RU2567547C2 - Новая модульная наружная сетка для реакторов с радиальными слоями - Google Patents

Новая модульная наружная сетка для реакторов с радиальными слоями Download PDF

Info

Publication number
RU2567547C2
RU2567547C2 RU2011143549/04A RU2011143549A RU2567547C2 RU 2567547 C2 RU2567547 C2 RU 2567547C2 RU 2011143549/04 A RU2011143549/04 A RU 2011143549/04A RU 2011143549 A RU2011143549 A RU 2011143549A RU 2567547 C2 RU2567547 C2 RU 2567547C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
module
horizontal
grid
vertical
Prior art date
Application number
RU2011143549/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011143549A (ru
Inventor
Эрик САНЧЕС
Фредерик БАЗЕР-БАШИ
Фабрис ДЕЛО
Original Assignee
Ифп Энержи Нувелль
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 Ифп Энержи Нувелль filed Critical Ифп Энержи Нувелль
Publication of RU2011143549A publication Critical patent/RU2011143549A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2567547C2 publication Critical patent/RU2567547C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • B01J8/0085—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction promoting uninterrupted fluid flow, e.g. by filtering out particles in front of the catalyst layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
    • B01J8/0214—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal in a cylindrical annular shaped bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/12—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00—Reforming naphtha
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • C10G49/002—Apparatus for fixed bed hydrotreatment processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G50/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from lower carbon number hydrocarbons, e.g. by oligomerisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00805—Details of the particulate material
    • B01J2208/00814—Details of the particulate material the particulate material being provides in prefilled containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00884—Means for supporting the bed of particles, e.g. grids, bars, perforated plates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к реактору с радиальным слоем, имеющим высоту от 2 до 15 метров и диаметр от 1 до 10 метров. Реактор содержит коаксиальные наружную цилиндрическую сетку и внутреннюю цилиндрическую сетку, образующие кольцевое пространство, содержащее слой катализатора, в котором наружная сетка диаметром D является сеткой Джонсона, образованной рядом вертикальных нитей (7) и горизонтальных колец (8), скрепленных между собой сваркой и образующих прямоугольную ячейку, при этом горизонтальные кольца (8) разделены в вертикальном направлении на расстояние (d), составляющее от 5 до 200 мм и предпочтительно от 10 до 100 мм, и вертикальные нити (7) разделены в горизонтальном направлении на расстояние, составляющее от 0,1 до 5 мм и меньшее эквивалентного диаметра катализатора, поделенного на 2, при этом упомянутая сетка разделена по существу на равные модули, при этом каждый модуль имеет форму параллелепипедной дуги с высотой Н, составляющей от 1/15 до 1/3 высоты реактора, и со стороной, соответствующей угловому сектору с углом α, при этом сторона имеет длину, равную D/2·α, где α составляет от 20 до 60°, и каждую сторону модуля оборудуют бортиком, направленным внутрь реактора и по существу перпендикулярным к плоскости упомянутого модуля, при этом модули образуют наружную сетку, будучи скомпонованными в ряды, обозначаемые снизу вверх от 1 до N, при этом два последовательных ряда, обозначаемые I и I+1, расположены в шахматном порядке, при этом горизонтальные и вертикальные бортики модуля имеют толщину от 1 до 10 см и предпочтительно от 1 до 5 см. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение механической прочности наружной сетки, а также облегчение операций монтажа и ремонта указанной сетки. Изобретение также относится к применению указанного реактора. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области нефтеперерабатывающих установок с радиальным слоем, при этом каталитический слой находится в закрытом пространстве между наружным кожухом и внутренним кожухом, и сырье проходит через слой, перекрещиваясь с потоком катализатора.
В частности, в установках с радиальным слоем этого типа слой катализатора имеет кольцевую форму, поскольку проходит от наружной периферии кожуха до внутренней периферии кожуха, которая образует центральный коллектор, обеспечивающий сбор эфлюентов.
