RU99117519A

RU99117519A - Устройство для смешения реакционноспособных текучих сред, способ смешения таких сред и способ каталитического парциального окисления углеводородного сырья

Info

Publication number: RU99117519A
Application number: RU99117519/12A
Authority: RU
Inventors: Хендрик Мартинюс ВЕНТИНК; ВОЛФСВИНКЕЛ Аренд ВАН
Original assignee: Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date: 1997-01-07
Filing date: 1998-01-06
Publication date: 2001-08-10

Claims

1. Устройство для смешения реакционноспособных текучих сред, которые способны к воспламенению и взрыву при повышенной температуре и давлении, с последующим превращением при контактировании с катализатором, таким как катализатор парциального окисления, или в зоне сгорания, которое включает расположенные последовательно по ходу потока входной патрубок, смеситель, расширитель, диффузор и выходной патрубок, имеющий большую площадь полезного поперечного сечения, чем любой из элементов из входного патрубка, смесителя и расширителя, причем последний имеет площадь внутреннего поперечного сечения, возрастающую по ходу потока, таким образом, что площадь внутреннего поперечного сечения на выходе расширителя по меньшей мере в 4 раза больше площади внутреннего поперечного сечения на его входе и расширитель содержит по существу непористую вставку, которая выбрана с учетом размера расширителя, и изменения его полезного поперечного сечения, причем площадь полезного поперечного сечения расширителя, в любой точке по его длине, меньше, чем разность площадей внутреннего поперечного сечения расширителя на его входном и выходном концах, и в котором площадь полезного поперечного сечения на входной части диффузора быстро возрастает, становясь равной площади его внутреннего поперечного сечения, благодаря чему этот диффузор обладает практически постоянным и одинаковым значением внутренней и полезной площади поперечного сечения в своей выходной секции.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что величина полезной площади поперечного сечения расширителя составляет меньше 75%, более предпочтительно менее 50%, еще более предпочтительно меньше 25% от разности площадей внутреннего поперечного сечения расширителя на его входном и выходном концах.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вставка содержит восходящую и нисходящую секции, причем площадь поперечного сечения является наибольшей на поверхности раздела восходящей и нисходящей секций, при этом восходящая секция имеет по существу возрастающую площадь поперечного сечения в направлении хода потока и установлена в осевом направлении внутри расширителя таким образом, что имеет поверхность раздела восходящей и нисходящей секций в патрубке расширителя по ходу потока, которая обеспечивает по существу кольцевой проход для потока среды в расширителе с увеличивающимся радиусом в направлении движения потока.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что расширитель и восходящая секция вставки определяются половиной угла конуса, который может находиться в интервале от 30 до 90 к оси, предпочтительно в интервале от 30 до 80, более предпочтительно в интервале от 50 до 70.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что расширитель и вставка определяются одинаковым или различным соотношением средней длины по оси к среднему диаметру в интервале от 1: 20 до 1:1, предпочтительно от 1:15 до 1:1, более предпочтительно в интервале от 1:4 до 1:1.

6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что содержащий пористый экран, расположенный в тракте смешанного потока среды в нижнем по ходу потока его конце.

7. Способ смешения реакционноспособных текучих сред, которые способны к воспламенению и взрыву при повышенной температуре и давлении, с последующим превращением при контактировании с катализатором, таким как катализатор (парциального) окисления, или в зоне сгорания, который включает этапы обеспечения соответствующих текучих сред на входной стадии, смешения, расширения и диффузии этих сред с использованием устройства по любому из пп.1-6.

8. Способ каталитического парциального окисления углеводородного сырья, который включает контактирование исходных материалов, содержащих углеводородное сырье и кислородсодержащий газ, с катализатором при температуре в интервале от 800^oС до 1400^oС, при давлении в интервале до 150 бар (15 МПа) и при объемной скорости подачи газа в интервале от 20000 до 100000000 нл/кг ч, в котором углеводородное сырье и кислородсодержащий газ до контактирования с катализатором смешивают с использованием устройства по любому из пп.1-6.