RU2448148C1

RU2448148C1 - Thermal cracking reactor

Info

Publication number: RU2448148C1
Application number: RU2010152645/04A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Аркадьевич Тихонов (RU); Анатолий Аркадьевич Тихонов; Ильдар Рашидович Хайрудинов (RU); Ильдар Рашидович Хайрудинов; Эльшад Гумерович Теляшев (RU); Эльшад Гумерович Теляшев
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-04-20

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention refers to reactor including the shell with upper and lower cover plates, raw material supply connection pipe arranged in lower cover plate of reactor, and outlet connection pipe of thermal cracking products, which is arranged in upper cover plate of reactor coaxially to shell, inner pipe, cylindrical shell installed between reactor shell and inner pipe. At that, cylindrical shell is equipped with detachable cover plate repeating spherical outline of upper cover plate of reactor, and with brackets resting on the end of inner pipe installed on support ring arranged at reactor bottom.

EFFECT: increasing efficiency of thermal cracking process.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к реакционным аппаратам, используемым в процессах термического крекинга и висбрекинга нефтяного сырья.The invention relates to oil refining, in particular to reaction apparatuses used in the processes of thermal cracking and visbreaking of crude oil.

Известен реактор для жидкофазного термического крекинга, содержащий корпус с неподвижно установленной в нем внутренней трубой, в нижней части которой расположен маточник, выполненный в виде усеченного конуса, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, в нижнем основании которого соосно внутренней трубе расположен патрубок для подачи водяного пара (пат. РФ №2277115, C10G 9/14, опубл. 27.05.2006, БИ №15).A reactor for liquid-phase thermal cracking is known, comprising a housing with an inner pipe fixed in it, in the lower part of which there is a queen cell made in the form of a truncated cone, the upper base entering the inner pipe, in the lower base of which there is a pipe for supplying water vapor coaxially with the inner pipe (Pat. RF No. 2277115, C10G 9/14, publ. May 27, 2006, BI No. 15).

Недостатком известного реактора является опасность закоксовывания межтрубного пространства между внутренней трубой и корпусом реактора из-за относительно низкой турбулентности в нем сырьевого потока, способствующей образованию застойных зон.A disadvantage of the known reactor is the risk of coking of the annulus between the inner tube and the reactor vessel due to the relatively low turbulence of the feed stream in it, which contributes to the formation of stagnant zones.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является реактор для жидкофазного термического крекинга, содержащий корпус с верхней и нижней крышками, патрубком подвода сырья, размещенным в нижней крышке реактора и совмещенным с маточником, и патрубком отвода продуктов термического крекинга, размещенным в верхней крышке реактора соосно корпусу, причем в нижней крышке размещен маточник, выполненный в виде усеченного конуса, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, расположенную неподвижно соосно корпусу, между корпусом реактора и внутренней трубой установлена цилиндрическая обечайка, а между верхней крышкой и корпусом расположена съемная перегородка с отверстиями, оси которых размещены между корпусом и цилиндрической обечайкой, при этом съемная перегородка перекрывает верхние основания цилиндрической обечайки и внутренней трубы, а в верхней части последней выполнены прорези, расположенные по винтовой линии (пат. РФ №2370521, C10G 9/14, опубл. 20.10.2009, БИ №29).The closest to the claimed object in technical essence and the achieved result is a reactor for liquid-phase thermal cracking, comprising a housing with upper and lower covers, a feed pipe placed in the bottom cover of the reactor and combined with the mother liquor, and a pipe for removal of thermal cracking products, located in the upper the reactor lid is coaxial with the casing, and in the lower lid there is a mother liquor made in the form of a truncated cone, which enters the upper base into the inner pipe located it is movable coaxially with the shell, a cylindrical shell is installed between the reactor shell and the inner pipe, and a removable partition with holes, the axes of which are located between the shell and the cylindrical shell, is installed between the upper cover and the shell, while the removable partition overlaps the upper bases of the cylindrical shell and the inner pipe, and in the upper part of the latter made slots located along a helical line (US Pat. RF No. 2370521, C10G 9/14, publ. October 20, 2009, BI No. 29).