Как правило, сырье вводят через наружную периферию кольцевого слоя, и оно проходит через каталитический слой по существу перпендикулярно к вертикальному направлению его потока. Реакционные эфлюенты собирают в центральный коллектор.
Настоящее изобретение касается механической конструкции реакторов с радиальным потоком и, в частности, предназначено для повышения механической прочности наружного кожуха, в дальнейшем называемого наружной сеткой, а также для облегчения операций монтажа и ремонта упомянутой сетки.
Действительно, наружная сетка может подвергаться большим механическим напряжениям во время не полностью контролируемых переходных фаз, таких как ситуации аварийной остановки, не контролируемой резкой экзотермичности или не соблюдения рабочих процедур, то есть ситуации, которые могут привести к короблению наружного кожуха.
Некоторые реакторы являются особенно чувствительными к этим проблемам с учетом их большого размера, который может достигать 5 метров в диаметре и 20 метров по высоте.
Наружная сетка может подвергаться более или менее значительному короблению при кручении, когда цилиндрическая конструкция скользит вокруг своей собственной окружности, одновременно опираясь на слой катализатора.
Под значительным короблением следует понимать то, что явление коробления затрагивает основную часть окружности на определенной высоте реактора.
В дальнейшем тексте речь пойдет о характеристике деформации этого типа, то есть конструктивного коробления в том смысле, что оно происходит в результате вертикального усилия, направленного вниз, включающего в себя, в частности, восприятие части веса катализатора. Это коробление приводит к локальному проседанию конструкции под действием общего кручения цилиндрической сетки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Большинство реакторов, используемых в нефтяной промышленности для осуществления реакций риформинга углеводородов или скелетной изомеризации олефиновых фракций, являются радиальным реакторами. Каталитический слой имеет форму вертикального цилиндрического кольца, ограниченного с внутренней стороны внутренней сеткой, удерживающей катализатор, и с наружной стороны другой сеткой такого же типа, называемой наружной сеткой.
Внутренняя и наружная сетки являются проницаемыми и пропускают через себя газ, задерживая при этом гранулированное вещество, образованное каталитическим слоем. Эта проницаемость обеспечивает со стороны наружной сетки пропускание сырья в кольцевой каталитический слой и со стороны внутренней сетки - прохождение реакционных эфлюентов в центральный коллектор.
Газообразное сырье поступает через головную часть реактора и расходится в зоне распределения, находящейся между наружной стенкой реактора и наружной сеткой, затем проходит по существу радиально через каталитический слой.
После прохождения через каталитический слой реакционные эфлюенты попадают в вертикальный центральный коллектор, ограниченный внутренней сеткой.
Катализатор, используемый в реакторах риформинга, может иметь самые разные формы, например, может иметь вид экструдата, шариков и т.д. Настоящее изобретение не связано с гранулометрическим составом или с особой формой частиц катализатора.
Диаметр частиц катализатора может колебаться от 0,5 мм до 4мм и, в частности, от 1,5 до 3 мм. Если частицы не являются по существу сферическими, например, имеют форму цилиндрического экструдата, определение диаметра соответствует определению так называемого эквивалентного диаметра Саутера, при котором сохраняется отношение площади поверхности к объему частицы.
Основной проблемой, связанной с технологией каталитических реакторов с радиальным слоем в газовой фазе, является удержание катализатора в кольцевой зоне, ограниченной наружной и внутренней сетками, причем независимо от рабочих условий (при штатном режиме работы, в условиях охлаждения, нагрева или в случае аварийной остановки), которые могут приводить к большим дифференциальным расширениям, связанным с разными термическими уровнями установки.
Согласно известным решениям наружная и внутренняя сетки выполнены путем соединения вертикальных нитей, как правило, имеющих V-образный профиль, скрепленных между собой набором металлических колец, называемых горизонтальными кольцами и закрепленными сваркой на вертикальных нитях во всех точках контакта с последними.
