SU143376A1 - Секционированный реактор - Google Patents

Description

Химические реакторы с .многостуиеичатым тепловым регулированием процесса, как известпо, характеризуютс  наиболее иизкимп удельными затратами металла иа их изготовление, оссбеиио в системах, предусматривающих работу с теплоагентами смешени , а ироведение в подобных реакторах большинства экзотермических и некоторых эндотермических процессов  вл етс  весьма эффективным.

Наиболее широкое практическое применение этот способ химпкофизического управлени  процессом нашел при экзотермических каталитических процессах, как, например, гидрировании, деструктивной гидрогенизации, полимеризации олефпнов и т. п.

Однако, несмотр  па многочислеипые преимуш,ества секциопированных химических реакторов по сравнеипю с другими типами теплообменных аппаратов, действующие на заводах многоступенчатые реакторы имеют следующие недостатки.

1)Невозможность автоматизации управлени  ходом процесса в реакторах , имеющих многозопные термопары, размещенные в общем сквозном кармане, проход щем через все последовательные ступени «еактора . Практическа  невозможность автоматизации работы таких реакторов  вл етс  следствием значительных искажений замеров температур в регулируемых зонах вследствие высокой теплопроводности стенок общего кармана, защищающего термопары.

2)Больша  трудоемкость смены катализатора в отдельиых секци х или в целом реакторе, вызывающа  большие простои. Дл  сохранени  заданной производительности цехов необходимо предусматривать запасные реакторы, так как смену катализатора необходимо производить в отдельных помещени х, и поэтому приходитс  или передвигать реакторы дл  разгрузки в другие помещени , или располагать реакторы в изолированных помещени х.

Предложенный новый свободный от вышеуказанных недостатков секционироваппый реактор со ступенчатым еамосто тельным тепловым

№ 143376- 2 регулированием теплоагентами смешени  в каждой ступени отдельно, представл ющий собой несущий цилиндрический корпус, снабженный верхней фланцевой крышкой, в которую вварены штуцеры дл  ввода сырь , хладагентов и пирометрических линий, и в нижнем днище штуцерами дл  вывода продуктов реакции и люком, в который вставлены корзины с катализатором дл  процесса в стационарном слое, опирающиес  на концевые кронштейны несущего корпуса, с уравновешиванием давлени  в создаваемом кольцевом зазоре и в реакционной зоне, характеризуетс  тем, что, с целью облегчени  операций загрузки и выгрузки катализатора, монтажа и демонтажа, корзины с катализатором вмонтированы в несущий корпус реактора, в виде собранного пакета с присоединенными внутренними разводками труб дл  подачи тенлоагентов в отдельные секции и пирометрическими лини ми.

При проведении процессов с кип щим слоем катализатора в описанном секционированном реакторе примен ют приспособление по авт. св. oN 110332 дл  перетока мелкозернистого катализатора из секции в секцию и частичного отвода его на регенерацию.

Принципиальные схемы описанных реакторов с пакетами из нескольких собираемых на стороне секций приведена на фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 показана схема реактора, с относительно небольшой загрузкой катализатора и с подвеской пакета из 3-4 корзин к верхней крышке реактора.

Па фиг. 2 приведены схемы реактора с больши.м количеством загруженного катализатора; в этом случае «пакет, состо щий из 3-6 корзин покоитс  на опорном кольцевом кронштейне, расположенном в нижней части несущего корпуса.

Обе схемы секционированны.х реакторов предусматривают применение специальных центрирующих приспособлений, защитных труб дл  пирометрических проводок, съемных креплений ;1л  линий «теггтоггентов смешени  и р д других приспособлений, также не показанных на схемах.

В схеме с подвижными «иакетами внутренние коммуникации подсоедин ютс  к наружным через верхнюю крьипку аппарата: в схеме с опира ощимис  «пакетами разъемные сочленени  коммуникаций креп тс  к утолщенной верхней части несущего корпуса реактора.

