RU62541U1 - DEVICE FOR PRODUCING HIGH-OCTANE COMPONENTS OF ENGINE FUELS IN THE PRESENCE OF HYDROGEN HYDROGEN - Google Patents

DEVICE FOR PRODUCING HIGH-OCTANE COMPONENTS OF ENGINE FUELS IN THE PRESENCE OF HYDROGEN HYDROGEN Download PDF

Info

Publication number
RU62541U1
RU62541U1 RU2006139385/22U RU2006139385U RU62541U1 RU 62541 U1 RU62541 U1 RU 62541U1 RU 2006139385/22 U RU2006139385/22 U RU 2006139385/22U RU 2006139385 U RU2006139385 U RU 2006139385U RU 62541 U1 RU62541 U1 RU 62541U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen fluoride
reactor
nozzle
heat exchanger
emulsion
Prior art date
Application number
RU2006139385/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Коростов
Original Assignee
Сергей Николаевич Коростов
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 Сергей Николаевич Коростов filed Critical Сергей Николаевич Коростов
Priority to RU2006139385/22U priority Critical patent/RU62541U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU62541U1 publication Critical patent/RU62541U1/en

Links

Abstract

Использование: в области нефтепереработки. Сущность полезной модели: создание секционной конструкции реактора Устройство - реактор представляет собой условно разделенный на 3 зоны: - зону подготовки эмульсии, зону стабилизации эмульсии, зону - секцию собственно фтористоводородного алкилирования и стабилизации эсульсии, расположенный горизонтально с уклоном 10% смеситель горизонтальный цилиндрический корпус с патрубками для ввода смеси изопарафинов и олефинов заканчивающийся соплом, с расположенным в нижней части патрубком для ввода фтористого водорода входящим в до сопловую камеру и камерой смешивания сырья с катализатором. Кожухотрубный теплообменник с закрепленной системой насадок каждая из которых составлена из закрепленных на продольной штанге сопряженных между собой перфорированных цилиндров, «секция» - змеевик, последовательно кожухотрубный теплообменник с закрепленной системой насадок каждая из которых составлена из закрепленных на продольной штанге сопряженных между собой перфорированных цилиндров. Геометрические размеры упомянутых отверстий и отдельных конструктивных элементов реактора связаны предлагаемыми соотношениями. Полезная модель позволяет создавать реакторы фтористоводородного алкилирования с изменяемым в процессе работы (без капитального ремонта) объем реакционной зоны реактора - его производительности в зависимости от состава и объема поставляемого сырья за счет подключения или отключения секций при помощи поворотных заглушек с целью получения стабильного качества продукции при переработке различного по составу сырья. Высокодисперсную эмульсию за счет формирования струи и обеспечения турбулентности потока с целью увеличения выхода и качества продукта. 1 н.п., 1 д.п. ф-лыUsage: in the field of oil refining. The essence of the utility model: creating a sectional design of the reactor. The device — the reactor is conventionally divided into 3 zones: —the emulsion preparation zone, the emulsion stabilization zone, the zone — the hydrofluoric alkylation and stabilization section, located horizontally with a 10% slope, a horizontal cylindrical body with nozzles for introducing a mixture of isoparaffins and olefins, ending with a nozzle with a nozzle for introducing hydrogen fluoride located in the lower part of the nozzle measure and mixing chamber feed with the catalyst. A shell-and-tube heat exchanger with a fixed nozzle system, each of which is composed of perforated cylinders attached to a longitudinal rod, a “section” is a coil, and a shell-and-tube heat exchanger with a fixed nozzle system, each of which is composed of perforated cylinders attached to a longitudinal rod. The geometric dimensions of the aforementioned holes and individual structural elements of the reactor are related by the proposed relations. The utility model allows the creation of hydrogen fluoride alkylation reactors with a variable during the operation (without major repairs) volume of the reaction zone of the reactor - its productivity depending on the composition and volume of the supplied raw materials by connecting or disconnecting sections using rotary plugs in order to obtain stable product quality during processing different in composition of raw materials. Highly dispersed emulsion due to the formation of a jet and ensuring turbulence of the flow in order to increase the yield and quality of the product. 1 n.p., 1 d.p. f-ly

Description

Полезная модель относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к технологии получения высокооктановых компонентов моторных топлив - алкилбензина алкилированием изопарафинов олефинами в жидкой фазе, в присутствии фтористого водородаThe utility model relates to the oil refining industry, in particular to the technology for producing high-octane components of motor fuels - alkylbenzene by alkylation of isoparaffins with olefins in the liquid phase, in the presence of hydrogen fluoride