К недостатку известного реактора относится то, что в пространстве между съемной перегородкой и крышкой не исключено образование застойной зоны и ее закоксовывание. Кроме того, при поступлении исходного сырья из внутренней трубы в межтрубное пространство через прорези происходит их закоксовывание, что приводит к возникновению местных сопротивлений и снижению эффективности процесса проведения термического крекинга.A disadvantage of the known reactor is that in the space between the removable partition and the lid, the formation of a stagnant zone and its coking are not ruled out. In addition, when raw material enters from the inner pipe into the annulus through the slots, they are coked, which leads to the occurrence of local resistance and a decrease in the efficiency of the thermal cracking process.

Изобретение направлено на повышение эффективности проведения процесса термического крекинга.The invention is aimed at improving the efficiency of the thermal cracking process.

Это достигается тем, что в реакторе для термического крекинга, содержащем корпус с верхней и нижней крышками, патрубок подвода сырья, размещенный в нижней крышке реактора, и патрубок отвода продуктов термического крекинга, размещенный в верхней крышке реактора соосно корпусу, внутреннюю трубу, цилиндрическую обечайку, установленную между корпусом реактора и внутренней трубой, согласно изобретению цилиндрическая обечайка снабжена съемной крышкой, повторяющей сферический контур верхней крышки реактора, и кронштейнами, опирающимися на торец внутренней трубы, установленной на опорном кольце, размещенном на днище реактора.This is achieved by the fact that in a thermal cracking reactor containing a housing with upper and lower covers, a raw material supply pipe located in the lower cover of the reactor and a thermal cracking product discharge pipe placed in the upper cover of the reactor are aligned with the housing, inner pipe, cylindrical shell, installed between the reactor vessel and the inner pipe, according to the invention, the cylindrical shell is equipped with a removable cover that repeats the spherical contour of the upper cover of the reactor, and brackets based on The edge of the inner pipe mounted on a support ring placed on the bottom of the reactor.

Снабжение цилиндрической обечайки съемной крышкой, повторяющей сферический контур верхней крышки реактора, позволяет устранить застойные зоны в объеме реактора и обеспечить в случае его закоксовывания легкость удаления цилиндрической обечайки и внутренней трубы из корпуса реактора для их очистки от коксовых отложений.The supply of the cylindrical shell with a removable cover that repeats the spherical contour of the upper cover of the reactor makes it possible to eliminate stagnant zones in the volume of the reactor and to ensure, in the case of coking, ease of removal of the cylindrical shell and the inner pipe from the reactor vessel to remove coke deposits.

На прилагаемой фигуре изображена предлагаемая конструкция реактора в разрезе.The attached figure shows the proposed design of the reactor in section.

Реактор для термического крекинга нефтяного сырья содержит корпус 1, снабженный нижней крышкой 2 с патрубком подвода сырья 3 и верхней крышкой 4, снабженной патрубком 5 для отвода продуктов термического крекинга. В корпусе 1 на опорном кольце 6 установлена внутренняя труба 7, снабженная в нижней части наружным кольцом 8. На верхнем торце внутренней трубы 7 и на наружном кольце 8 установлены кронштейны 9, с помощью которых на внутренней трубе 7 крепится обечайка 10, снабженная съемной крышкой 11. Съемная крышка 11 крепится к цилиндрической обечайке 10, например, с помощью струбцин 12. Нижняя часть корпуса снабжена патрубком 13 для дренажа продуктов термического крекинга и водно-нефтяной эмульсии с механическими примесями при очистке реактора от коксовых отложений.The reactor for thermal cracking of petroleum feed contains a housing 1 provided with a lower cover 2 with a pipe for supplying raw materials 3 and an upper cover 4 equipped with a pipe 5 for removal of thermal cracking products. In the housing 1, on the support ring 6, an inner pipe 7 is installed, provided with an outer ring 8 in the lower part. Brackets 9 are installed on the upper end of the inner pipe 7 and on the outer ring 8, with the help of which a shell 10 is attached to the inner pipe 7, equipped with a removable cover 11 The removable cover 11 is attached to the cylindrical shell 10, for example, using clamps 12. The lower part of the body is equipped with a pipe 13 for draining thermal cracking products and water-oil emulsions with mechanical impurities when cleaning the reactor from coke deposits nings.