Жесткость системы, образованной горизонтальными кольцами и вертикальными нитями, связана со способностью к деформации ячеек сетки.
В случае изготовления известных сеток эта жесткость ограничена сварочными соединениями между вертикальными нитями и горизонтальными кольцами.
В патентной заявке FR 09/06.017 предложено решение усиления наружной сетки при помощи спиралевидных нитей, образующих одну или несколько параллельных спиралей, обвивающих упомянутую сетку.
Решение, предложенное настоящим изобретением, в основном состоит в разрезании наружной сетки на определенное число участков, связанных между собой соединениями стандартного типа, при этом каждый участок имеет строго определенную форму. Изобретение имеет, в частности, следующие преимущества:
1) возможность монтажа и ремонта наружной сетки только в соответствующей зоне посредством замены одного или нескольких участков,
2) повышение жесткости сетки по сравнению с цельной сеткой того же размера. Этот эффект проиллюстрирован примером, представленным в настоящей заявке.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - схематичный вид установки с радиальным слоем, иллюстрирующий расположение сетки в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 - вид модуля, образующего наружную сетку в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3 - вид совокупности модулей в соответствии с настоящим изобретением, расположенных в шахматном порядке.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение представляет собой вариант выполнения наружной сетки, используемой в радиальных реакторах типа реакторов для каталитического риформинга бензина или скелетной изомеризации фракций С5. Настоящее изобретение можно применять во всех процессах, в которых используют реактор с радиальным слоем и с потоком катализатора в подвижном слое.
Среди этих процессов можно указать процесс получения этанола из этилена (EtO), олигомерный крекинг олефиновых фракций для производства пропилена/этилена, производство аммиака, дегидрогенизация парафинов и ароматических соединений.
Наружную сетку реактора с радиальным слоем делят по существу на равные параллелепипедные модули, при этом каждый модуль выполняют с бортиком, по существу перпендикулярным к плоскости модуля и направленным внутрь реактора, шириной от 1 до 10 см и предпочтительно от 1 до 5 см. Эти бортики позволяют осуществлять крепление смежных модулей предпочтительно при помощи болтового соединения.
Другие возможности крепления модулей хорошо известны специалистам и представляют собой, например, технологии точечной сварки или шпоночные соединения.
Настоящее изобретение не касается способа крепления модулей между собой.
В частности, реактор с радиальным слоем в соответствии с настоящим изобретением содержит наружную цилиндрическую сетку типа сетки Джонсона и внутреннюю цилиндрическую сетку, по существу коаксиальную с наружной сеткой, при этом обе сетки образуют между собой кольцевое пространство, содержащее слой катализатора, который движется гравитационным потоком, и обеспечивающее прохождение сырья и реакционных эфлюентов в направлении, по существу перпендикулярном к потоку катализатора.
В реакторе с радиальным слоем в соответствии с настоящим изобретением наружная сетка разделена по существу на равные модули, соединенные между собой при помощи болтов или шпоночных соединений, или посредством точечной сварки.
Каждый модуль имеет форму параллелепипедной дуги высотой Н от 1/20 до 1/2 высоты реактора и предпочтительно от 1/15 до 1/3 высоты реактора.
Сторона модуля имеет форму дуги окружности, и ее длина определяется углом α. С учетом радиуса R наружной сетки сторона модуля с углом α имеет, таким образом, длину R·α.
Радиус R сетки по существу равен диаметру реактора, поделенному на 2.
Угол α составляет от 20 до 90°, предпочтительно от 20 до 60°.
Как правило, высота реактора составляет от 2 до 15 метров, а диаметр реактора составляет от 1 до 10 метров.
Соединение между двумя смежными модулями, которыми могут быть два последовательных модуля одного ряда или два наложенных друг на друга или частично наложенных друг на друга (при монтаже в шахматном порядке) модуля, можно осуществлять при помощи болтов или системы шпонок, или посредством точечной сварки.