В настоящее время известным устройством для получения алкилбензина является горизонтальный каскадный реактор с внутренним охлаждением (А.З.Дорогочинский, А.В.Лютер, Е.Г.Вольпова. Сернокислотное алкилирование изопарафинов олефинами. М.: Химия, 1970, с.110), Устройство представляет собой горизонтальный аппарат, разделенный L-образными перегородками, не доходящими до дна, на реакционную и отстойную зоны - в первой отделяется от углеводородов основная масса кислоты, а во второй - небольшое остаточное ее количество, кроме того, вторая отстойная зона является сборником углеводородов. В каждой реакционной секции расположены циркуляционные пропеллерные мешалки, а над мешалками - змеевики для ввода сырья и вертикальные перфорированные трубы для циркуляции эмульсии. Ввод олефинов осуществляется через патрубок в каждую секцию, а серной кислоты и изопарафинов - через патрубки в зону реактора, расположенную перед первой секцией, затем реагенты поступают в первую секцию и в каждую последующую через L-образные перегородки. Для снятия тепла, выделяющегося в результате реакции алкилирования и работы мешалки, а также вносимого с потоками, в реакторе поддерживают давление, равное давлению паров углеводородной смеси. Это позволяет автоматически отводить тепло из реакционной зоны путем испарения части жидкости, т.е. здесь используется внутренний холодильный цикл. Недостатками устройства являются: высокие энергозатраты на перемешивание, высокий расход серной кислоты, необходимость поддержания температуры в узких заданных пределах (2-7°С).Currently, a known device for producing alkylbenzene is a horizontal cascade reactor with internal cooling (A.Z. Dorogochinsky, A.V. Luther, E.G. Volpova. Sulfuric acid alkylation of isoparaffins with olefins. M: Chemistry, 1970, p. 110) The device is a horizontal apparatus, divided by L-shaped partitions, not reaching the bottom, into the reaction and settling zones - in the first, the bulk of the acid is separated from the hydrocarbons, and in the second, a small residual amount of it, in addition, the second settling zones is a collection of hydrocarbons. In each reaction section there are circulating propeller mixers, and above the mixers are coils for introducing raw materials and vertical perforated pipes for circulating the emulsion. Olefins are introduced through the nozzle into each section, and sulfuric acid and isoparaffins are fed through the nozzles into the reactor zone located in front of the first section, then the reagents enter the first section and into each subsequent section through L-shaped partitions. To remove the heat generated as a result of the alkylation reaction and the stirrer, as well as introduced with the streams, a pressure equal to the vapor pressure of the hydrocarbon mixture is maintained in the reactor. This allows you to automatically remove heat from the reaction zone by evaporation of part of the liquid, i.e. It uses an internal refrigeration cycle. The disadvantages of the device are: high energy consumption for mixing, high consumption of sulfuric acid, the need to maintain the temperature in a narrow predetermined range (2-7 ° C).

Наиболее близким к предлагаемому устройству по техническому результату является вертикальный контакторный реактор с внешним охлаждением хладагентом (А.З.Дорогочинский, А.В.Лютер. Е.Г.Вольпова. Сернокислотное алкилирование изопарафинов олефинами. М.: Химия, 1970, с.108). Контакторный реактор имеет цилиндрическую форму, в его корпусе располагаются смесительная и холодильная системы. Сверху корпуса реактора размещена холодильная камера для подачи и вывода хладагента. В верхней и нижней частях камеры имеются решетки, в которых развальцованы трубы холодильника: в верхней - внутренние, в нижней - наружные.The closest to the proposed device according to the technical result is a vertical contactor reactor with external refrigerant cooling (A.Z. Dorogochinsky, A.V. Luther. E.G. Volpova. Sulfuric acid alkylation of isoparaffins with olefins. M: Chemistry, 1970, p. 108 ) The contactor reactor has a cylindrical shape, mixing and refrigeration systems are located in its body. On top of the reactor vessel is a refrigeration chamber for supplying and discharging refrigerant. In the upper and lower parts of the chamber there are grilles in which the refrigerator pipes are flared: in the upper - internal, in the lower - external.

Принцип работы холодильной системы заключается в следующем. Хладагент поступает сверху аппарата, проходит по внутренним трубам вниз, отнимая тепло от реагирующих веществ в реакторе, и попадает в кольцевое пространство наружных труб, испаряется и поднимается по нему, уходя в виде паров на холодильную установку. С целью улучшения теплообмена стенки наружных труб холодильника выполнены ребристыми. Олефины смешиваются с изопарафинами, охлаждаются в холодильнике с помощью хладагента, после чего посредством патрубка, расположенного в нижней части реактора, поступают в кольцеобразное пространство между корпусом реактора и обечайкой, поднимаются, а затем опускаются к мешалке по внутреннему пространству цилиндрической перегородки между оребренными трубками холодильника, В верхней части реактора расположены патрубки для подачи серной кислоты и вывода продуктов реакции. Внизу обечайки установлена пропеллерная мешалка для принудительной циркуляции реакционной смеси и получения эмульсии углеводородов с кислотой, представляющая собой рабочее колесо с лопастями, приводимое во вращение паровой турбиной или электромотором. Вращательное движение циркулирующего потока в одной плоскости предотвращается с помощью расположенных вертикально ребер. Процесс алкилирования протекает в основном при нисходящем движении реакционной смеси вдоль поверхности охлаждения (пучка труб).The principle of operation of the refrigeration system is as follows. The refrigerant enters from the top of the apparatus, passes through the internal pipes downward, taking heat from the reacting substances in the reactor, and enters the annular space of the external pipes, evaporates and rises through it, leaving in the form of vapor to the refrigeration unit. In order to improve heat transfer, the walls of the outer tubes of the refrigerator are made ribbed. Olefins are mixed with isoparaffins, cooled in the refrigerator using refrigerant, and then through the pipe located in the lower part of the reactor, they enter the annular space between the reactor vessel and the shell, rise, and then descend to the mixer along the inside of the cylindrical partition between the fins of the refrigerator, In the upper part of the reactor are pipes for supplying sulfuric acid and outputting reaction products. At the bottom of the shell there is a propeller stirrer for forced circulation of the reaction mixture and an emulsion of hydrocarbons with acid, which is an impeller with blades, driven by a steam turbine or an electric motor. Rotational movement of the circulating flow in one plane is prevented by vertically arranged ribs. The alkylation process proceeds mainly with a downward movement of the reaction mixture along the cooling surface (tube bundle).