Описанные схемы химических реакторов пригодны как дл  работы со стационарными гранулированными катализаторами, так и дл  псевдоожиженных мелкозернистых катализаторов. При применении последних {кип щий слой катализатора) несколько измен ютс  некоторые детали реактора: например, дл  обеспечени  нсевдоожиженного состо ни  катализатора, подвод паров сырь  нредус.матриваетс  в нижней части аппарата (см. фиг. 3), отпадают переточпые устройства с тарелки на тарелку; тенлоагенты смен.1ени  ввод тс  непосредственно в псевдоожиженный слой катализатора и т. д. Подобные аннараты, в свою очередь , дополн ютс  вторым нижним сальником дл  присоединени  линии подачи сырь , а верхпий сальник служит дл  присоединени  к линии вывода продуктов реакции. На выходе паров из верхней секции с мелкозернистым катализатором должны быть предусмотрены соответствующие циклоны.

Описанный реактор, как это показано на фиг. 3, может быть приспособлен дл  медленного и непрерывного обновлени  мелкозернистого катализатора, наход щегос  в псевдоожиженном состо нии, чем устран етс  посто нное изменение гранулометрического состава и рабочей активности мелкозернистого катализатора. Это достигаетс  в нроточных по мелкозернистому катализатору секционированных реакторах, выполн емых по авт. св. Л 110332.

По такой схеме (см. фиг. 3) в нижней части аппарата предус.матриваетс  специальн)(й njTVuep дл  непрерыиного отбора части мелкозернистого катализатора дл  регенерации, например, на отдельно сто щей или сблокированной с секционированным реактором установке.

В любом из описанных трех вариантов секционированных реакторов давление в кольцевом иространстве между несушим корпусом п корзинами (секци ми) поддерживаетс  одинаковое с рабочим давлением в зоне катализа (т. е. в корзинах).

Дл  этой цели в нерабочее кольцевое пространство непрерывно подают небольшую часть паров сырь , которые зате.м смешиваютс  с продуктами реакции перед их выходо.м из реактора.

Уравновешиваюшие давление приспособлени  могут в данном случае осуществл тьс  по известным схемам.

Предлагае.ма  конструкци  обеспечивает относительную легкость монтажа и демонтажа отдельных ступеней («пакетов), и позвол ет осушествл ть процесс, как со стационарным, так и с псевдоожиженным слоем катализатора.

Внедрение в промышленность реакторов подобного типа позволит интенсифицировать и авто.матизировать многие химические процессы в нефтепереработке и нефте.хи.мии. Насколько мне известно, предложенна  конструкци  реакторов отличаетс  новизной.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Секционированный реактор со ступенчатым самосто тельным тепловым регулированием теплоагентами смешени  в каждой ступени отдельно, представл юший собой несуший цилиндрический корпус, снабженный верхней фланцевой крышкой, в которую вварены штуцеры дл  ввода сырь , хладагентов, пирометрических линий, а в нижнем днище штуцерами дл  вывода продуктов реакции и люком, в который вставлены корзины с катализатором дл  процесса в стационарном слое, опирающиес  на кольцевые кронштейны несущего корпуса, е уравновешиванием давлени  в создаваемол кольцевом зазоре и в реакционной зоне, отличающийс  тем. что, с целью облегчени  операций загрузки и выгрузки катализатора, монтажа и демонтажа, корзины с катализатором вмонтированы в несущий корпус реактора в виде собранного пакета с присоединенными внутренними разводками труб дл  подачи теплоагентов в отдельные секции и пиpo reтpичecкиx линий.

2.Секционированпьп реактор по п. 1, отличающийс  тем, что в нем применены приспособлени  по авт. св. № 110332 дл  перетока мелкозернистого катализатора из секции в секцию и частичного отвода его на регенерацию дл  11)()ведеии  каталитических п юцессов в кип щем слое.

- 3Л1 143376

ВбоИ хладагента сырм

SSodcMpbH

млшгдаом

хладагента

. продуКочнык маточник

- форсунки дп  /рашш xtiahiSKта

раслыпишельнуе / решетки

j npodijKmoS I /хакцаа

cpaz2