Способ соединения смежных модулей не является существенным признаком изобретения и соединение между смежными модулями можно осуществлять при помощи любой известной специалистам технологии.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг.1 показана классическая схема установки риформинга с радиальным слоем, содержащей:
(1) обечайку или наружный кожух реактора
(2) внутреннюю сетку со стороны центрального коллектора (5)
(3) наружную сетку
(4) патрубок впуска газов
(5) центральный коллектор для реакционных эфлюентов.
Это расположение элементов, обозначенных позициями (1)-(5), относится к известным решениям, а само изобретение касается выполнения сеток (2) или (3) и, в частности, выполнения наружной сетки (3).
Дальнейшее описание касается модуля, являющегося составной частью наружной сетки, и представлено со ссылками на Фиг.2.
Модуль представляет собой участок сетки Джонсона. Сетка Джонсона состоит из ряда вертикальных нитей (7) и из горизонтальных колец (8), образующих прямоугольную ячейку.
Вертикальные нити (7) разделены горизонтальным расстоянием, как правило составляющим от 0,1 до 5 мм для процессов каталитического риформинга. В частности, расстояние между вертикальными нитями меньше эквивалентного диаметра катализатора, поделенного на 2.
Эквивалентный диаметр катализатора определяют как диаметр, при котором сохраняется отношение площади наружной поверхности к объему частицы катализатора. Его называют также диаметром Саутера.
Вертикальные нити соединены между собой системой горизонтальных колец (8), разделенных вертикальным расстоянием (d), составляющим от 5 до 200 мм и предпочтительно составляющим от 10 до 100 мм.
Вертикальные нити образуют промежутки шириной от 1 до 2 мм.
Таким образом, модуль представляет собой участок сетки Джонсона, окаймленный с 4 сторон бортиками, по существу перпендикулярными к плоскости упомянутого участка и направленными внутрь реактора, при этом четыре бортика образуют подобие рамки жесткости.
В предпочтительном варианте выполнения реактора в соответствии с настоящим изобретением каждый модуль имеет высоту от 1/15 до 1/3 высоты реактора и сторону длиной D/2·α, где α составляет от 20 до 60°, при этом D обозначает диаметр реактора.
Как правило, модули, образующие наружную сетку, скомпонованы в несколько рядов, обозначаемых снизу вверх от 1 до N, при этом два последовательных ряда, обозначаемых I и I+1, предпочтительно расположены в шахматном порядке. Под расположением в шахматном порядке следует понимать, что модули ряда I+1 смещены на половину длины относительно модулей ряда I.
Как правило, соединение между двумя смежными модулями осуществляют при помощи болтов, системы шпонок или посредством точечной сварки. Предпочтительно его выполняют в виде болтового соединения.
Горизонтальные и вертикальные бортики модуля имеют толщину от 1 до 10 см и предпочтительно от 1 до 5 см.
Предпочтительно горизонтальные бортики модуля наклонены вниз под углом δ к горизонтали, составляющим от 0 до 45°.
Горизонтальные бортики (6) могут быть меньше, чем вертикальные бортики (6'), чтобы свести к минимуму скопление твердых осаждений на горизонтальных бортиках.
Реактор в соответствии с настоящим изобретением можно применять для любого процесса, в котором применяют радиальные слои с пересекающимся потоком сырья и реакционных эфлюентов.
Например, в качестве примеров процессов, которые можно осуществлять в реакторе в соответствии с настоящим изобретением, можно указать следующие процессы: регенерационный риформинг бензинов, скелетную изомеризацию, реакцию обменного диспропорционирования, олигомерный крекинг, дегидрогенизацию парафинов, дегидрогенизацию ароматических соединений и производство аммиака.
Вдоль горизонтальных и вертикальных бортиков выполнены отверстия (9) для их соединения либо при помощи болтов, либо при помощи шпонок. Модули можно также соединять между собой посредством точечной сварки. Предпочтительным вариантом соединения является болтовое соединение.