Недостатками известного реакционного устройства являются высокие энергозатраты на работу мешалки и внешнее охлаждение, относительно низкое соотношение "изобутан: олефины" невозможность регулирования и формирования потока при подаче серной кислоты и в связи с этим высокий расход катализатора, недостаточно высокое октановое число алкилбензина.The disadvantages of the known reaction device are the high energy consumption for the operation of the mixer and external cooling, the relatively low ratio of "isobutane: olefins", the inability to regulate and form a stream when sulfuric acid is supplied, and therefore the high consumption of catalyst, insufficiently high octane number of alkylbenzene.

Из научно-технической литературы и патентной документации не известно использование в реакторах для получения высокооктанового компонента моторных теплив системы с трубным реактором, с изменяемым объемом реакционной зоны «секционный реактор».From the scientific and technical literature and patent documentation, it is not known to use a system with a pipe reactor with a variable volume of the reaction zone “sectional reactor” in reactors for producing a high-octane component of motor heating systems.

Задачей полезной модели является: создание секционной конструкции реактора «секция» - змеевик, последовательно кожухотрубный теплообменник с закрепленной системой насадок каждая из которых составлена из закрепленных на продольной штанге сопряженных между собой перфорированных цилиндров, создание высокодисперсной эмульсии за счет формирования струи обеспечение турбулентности потока с целью увеличения выхода и качества продукции.The objective of the utility model is: creating a sectional reactor design “section” - a coil, sequentially shell-and-tube heat exchanger with a fixed nozzle system, each of which is composed of perforated cylinders attached to a longitudinal rod, creating a highly dispersed emulsion due to the formation of a jet ensuring flow turbulence in order to increase output and product quality.

На прилагаемых графических материалах изображено: (ФИГ.1) вид сбоку, (ФИГ.2) вид сверху устройство для получения высокооктанового компонента моторных топлив выполнение патрубка ввода изопарафинов и олефинов в линию сопла, входного патрубка ввода фтористого водорода в досопловую камеру, (ФИГ.3) устройство камеры смешивания сырья с катализатором фтористым водородом; (ФИГ.4) выполнение устройства теплообменника с встроенными насадками; (ФИГ.5) выполнение устройства перфорации насадок их крепление между собой и крепление цилиндров на штанге, устройство крепления штанги; (ФИГ.6) выполнение блока отстойника - разделителя продуктов (алкилата, сжиженных газов) и катализатора фтористого водорода, штуцером выдачи фтористого водорода и устройством перфорированных перегородок расположенных вертикально и горизонтально.The accompanying graphic materials depict: (FIG. 1) a side view, (FIG. 2) a top view of a device for producing a high-octane component of motor fuels, a nozzle for introducing isoparaffins and olefins into the nozzle line, an inlet nozzle for introducing hydrogen fluoride into the pre-heat chamber, (FIG. 3) a device for mixing raw materials with a hydrogen fluoride catalyst; (FIG. 4) implementation of a heat exchanger device with integrated nozzles; (FIG.5) the implementation of the device for perforation of nozzles, their mounting between themselves and the mounting of the cylinders on the rod, the device for attaching the rod; (FIG.6) the implementation of the block sump separator products (alkylate, liquefied gases) and a catalyst for hydrogen fluoride, a nozzle for the release of hydrogen fluoride and the device of perforated partitions located vertically and horizontally.

Устройство - реактор представляет собой (ФИГ.1); (ФИГ 2) условно разделенный на 3 зоны - зону подготовки эмульсии, зону стабилизации эмульсии, зону-«секцию» собственно фтористоводородного алкилирования и стабилизации эмульсии расположенный горизонтально с уклоном 10%. Вид (А-А) - смеситель горизонтальный The device is a reactor is (FIG. 1); (FIG. 2) conventionally divided into 3 zones — an emulsion preparation zone, an emulsion stabilization zone, a “section” zone of hydrogen fluoride alkylation and emulsion stabilization proper located horizontally with a slope of 10%. View (A-A) - horizontal mixer

состоящий из цилиндрического корпуса 1 с патрубками 2 для ввода смеси изопарафинов и олефинов и с расположенным в нижней части смесителя патрубком 3 для ввода фтористого водорода.consisting of a cylindrical body 1 with nozzles 2 for introducing a mixture of isoparaffins and olefins and with a nozzle 3 for introducing hydrogen fluoride located at the bottom of the mixer.

