вакууммирующую зону - внутреннюю полость 14. Через подсоединение полости 14 к трубопроводу 7 и далее к нижней части сепаратора 2 собранная в сепараторе 2 жидкая фаза поступает во внутреннюю полость 14, где «засасывается» в отверстия 16, диспергируется (измельчается и рассеивается) в струях потока патрубков 15, и затем после нагрева смеси в финишном теплообменнике 6 переходит в однородную паровую фазу.The work of the proposed unit for the preparation of gas-liquid flow is as follows. A non-uniform gas-vapor-liquid stream is supplied through the
На Фиг.1 и 2 показано наиболее выгодное для схемы гидрирования фенола место установки введенной инжекторной камеры. Принципиально, место установки инжекторной камеры в последовательности (чередовании) позиций, показанных на Фиг.1 и 2, может быть изменено. То есть камера 4 может быть установлена на трубопроводе 1 до сепаратора 2. Но подключение внутренней полости 14 к нижней части сепаратора 2 трубопроводом 7 в любом случае остается.Figures 1 and 2 show the most favorable installation site for the introduced injection chamber for the phenol hydrogenation scheme. Fundamentally, the installation location of the injection chamber in the sequence (alternation) of positions shown in Figs. 1 and 2 can be changed. That is, the
Благодаря предложенному решению - введению инжекторной камеры с внутренней межпатрубочной полостью на расстоянии, равном половине диаметра патрубка от входной перегородки, присоединенной трубопроводом к нижней части сепаратора с патрубками и выполненными отверстиями, реализован дополнительный (к сепарационному) гидродинамический эффект условного вакуум-всасывания. Данный эффект создает вторичное - дополнительное перед каталитическим реактором (или машиной подачи потока) введение и диспергирование (измельчение и рассеивание) в потоке жидкой сырцовой фазы. Выделенная в сепараторе из условия обеспечения безопасности и предотвращения разрушения оборудования жидкая сырцовая фаза не возвращается снова в исходную емкость, что вызывало бы бесполезную циркуляцию исходного сырья, а направляется в предкаталитический поток. Причем по варианту Фиг.2 и 4 направляется фактически в конечную предреакторную (предмашинную) «точку» (позицию) в финишный теплообменник, где осуществляется заключительный нагрев смеси. Так как жидкая фаза, вводимая через отверстия в патрубках, диспергируется, распыляется в струях, контактная поверхность ее многократно возрастает, увеличивая интенсивность теплообмена, обеспечивая полноту перехода распыленных микрокапель в паровое состояние. Тем самым увеличена массовая доля паровой фазы в потоке или (другими словами) повышена удельная нагрузка узла подготовки по массе паровой фазы в готовой газопаровой смеси, направляемой в каталитический реактор (машину подачи потока).Thanks to the proposed solution - the introduction of an injection chamber with an internal inter-pipe cavity at a distance equal to half the diameter of the pipe from the inlet baffle, connected by a pipe to the bottom of the separator with pipes and holes made, an additional (to the separation) hydrodynamic effect of conditional vacuum absorption is realized. This effect creates a secondary — additional introduction and dispersion (grinding and dispersion) in the liquid raw phase stream in front of the catalytic reactor (or flow feed machine). The liquid raw phase separated in the separator from the conditions of ensuring safety and preventing the destruction of equipment does not return again to the original tank, which would cause useless circulation of the feedstock, but is sent to the pre-catalytic stream. Moreover, according to the embodiment of FIGS. 2 and 4, it is actually sent to the final prereactor (pre-machine) “point” (position) in the final heat exchanger, where the mixture is finally heated. Since the liquid phase introduced through the holes in the nozzles is dispersed, sprayed in the jets, its contact surface increases many times, increasing the heat transfer rate, ensuring the completeness of the transition of the sprayed droplets to the vapor state. Thereby, the mass fraction of the vapor phase in the stream is increased or (in other words) the specific load of the preparation unit by the mass of the vapor phase in the finished gas-vapor mixture sent to the catalytic reactor (flow feed machine) is increased.
В настоящее время дооборудуется существующая установка гидрирования фенола путем использования предложенного узела подготовки газопарожидкостной смеси перед каталитическим трубчатым реактором гидрирования.Currently, the existing phenol hydrogenation unit is being equipped by using the proposed unit for preparing a gas-liquid mixture in front of a catalytic tubular hydrogenation reactor.
В первом приближении можно условно считать, что повышение массовой доли паровой фазы фенола в циркуляционном газе (водороде) перед реактором гидрирования фенола создает эквивалентное увеличение выработки целевого продукта, что экономически очень выгодно, т.к. затраты на изготовление и монтаж инжекторной камеры незначительны.As a first approximation, we can arbitrarily assume that an increase in the mass fraction of the phenol vapor phase in the circulating gas (hydrogen) in front of the phenol hydrogenation reactor creates an equivalent increase in the production of the target product, which is economically very profitable, because the costs of manufacturing and installing the injection chamber are negligible.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007121129/12A RU2344875C1 (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Unit of gas-steam-liquid flow preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007121129/12A RU2344875C1 (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Unit of gas-steam-liquid flow preparation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2344875C1 true RU2344875C1 (en) | 2009-01-27 |
Family
ID=40544115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007121129/12A RU2344875C1 (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Unit of gas-steam-liquid flow preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2344875C1 (en) |
-
2007
- 2007-06-05 RU RU2007121129/12A patent/RU2344875C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РУМЯНЦЕВА О.В. Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности. - М.: Химия, 1970, с.39. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9255507B2 (en) | Reagent injection system for exhaust of turbine system | |
US11186542B2 (en) | Combined apparatus for the synthesis of urea | |
US20170361286A1 (en) | Multiphase device and system for heating, condensing, mixing, deaerating and pumping | |
CN112807712B (en) | Evaporator | |
RU2344875C1 (en) | Unit of gas-steam-liquid flow preparation | |
RU2366500C1 (en) | Gas, steam and fluid flow preparation assembly | |
CN100561036C (en) | Be used for the two-phase flow shunting is become the device of two or more stream thighs with required vapour-liquid ratio | |
WO2012082247A1 (en) | Apparatus, process and system for delivering fluid to a distillation column or reactor | |
RU77174U1 (en) | GAS CLEANING INSTALLATION | |
RU2202408C1 (en) | Reactor for liquid-phase oxidation of hydrocarbons | |
RU2670996C1 (en) | Plate heat exchanger for hydrogenation units of secondary oil refining | |
RU2775336C2 (en) | Shell and tube heat exchanger | |
RU63043U1 (en) | HEAT EXCHANGE DEVICE | |
KR20180136561A (en) | Cyclone condensation and cooling system | |
KR20180074739A (en) | Heat exchanger devices for industrial production plants | |
CN103058307A (en) | Novel tower-free multipipe rotating-film deaerator | |
RU2683007C1 (en) | Plate heat exchanger for hydrogenation units of secondary oil refining | |
RU2669989C1 (en) | Plate heat exchanger for hydrogenation units of secondary oil refining | |
RU2383523C2 (en) | Device for multistage cyclohexane oxidation | |
US20220134272A1 (en) | Compact venturi scrubber and method to treat gas streams utilizing the compact venturi scrubber | |
RU2108856C1 (en) | Reactor for liquid-phase oxidation of hydrocarbons | |
SU1546131A1 (en) | Gas-liquid reactor | |
Reddy | Applications and Potential of Process Intensification in Chemical Process Industries | |
SU1607853A1 (en) | Vortex heat-mass exchange apparatus | |
SU1110464A1 (en) | Mass-exchange apparatus |