Как правило, модули собирают рядами, то есть первый ряд, находящийся внизу реактора, состоит из N модулей, соединенных с помощью вертикальных бортиков (6'). Второй ряд располагают над первым рядом и модули этого второго ряда могут находится на одном уровне с модулями первого ряда или могут быть смещены на половину модуля для осуществления монтажа в шахматном порядке.
Предпочтительно применяют монтаж в шахматном порядке, показанный на Фиг.3.
ПРИМЕР ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящий пример представлен для сравнения между контрольным вариантом 1 и двумя вариантами в соответствии с настоящим изобретением.
Контрольный вариант 1, соответствующий известному решению, представляет собой реактор каталитического риформинга с наружной сеткой диаметром 2500 мм и высотой 8000 мм и с центральным коллектором диаметром 900 мм. Расход обрабатываемого бензинового сырья равен 90 тонн/час.
Два других варианта относятся к изобретению:
- вариант 2: наружная сетка выполнена из 40 унитарных модулей с размером стороны = 0,785 м и высотой = 2 метра
- вариант 3: наружная сетка выполнена из 44 унитарных модулей с размером стороны = 1,96 м и высотой = 0,727 метра.
Горизонтальные и вертикальные бортики каждого модуля имеют ширину 5 см.
Основные геометрические характеристики реактора представлены в нижеследующей таблице:
Таблица 1
Диаметр кожуха (мм) 3000
Наружный диаметр сетки (мм) 2500
Диаметр впускного патрубка (мм) 800
Расстояние вход - коллектор (мм) 3000
Расстояние кожух - коллектор (мм) 1000
Высота наружной сетки (мм) 8000
Диаметр кожуха (мм) 3000
Таблица 2
Рассматриваемый вариант 1 2 3
Общее число радиальных разрезов (-) 1 10 4
Общее число разрезов по высоте (-) 1 4 11
Общее число участков (-) 1 40 44
Унитарная дуга сетки (мм) 7854 785,4 1963
Соответствующий угол α (градус)   36 90
Высота унитарного модуля (мм) 8000 2000 727
Высота модуль/реактор (-) 1 1/4 1/11
Сравниваемая прочность (-) База 1 1,24 1,15
Для каждой конфигурации общая конструкция реактора рассматривается как ортотропный цилиндр, характеризующийся модулем Юнга для каждого главного направления (вертикального Е1 и горизонтального Е2).
Степень ортотропии определяют соотношением между эквивалентной толщиной eqXZ в горизонтальной плоскости (образованной сечением нитей и вертикальных усилений) и эквивалентной толщиной eqXY в вертикальной плоскости (образованной сечением колец и горизонтальных усилений).
Решение усиления можно оптимизировать, если показатель β близок к 1.
Figure 00000001
Критическое напряжение продольного изгиба определяют отношением:
Figure 00000002
со следующими параметрами материалов:
- Е1 - модуль Юнга,
- υ - коэффициент Пуассона,
- g12 - показатель воздействия на ортотропный материал,
и с параметром, связанным с геометрией конструкции, то есть η - показатель длины пролета.
Сравнение между реальным напряжением и критическим напряжением σCR позволяет оценить выигрыш в прочности.
Конфигурации сеток, поделенных на участки в соответствии с настоящим изобретением (варианты 2 и 3), позволяют выиграть соответственно 24 и 15% на увеличении возможной вертикальной нагрузки по сравнению с решением цельной наружной сетки.