Конструкция смесителя 1 Вид А-А (ФИГ 3) представляет собой устройство состоящее из патрубка 2 смонтированного по оси трубой являющейся с одной стороны патрубком ввода изопарафинов и олефинов 2, с другой стороны соплом подачи 4 сырья в камеру смешения внутренний диаметр сопла не более 1/2 внутреннего диаметра сужающего устройства 5, следующая часть смесителя представляет собой цилиндрический корпус 1 с проточенной конусной камерой 6 заканчивающейся с одной стороны сужающим устройством 5; снизу в конусную камеру входит патрубок подачи фтористого водорода 3. Камера смешения 7 представляет собой цилиндрическую проточку в корпусе смесителя 1 с одной стороны заканчивающуюся фаской под углом 45 градусов примыкающую к сужающему устройству 5, с другой стороны смесительная камера длинной 10 внутренних диаметров, а внутренний диаметр камеры смешения равен внутреннему диаметру трубы входного теплообменника 10, заканчивается парубком 8 соединенным с входным патрубком теплообменника 9; Вид В-В (ФИГ.4) Теплообменник 10 представляет собой внутреннюю трубу диаметром 1,5 внутреннего диаметра змеевика с целью компенсации сопротивления потоку, цилиндров насадки, рубашку охлаждения 11 со штуцерами входа и выхода охлаждающей жидкости; на внутреннем зеркале патрубка 9 вставным кольцом 12 с приваренной диаметрально противоположно в двух местах к нему штангой 13 на которой закреплены, крест на крест, цилиндры 14; (ФИГ.5) - насадка представляет собой конструкцию составленную из кольца крепления штанги 12, штанги 13 в виде прутка длинной 4:5 длинны теплообменника, приваренного с одной стороны к кольцу крепления с другой стороны развальцованного на котором закреплены цилиндры 14, по парно на расстоянии 10-15 см с помощью трубки. Насадка представляет собой цилиндры 14, имеющие сквозное отверстие 15 для крепления на штанге 13 диаметром 2-5 мм, противоположное отверстие для фиксации попарно цилиндров выполнено отверстие 15 в виде эллипса размером половина внутреннего диаметра цилиндра; теплообменник 10 заканчивается соединительным патрубком 16 соединяющим теплообменник со змеевиком;Mixer design 1 Type A-A (FIG 3) is a device consisting of a nozzle 2 mounted on an axis by a pipe which is, on one side, an inlet of isoparaffins and olefins 2, on the other hand, a nozzle for supplying 4 raw materials to the mixing chamber, the inner diameter of the nozzle is not more than 1 / 2 of the inner diameter of the narrowing device 5, the next part of the mixer is a cylindrical body 1 with a machined conical chamber 6 ending on one side with a narrowing device 5; a hydrogen fluoride supply pipe 3 enters the conical chamber from below. Mixing chamber 7 is a cylindrical groove in the mixer body 1, on the one hand ending with a bevel at an angle of 45 degrees, adjacent to the narrowing device 5, on the other hand, a mixing chamber with a length of 10 internal diameters and an inner diameter the mixing chamber is equal to the inner diameter of the pipe of the inlet heat exchanger 10, ends with a pipe 8 connected to the inlet pipe of the heat exchanger 9; View B-B (FIG. 4) The heat exchanger 10 is an inner pipe with a diameter of 1.5 of the inner diameter of the coil to compensate for flow resistance, nozzle cylinders, cooling jacket 11 with coolant inlet and outlet fittings; on the inner mirror of the pipe 9 with an insertion ring 12 with a rod 13 diametrically opposed in two places to it, on which cylinders 14 are fixed, cross to cross,; (FIG. 5) - the nozzle is a structure composed of a rod mounting ring 12, rod 13 in the form of a 4: 5 long rod of a heat exchanger welded on one side to a mounting ring on the other side of the flared onto which cylinders 14 are fixed, paired at a distance 10-15 cm using a tube. The nozzle is a cylinder 14 having a through hole 15 for mounting on a rod 13 with a diameter of 2-5 mm, the opposite hole for fixing the pair of cylinders made a hole 15 in the form of an ellipse half the inner diameter of the cylinder; the heat exchanger 10 ends with a connecting pipe 16 connecting the heat exchanger with the coil;

Секция повторяется n - количества разThe section is repeated n - the number of times