Реактор работает следующим образом. Сырье после нагрева в трубчатой печи подают через патрубок подвода сырья 3, расположенный в нижней крышке 2, во внутреннюю трубу 7, установленную на опорном кольце 6, размещенном на днище корпуса 1. Сырьевой поток, двигаясь восходящим потоком по внутренней трубе 7 снизу вверх, поступает в межтрубное пространство внутренней трубы 7 и цилиндрической обечайки 10, снабженной съемной крышкой 11. Реакционная масса, ударяясь о внутреннюю поверхность съемной крышки 11, поступает в межтрубное пространство внутренней трубы 7 и цилиндрической обечайки 10, и нисходящим потоком поступает в низ корпуса 1. С низа корпуса 1 сырьевой поток восходящим потоком поступает в межтрубное пространство между цилиндрической обечайкой 10 и корпусом 1, и, огибая сопряженные сферические поверхности съемной крышки 11 и верхней крышки 4, через патрубок подвода сырья 5 выводится из реактора. В случае закоксовывания реактора продуктами термического крекинга снимают верхнюю крышку 4, съемную крышку 11 и нижнюю крышку 2, и с помощью брандспойта высоконапорными водяными струями сверху вниз производят очистку межтрубного пространства. Выполнение съемной крышки 11 на цилиндрической обечайке 10 и верхней крышки 4 реактора сферическими обеспечивает плавность перехода сырьевого потока из внутренней трубы в цилиндрическую обечайку 10 и выхода его из реактора.The reactor operates as follows. The raw material after heating in a tubular furnace is fed through a raw material supply pipe 3, located in the bottom cover 2, into the inner pipe 7 mounted on a support ring 6 located on the bottom of the housing 1. The raw material flow, moving upward through the inner pipe 7 from bottom to top, enters into the annulus of the inner pipe 7 and the cylindrical shell 10 provided with a removable cover 11. The reaction mass, hitting the inner surface of the removable cover 11, enters the annulus of the inner pipe 7 and the cylindrical shell 10, and in a downward flow enters the bottom of the housing 1. From the bottom of the housing 1, the raw material flows in an upward flow into the annulus between the cylindrical shell 10 and the housing 1, and, enveloping the mating spherical surfaces of the removable cover 11 and the upper cover 4, is discharged from the reactor through the raw material supply pipe 5 . In the case of coking of the reactor by thermal cracking products, the upper cover 4, the removable cover 11 and the lower cover 2 are removed, and the annulus is cleaned with a high-pressure water jet from top to bottom. The implementation of the removable cover 11 on the cylindrical shell 10 and the upper cover 4 of the reactor spherical ensures a smooth transition of the feed stream from the inner pipe into the cylindrical shell 10 and its exit from the reactor.

Таким образом, размещение внутренней трубы на опорном кольце, установленном на днище реактора, и размещение на ней с помощью кронштейнов цилиндрической обечайки, снабженной съемной крышкой, поверхность которой повторяет контур поверхности верхней крышки реактора, позволяет устранить застойные зоны в объеме реактора и, как следствие, повысить эффективность процесса термического крекинга в нем.Thus, the placement of the inner pipe on the support ring mounted on the bottom of the reactor, and the placement on it using brackets of a cylindrical shell equipped with a removable cover, the surface of which follows the contour of the surface of the upper cover of the reactor, eliminates stagnant zones in the reactor volume and, as a result, increase the efficiency of the thermal cracking process in it.

Claims

Thermal cracking reactor, comprising a housing with upper and lower covers, a feed pipe located in the lower cover of the reactor, and a pipe for thermal cracking products located in the upper cover of the reactor coaxially to the housing, an inner pipe, a cylindrical shell mounted between the reactor vessel and the inner pipe, characterized in that the cylindrical shell is equipped with a removable cover that repeats the spherical contour of the upper cover of the reactor, and brackets based on the end of the inner pipe, mouth updated on the support ring located on the bottom of the reactor.