Claims (4)

1. Реактор с радиальным слоем, имеющий высоту от 2 до 15 метров и диаметр от 1 до 10 метров, содержащий по существу коаксиальные наружную цилиндрическую сетку и внутреннюю цилиндрическую сетку, образующие кольцевое пространство, содержащее слой катализатора, в котором наружная сетка диаметром D является сеткой Джонсона, образованной рядом вертикальных нитей (7) и горизонтальных колец (8), скрепленных между собой сваркой и образующих прямоугольную ячейку, при этом горизонтальные кольца (8) разделены в вертикальном направлении на расстояние (d), составляющее от 5 до 200 мм и предпочтительно от 10 до 100 мм, и вертикальные нити (7) разделены в горизонтальном направлении на расстояние, составляющее от 0,1 до 5 мм и меньшее эквивалентного диаметра катализатора, поделенного на 2, при этом упомянутая сетка разделена по существу на равные модули, при этом каждый модуль имеет форму параллелепипедной дуги с высотой Н, составляющей от 1/15 до 1/3 высоты реактора, и со стороной, соответствующей угловому сектору с углом α, при этом сторона имеет длину, равную D/2·α, где α составляет от 20 до 60°, и каждую сторону модуля оборудуют бортиком, направленным внутрь реактора и по существу перпендикулярным к плоскости упомянутого модуля, при этом модули образуют наружную сетку, будучи скомпонованными в ряды, обозначаемые снизу вверх от 1 до N, при этом два последовательных ряда, обозначаемые I и I+1, расположены в шахматном порядке, при этом горизонтальные и вертикальные бортики модуля имеют толщину от 1 до 10 см и предпочтительно от 1 до 5 см.
2. Реактор по п.1, в котором соединение между двумя смежными модулями осуществляют при помощи болтов.
3. Реактор по п.1, в котором горизонтальные бортики модуля наклонены вниз под углом δ относительно горизонтали, составляющим 0-45°.
4. Применение реактора по п.1 для следующих процессов: регенерационный риформинг бензинов, скелетная изомеризация, реакция обменного диспропорционирования, олигомерный крекинг, дегидрогенизация парафинов, дегидрогенизация ароматических соединений и производство аммиака.
RU2011143549/04A 2010-10-28 2011-10-27 Новая модульная наружная сетка для реакторов с радиальными слоями RU2567547C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1004243 2010-10-28
FR1004243A FR2966751B1 (fr) 2010-10-28 2010-10-28 Nouvelle grille externe modulaire pour les reacteurs a lits radiaux.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011143549A RU2011143549A (ru) 2013-05-10
RU2567547C2 true RU2567547C2 (ru) 2015-11-10

Family

ID=43500272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011143549/04A RU2567547C2 (ru) 2010-10-28 2011-10-27 Новая модульная наружная сетка для реакторов с радиальными слоями

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN102463076B (ru)
BR (1) BRPI1105279B1 (ru)
FR (1) FR2966751B1 (ru)
RU (1) RU2567547C2 (ru)
SA (1) SA111320881B1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3017806B1 (fr) * 2014-02-27 2016-02-26 Axens Reacteur catalytique en lit mobile permettant de faire face a des interruptions de circulation du catalyseur et procede utilisant ledit reacteur
FR3020968B1 (fr) * 2014-05-16 2016-05-13 Ifp Energies Now Reacteur a lit radial multitubulaire
FR3060414B1 (fr) 2016-12-16 2019-01-25 IFP Energies Nouvelles Dispositif permettant le stockage temporaire et la remise en circulation d'une certaine quantite de catalyseur dans les unites de reformage catalytique.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102776A (en) * 1975-10-24 1978-07-25 Uop Inc. Moving bed contacting process
US4880604A (en) * 1987-11-04 1989-11-14 Uop Apparatus for coke burning in regeneration of hydrocarbon conversion catalyst