Для приема и разделения эмульсии алкилата и фтористого водорода выходящего из реактора фтористоводородного алкилирования заканчивающийся теплообменником 10 устанавливается отстойник 17; Конструкция отстойника представляет собой устройство (ФИГ.6) корпус 17 которого выполнен из сплава никеля в виде вертикального аппарата с патрубком приема эмульсии алкилата и фтористого водорода 18, патрубком выдачи алкилата 19 и патрубком подачи фтористого водорода 20 из нижней части отстойника 17 под собственным весом в смеситель 1; с снизу и сверху отстойник 17 закрывается плоским днищем 21 и плоской крышкой 22 закрепленные болтами на фланцах; отстойник 17 разделен на две сообщающиеся камеры перфорированной перегородкой 23 Вид (С-С), вид (Е-Е) высота отстойника 17 по патрубку приема эмульсии 18 равна высоте реактора алкилирования, а по верхней крышке 22 плюс 400 мм с целью уравнивания давлений между частью ввода эмульсии и частью выхода алкилата; Перфорированная перегородка 23 разделяет отстойник 17 на две сообщающиеся камеры и выполнена в виде перегородки с отверстиями в верхней части на высоту 100 мм от крышки 22 в части приема эмульсии и выдачи алкилата начиная 100 мм ниже патрубков 17, 18 до днища аппарата, на против патрубков 18, 19 перегородка без перфорации 400 мм от верхней до нижней перфорации сцелью исключения попадания фтористого водорода в патрубок 19 выхода алкилата; перегородка имеет три прорези 24 до оси для установки перфорированных дисков 25 имеющих прорезь 28 до оси, величина отверстий перфорации 10 мм. закреплены диски при помощи уголка и болта с гайкой 26 к перегородке 23 в нижней части над патрубком To receive and separate an emulsion of alkylate and hydrogen fluoride exiting from the hydrofluoric alkylation reactor, a sump 17 is installed ending in the heat exchanger 10; The design of the sump is a device (FIG. 6) the housing 17 of which is made of nickel alloy in the form of a vertical apparatus with a pipe for receiving an emulsion of alkylate and hydrogen fluoride 18, a pipe for issuing alkylate 19 and a pipe for supplying hydrogen fluoride 20 from the bottom of the tank 17 under its own weight in mixer 1; with bottom and top, the sump 17 is closed with a flat bottom 21 and a flat cover 22 bolted to the flanges; the sump 17 is divided into two communicating chambers with a perforated partition 23 View (C-C), view (E-E) the height of the sump 17 along the emulsion receiving pipe 18 is equal to the height of the alkylation reactor, and along the top cover 22 plus 400 mm in order to equalize the pressures between the part input emulsion and part of the output of the alkylate; The perforated baffle 23 divides the sump 17 into two communicating chambers and is made in the form of a baffle with holes in the upper part to a height of 100 mm from the cover 22 in terms of receiving emulsion and issuing alkylate starting 100 mm below the nozzles 17, 18 to the bottom of the apparatus, against the nozzles 18 , 19 a partition without perforation 400 mm from the upper to the lower perforation with the aim of eliminating the ingress of hydrogen fluoride into the alkylate outlet pipe 19; the partition has three slots 24 to the axis for installing perforated disks 25 having a slot 28 to the axis, the size of the perforation holes 10 mm the discs are fixed with the help of a corner and a bolt with a nut 26 to the partition 23 in the lower part above the pipe

20 перегородка имеет вырез 27 с целью снижения сопротивления фтористого водорода в патрубок 20 (ФИГ.6)20, the partition has a cutout 27 in order to reduce the resistance of hydrogen fluoride in the pipe 20 (FIG.6)

Устройство работает следующим образом. Через патрубок 2 в реактор подают смесь изопарафинов и олефинов с расчетной скоростью. Расход смеси изопарафинов и олефинов составляет 50 литров/час. В качестве сырья (изопарафины, олефины) используют: изобутан 80-90% степени чистоты, бутан-бутиленовую фракцию содержанием олефинов не менее 50 мс.%. В качестве катализатора используется безводный фтористый водород. Процесс осуществляют при 20-25°С, давлении 10-12 кгс/см2, соотношении фтористый водород: (изопарафины и олефины) 1:1, изопарафины: олефины 3:1. Проходя через патрубок 2 в смеситель 1 смешивается с фтористым водородом и турбулизуется, а его турбулентность поддерживается насадкой 14 расположенной в теплообменнике 10 и поступает в змеевики затем теплообменники 10 где турбулентность потока поддерживается насадкой. Температура реакции поддерживается теплообменниками 10 охлаждаемыми оборотной водой, а время пребывания продуктов в зоне реакции 2-3 мин; объем реакционной зоны устанавливается в зависимости от нагрузки и качества сырья подключением секций - (змеевик и теплообменник) затем подается в отстойник 17. Посредством перфорированных перегородок 24 происходит сепарация эмульсии где (более крупные капли под действием силы тяжести) опускаются в нижнюю часть отстойника 17, где находится фтористый водород, в это же время алкилат поднимается в верхнюю часть отстойника и выводится через патрубок 19 в сборник алкилата.The device operates as follows. Through pipe 2, a mixture of isoparaffins and olefins is fed into the reactor at a calculated rate. The flow rate of the mixture of isoparaffins and olefins is 50 liters / hour. As raw materials (isoparaffins, olefins) use: isobutane 80-90% purity, butane-butylene fraction with an olefin content of at least 50 ms.%. Anhydrous hydrogen fluoride is used as a catalyst. The process is carried out at 20-25 ° C, a pressure of 10-12 kgf / cm 2 , the ratio of hydrogen fluoride: (isoparaffins and olefins) 1: 1, isoparaffins: olefins 3: 1. Passing through the nozzle 2 into the mixer 1 is mixed with hydrogen fluoride and turbulent, and its turbulence is supported by the nozzle 14 located in the heat exchanger 10 and then enters the coils 10 heat exchangers where the flow turbulence is supported by the nozzle. The reaction temperature is maintained by heat exchangers 10 cooled by circulating water, and the residence time of the products in the reaction zone is 2-3 minutes; the volume of the reaction zone is set depending on the load and the quality of the raw material by connecting the sections - (coil and heat exchanger) then fed to the sump 17. By means of the perforated baffles 24 the emulsion is separated where (larger droplets by gravity) are lowered into the lower part of the sump 17, where there is hydrogen fluoride, at the same time, the alkylate rises to the upper part of the sump and is discharged through the pipe 19 into the alkylate collector.

Техническим результатом заявляемого решения является: создание секционной конструкции реактора «секция» - змеевик, последовательно кожухотрубный теплообменник с закрепленной системой насадок каждая из которых составлена из закрепленных на продольной штанге сопряженных между собой перфорированных цилиндров.The technical result of the proposed solution is: the creation of a sectional reactor design "section" - a coil, sequentially shell-and-tube heat exchanger with a fixed nozzle system, each of which is composed of perforated cylinders attached to a longitudinal rod.

Технический результат достигается возможностью изменять объем реакционной камеры в процессе эксплуатации путем перестановки заглушек подключения или отключения дополнительных секций, что позволяет перерабатывать различное по плотности и соотношению (изопарафин-нормальный парафин), (олефин-нормальный парафин) сырье (изопарафин и олефин) и катализатор-фтористый водород.The technical result is achieved by the ability to change the volume of the reaction chamber during operation by rearranging plugs for connecting or disconnecting additional sections, which allows you to process different in density and ratio (isoparaffin-normal paraffin), (olefin-normal paraffin) raw materials (isoparaffin and olefin) and catalyst hydrogen fluoride.

Также технический результат достигается возможностью изготовления реактора в зависимости от диаметра и длинны теплообменника и змеевика в секции - изготовить как лабораторный реактор объемом реакционной камеры 2-7 литров с внутренним диаметром змеевиков и теплообменников 10 мм из 7 секций с длинной теплообменника 1, метра и длинной змеевика 5 метровAlso, the technical result is achieved by the possibility of manufacturing a reactor depending on the diameter and length of the heat exchanger and the coil in the section — to manufacture as a laboratory reactor the volume of the reaction chamber is 2-7 liters with an internal diameter of coils and heat exchangers of 10 mm from 7 sections with a long heat exchanger of 1 meter and a long coil 5 meters

Кроме того если изменить внутренний диаметр теплообменников и змеевиков до 50 мм а длину теплообменника до 7 метров, длину змеевика до 30 метров-объем реакционной камеры одной секции будет составлять 53 литра при работе реактора в 10 секций или 20 секций объем реакционной камеры будет соответственно составлять 530 литров или 1060 литров. Учитывая что время пребывания продуктов (изобутана, бутилена, катализатора - фтористого водорода) в зоне реакции составляет не более 3минут для фтористоводородного алкилирования и соотношение 50%-50% сырье-катализатор мощность реактора алкилирования по сырью соответственно будет составлять 5 м.куб./час и 10 м.куб/час что соответствует малотоннажному реактору небольших габаритов приблизительно: 10 метров длинна, 5 метров ширина, 5 метров высота.In addition, if the inner diameter of the heat exchangers and coils is changed to 50 mm and the length of the heat exchanger is up to 7 meters, the coil length is up to 30 meters — the volume of the reaction chamber of one section will be 53 liters while the reactor is operating in 10 sections or 20 sections, the volume of the reaction chamber will accordingly be 530 liters or 1060 liters. Considering that the residence time of products (isobutane, butylene, a catalyst - hydrogen fluoride) in the reaction zone is no more than 3 minutes for hydrogen fluoride alkylation and the ratio of 50% -50% feed-catalyst, the capacity of the alkylation reactor for raw materials will accordingly be 5 cubic meters per hour and 10 cubic meters per hour, which corresponds to a small-tonnage reactor of small dimensions approximately: 10 meters long, 5 meters wide, 5 meters high.

Технический результат направлен на изготовление и передачу в эксплуатацию малотоннажных, малогабаритных установок фтористоводородного алкилирования легких изопарафинов олефинами с целью получения высокооктановых компонентов моторных топлив.The technical result is directed to the manufacture and commissioning of small-capacity, small-sized units of hydrogen fluoride alkylation of light isoparaffins with olefins in order to obtain high-octane components of motor fuels.

Техническим результатом заявляемого решения является создание высокодисперсной эмульсии за счет формирования струи обеспечение турбулентности потока с целью увеличения выхода и качества продукции.The technical result of the proposed solution is the creation of a highly dispersed emulsion due to the formation of a jet ensuring turbulence of the flow in order to increase output and product quality.