RU2113452C1 (ru) * 1996-01-16 1998-06-20 Валерий Георгиевич Леонтьевский Каталитический реактор
RU2116825C1 (ru) * 1995-12-09 1998-08-10 Воронежское акционерное общество открытого типа "Синтезкаучукпроект" Реактор для проведения каталитических процессов радиального типа
US20080107575A1 (en) * 2004-12-08 2008-05-08 Vetter Michael J Apparatus and process for reacting fluid over catalyst bed

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE792236A (fr) * 1971-12-17 1973-06-01 Inst Francais Du Petrole Appareil pour la conversion d'hydrocarbures
CN1189544C (zh) * 2003-05-16 2005-02-16 华东理工大学 一种连续催化重整、脱氢反应器
CN2683241Y (zh) * 2003-07-09 2005-03-09 中国石油化工股份有限公司 用于催化反应的固定床反应器
CN101172922B (zh) * 2006-11-02 2010-05-12 中国石油化工股份有限公司 用于碳四烯烃催化裂解生产丙烯的方法
US7438191B2 (en) * 2006-12-15 2008-10-21 Uop Llc Angle rod screen design
US7829038B2 (en) * 2007-10-29 2010-11-09 Uop Llc Segmented outer catalyst retention screen for stacked radial flow reactors
US20090211965A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Weatherford/Lamb, Inc. Arrangement for splicing panels together to form a cylindrical screen
FR2931702B1 (fr) * 2008-06-02 2011-08-26 Euroslot Systeme de retention externe d'un lit de catalyseur dans un reacteur a flux radial

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102776A (en) * 1975-10-24 1978-07-25 Uop Inc. Moving bed contacting process
US4880604A (en) * 1987-11-04 1989-11-14 Uop Apparatus for coke burning in regeneration of hydrocarbon conversion catalyst
RU2116825C1 (ru) * 1995-12-09 1998-08-10 Воронежское акционерное общество открытого типа "Синтезкаучукпроект" Реактор для проведения каталитических процессов радиального типа
RU2113452C1 (ru) * 1996-01-16 1998-06-20 Валерий Георгиевич Леонтьевский Каталитический реактор
US20080107575A1 (en) * 2004-12-08 2008-05-08 Vetter Michael J Apparatus and process for reacting fluid over catalyst bed

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011143549A (ru) 2013-05-10
FR2966751B1 (fr) 2013-11-08
BRPI1105279A2 (pt) 2015-11-17
CN102463076B (zh) 2015-07-29
SA111320881B1 (ar) 2015-03-23
CN102463076A (zh) 2012-05-23
BRPI1105279B1 (pt) 2018-10-09
FR2966751A1 (fr) 2012-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8715584B2 (en) Device for distributing feed and recovering effluents in a radial bed catalytic reactor
RU2420348C2 (ru) Система стенок для слоев катализатора в реакторах синтеза
US9138712B2 (en) Wall system for catalytic beds of synthesis reactors and relative production process
US9486767B2 (en) Multi-tube radial bed reactor
RU2567547C2 (ru) Новая модульная наружная сетка для реакторов с радиальными слоями
CA2976714C (en) Catalyst support grid
CN102091570B (zh) 用于硬化径向床催化转化单元的设备
KR102553411B1 (ko) 개선된 내부구조를 갖는 처리될 공정 스트림의 방사상 유동을 갖는 고정층 또는 이동층 반응기
CN111013495A (zh) 多段固定床反应器的段间进料结构、多段固定床反应器及其应用
US7906081B2 (en) Internal grids for adsorbent chambers and reactors
CN101080266A (zh) 用于催化转化反应的反应器
WO2015084504A1 (en) Reactor bed component for securing rigid assemblies
RU2690359C2 (ru) Устройство сбора газообразной текучей среды для радиального реактора
US20160136602A1 (en) Collector pipe for a radial reactor comprising solid fillets
CN101569844B (zh) 一种可有效提高催化剂分布面积的汽提器
CN215086990U (zh) 一种径向反应器
CA3037632A1 (fr) Paroi cylindrique de filtrage de particules solides dans un fluide
CA3037636C (en) Cylindrical wall for filtering solid particles in a fluid
RU2804635C2 (ru) Усовершенствованное смесительное устройство для гидрообрабатывающего реактора с нисходящим потоком
US20160136605A1 (en) Collector pipe for a radial-bed reactor
KR20190120762A (ko) 감소된 두께의 촉매 베드들을 포함하는 반응기