Технический результат достигается тем, что известное устройство для получения высокооктанового компонента моторных топлив выполненное в виде смесителя изопарафинов, олефинов подаваемых на фланец входа в сопло насосом и катализатора фтористого водорода подаваемого в смеситель в до сопловую камеру через патрубок под собственным весом из отстойника продукта и фтористого водорода; подключенного к смесителю последовательно кожухотрубного теплообменника в котором закреплена с одной стороны теплообменника штанга, с насадками в виде по парно перекрестие зафиксированных перфорированных цилиндров изготовленных из сплава никеля и зафиксированных на штанге термоусадочной трубкой на расстоянии 5-7 (внутренних диаметров продуктовой трубы теплообменника) на 4:5 длинны теплообменника с целью движения насадок и дополнительного перемешивания эмульсии. За теплообменником последовательно располагается змеевик выполненный из сплава никеля и заканчивает секцию теплообменник со встроенной вышеописанной насадкой.The technical result is achieved by the fact that the known device for producing a high-octane component of motor fuels made in the form of a mixer of isoparaffins, olefins fed to the nozzle inlet flange by a pump and hydrogen fluoride catalyst fed into the mixer to the nozzle chamber through a nozzle under its own weight from the product sump and hydrogen fluoride ; A shell-and-tube heat exchanger connected in series to the mixer in which a rod is fixed on one side of the heat exchanger, with nozzles in the form of a pair of crosshairs of fixed perforated cylinders made of nickel alloy and fixed on the rod with a heat shrink tube at a distance of 5-7 (internal diameters of the product pipe of the heat exchanger) by 4: 5 length of the heat exchanger for the purpose of movement of the nozzles and additional mixing of the emulsion. Behind the heat exchanger, a coil made of nickel alloy is sequentially located and ends the heat exchanger section with the nozzle built-in above.

Технический результат достигается формированием эмульсии при использовании сопла, сопловой камеры и камеры смешения так как плотность углеводородов и плотность фтористого водорода близки.The technical result is achieved by forming an emulsion using a nozzle, a nozzle chamber and a mixing chamber since the density of hydrocarbons and the density of hydrogen fluoride are close.

Одновременно технический результат достигается применением цилиндров расположенных крестообразно с отверстиями размерами 4:1 диаметра кольца по 8 отверстий на каждом кольце, что исключает застойные зоны внутри кольца и создает постоянное перемешивание.At the same time, the technical result is achieved by using cylinders arranged crosswise with holes 4: 1 in diameter of the ring with 8 holes on each ring, which eliminates stagnant zones inside the ring and creates constant mixing.

Возможность достижения технического результата обусловлена тем, что конструктивные возможности и геометрия заявляемого реактора позволяет стабилизировать температурное поле реагирующего потока и его энергетические характеристики, т.е. сделать его однородным, а также проводить фтористоводородное алкилирование с образованием в зоне реакции однородной, монодисперсной и нестабильной эмульсии с заданными характеристиками, обеспечивающими контролируемое протекание основной реакции.The possibility of achieving a technical result is due to the fact that the design capabilities and geometry of the inventive reactor allows to stabilize the temperature field of the reacting stream and its energy characteristics, i.e. make it homogeneous, as well as carry out hydrogen fluoride alkylation with the formation in the reaction zone of a homogeneous, monodisperse and unstable emulsion with predetermined characteristics that provide a controlled course of the main reaction.

Октановое число по моторному методу составит 93-96 пунктов.The octane number according to the motor method will be 93-96 points.

Использование предлагаемого устройства позволит:Using the proposed device will allow:

- перерабатывать различные виды сырья (смеси изопарафинов, олефинов, нормальных парафинов) изменяя в процессе эксплуатации объем реакционной зоны путем подключения дополнительных секций (змеевик и теплообменник) без ущерба производительности;- process various types of raw materials (mixtures of isoparaffins, olefins, normal paraffins) changing the volume of the reaction zone during operation by connecting additional sections (coil and heat exchanger) without compromising performance;

- повысить выход и качество получаемого продукта;- increase the yield and quality of the resulting product;

- снизить энергозатраты;- reduce energy consumption;

- разделить зону формирования эмульсии и зону реакции;- separate the zone of formation of the emulsion and the reaction zone;

- создать однородную, монодиспесную и неустойчивую эмульсию;- create a homogeneous, monodisperse and unstable emulsion;

- практически исключить протекание побочных реакций.- virtually eliminate the occurrence of adverse reactions.

Claims (2)

1. Устройство для получения высокооктановых компонентов моторных топлив в присутствии фтористого водорода, отличающееся тем, что оно выполненно в виде секционного трубного реактора «секция» - змеевик, последовательно кожухотрубный теплообменник с закрепленной системой насадок в трубном пространстве, каждая из которых составлена из закрепленных на продольной штанге сопряженных между собой перфорированных цилиндров, с возможностью изменять объем реакционной камеры в процессе эксплуатации путем перестановки заглушек подключения или отключения дополнительных секций, с патрубками для ввода изопарафинов и олефинов, фтористого водорода, снабженного смесительным устройством для формирования эмульсии, входным теплообменником с закрепленной системой насадок, каждая из которых составлена из закрепленной на продольной штанге сопряженных между собой перфорированных цилиндров, цилиндрическим вертикальным отстойником с патрубками входа эмульсии алкилата и фтористого водорода, выхода алкилата, выхода фтористого водорода для подачи его в смеситель, снабженного перфорированной перегородкой и тремя перфорированными дисками, закрепленными на перегородке.1. A device for producing high-octane components of motor fuels in the presence of hydrogen fluoride, characterized in that it is made in the form of a sectional tube reactor "section" - a coil, sequentially shell-and-tube heat exchanger with a fixed nozzle system in the tube space, each of which is composed of fixed on a longitudinal a rod of interconnected perforated cylinders, with the ability to change the volume of the reaction chamber during operation by rearranging the connection plugs or switching off of additional sections, with nozzles for introducing isoparaffins and olefins, hydrogen fluoride, equipped with a mixing device for forming an emulsion, an inlet heat exchanger with a fixed nozzle system, each of which is composed of perforated cylinders attached to a longitudinal rod, a cylindrical vertical settler with inlet nozzles emulsions of alkylate and hydrogen fluoride, yield of alkylate, output of hydrogen fluoride for supplying it to a perforated mixer anna septum and three perforated discs mounted on the septum. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что смеситель сконструирован в виде до сопловой камеры, сопла и камеры смешивания.
Figure 00000001
2. The device according to claim 1, characterized in that the mixer is designed in the form of a nozzle chamber, a nozzle and a mixing chamber.
Figure 00000001
RU2006139385/22U 2006-11-07 2006-11-07 DEVICE FOR PRODUCING HIGH-OCTANE COMPONENTS OF ENGINE FUELS IN THE PRESENCE OF HYDROGEN HYDROGEN RU62541U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006139385/22U RU62541U1 (en) 2006-11-07 2006-11-07 DEVICE FOR PRODUCING HIGH-OCTANE COMPONENTS OF ENGINE FUELS IN THE PRESENCE OF HYDROGEN HYDROGEN

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006139385/22U RU62541U1 (en) 2006-11-07 2006-11-07 DEVICE FOR PRODUCING HIGH-OCTANE COMPONENTS OF ENGINE FUELS IN THE PRESENCE OF HYDROGEN HYDROGEN

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU62541U1 true RU62541U1 (en) 2007-04-27

Family

ID=38107201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006139385/22U RU62541U1 (en) 2006-11-07 2006-11-07 DEVICE FOR PRODUCING HIGH-OCTANE COMPONENTS OF ENGINE FUELS IN THE PRESENCE OF HYDROGEN HYDROGEN

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU62541U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107986420A (en) * 2017-12-29 2018-05-04 马鞍山市华清环保工程有限公司 A kind of shell-tube type hydrofluoric acid waste liquid processing unit and its method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107986420A (en) * 2017-12-29 2018-05-04 马鞍山市华清环保工程有限公司 A kind of shell-tube type hydrofluoric acid waste liquid processing unit and its method
CN107986420B (en) * 2017-12-29 2023-05-26 马鞍山市华清环保工程有限公司 Shell-and-tube hydrofluoric acid waste liquid treatment device and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102159044B1 (en) Reactor and alkylation process using the reactor
CN205042452U (en) Percussion flow heterogeneous reaction ware
US8609913B2 (en) Multi-zone fixed-bed or moving-bed reactor with an integrated heat exchanger
US20080199373A1 (en) Method and device for the production of alkylates
WO2006083250A1 (en) Continuous segmented plug flow reactor
US2491618A (en) Catalytic contacting apparatus
CS217968B2 (en) Reactor for oxydation of the alkylaromate in the liquid phase under utilization of tha gs containing the oxygen
CN102241558B (en) Reaction device and process for preparing cyclohexene by selectively hydrogenating benzene
US8414840B2 (en) Vertical isothermal shell-and-tube reactor
CN107519828B (en) Using the alkylation and device of micro passage reaction
US20100247405A1 (en) Gas hydrate production apparatus
RU62541U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING HIGH-OCTANE COMPONENTS OF ENGINE FUELS IN THE PRESENCE OF HYDROGEN HYDROGEN
CN105233784B (en) Alkylation reactor and alkylation method
CN106076237A (en) Tubulation couples microchannel alkylation reactor and application thereof with fixed bed
CN112973540A (en) Mixed washing device of abandonment meal kitchen grease and hot water
US20170129826A1 (en) Continuous mixing reactor and method of use
RU166697U1 (en) DEVICE FOR PRODUCTION OF HIGH-OCTANE COMPONENTS OF MOTOR FUELS IN THE PRESENCE OF HYDROGEN HYDROGEN, POSSIBLE OPERATION WITH A HIGH REAGENT FLOW RATE
CN106732309A (en) A kind of injecting type shell-and-tube reactor and its reaction method for alkylated reaction
RU2330715C1 (en) Reactor
EP0477358A1 (en) Turbulent flow process and monoalkyl aromatic production.
CN212680968U (en) Liquid fragrance producing device
WO2006083251A1 (en) Method for performing chemical reactions in a continuous segmented plug flow reactor
US11638905B2 (en) Compartmentalized oligomerization reactor
RU2129042C1 (en) Device for preparation of high-octane component of motor fuels and sulfuric acid delivery unit
CN112827463A (en) Continuous flow reaction system

Legal Events

Date Code Title Description
QB1K Licence on use of utility model

Effective date: 20080317