SU272956A1 - Реактор с кип щим слоем катализатора - Google Patents

Description

Изобретеиие относитс  к конструкции реактора с кип пдпм слоем катализатора, иримеп емого дл  высокоэффектнвиых эндотермических процессов, в частности дл  получени  синтез-газа и водорода методом паровой конверсии метаиа или других углеводородов в производстве аммиака, метаиола и других сиитетических продуктов и в ироизводстве водорода .

Известен реактор (печь) с кип щим слоем катализатора, имеющий цилиндрический корпус с внутренней изол цией, внутри которого соосно с ним установлена заполненна  катализатором цилиндрическа  реакционна  камера (реакторна  колонка). Реакциопиа  ка .мера окружена камерой сгорани  (пламенной трубкой), состо щей из отдельных обечаек с кольцеобразно расположенными щел ми. В нижней части камеры сгорани  расположены главные горелки, а на боковой поверхности - вспомогательные.

Известна  конструкци  реактора имеет относительно малую, приход щуюс  на едииицу объема катализаториого пространства теплообмеииую иоверхиость, соответствующую цилиндрнческой поверхности реакционной камеры , у которой подогрев осуществл етс  через цилиидрические стенки. Такой подогрев вынуждает увеличивать отношение высоты реактора к его диаметру. При высоких отношени х

высоты реактора к его диаметру возрастают также скорости газа по сечению anHapaia. Однако увеличение скоростн газа донустнмо только при неподвижном слое катализатора, а в услови х кни пдего сло  необходимо увеличивать диаметр частиц катализатора (это ухудшает ;еплонереход от стенкп реактора к реакционной смеси, определ ющей дальнейшее увеличение необходимой поверхности теплообмена).

Цель изобретени  - иитенсификаци  технологического нроцесса конверсии, а также упрощение конструкцни реактора путем нсключени  необходимости в компеисациониых устройствах.

Дл  достижен   указанной целн реакционна  камера свободно размещена в кольцевом пространстве етенками корпуса и конвективной камеры.

Камера сгорани  соединена с конвектнвной камерой сообщенными между собой кольцевыми зазорами, образовапными стенками реакционной камеры и стенкой конвективной камеры с одной стороны п футеровкой корпуса - с другой.

Горелочное устройство камеры сгорани  н реакционна  камера прикреплены к крышке реактора, а конвективна  камера соединена с днищем реактора. Дл  утилизации тепла отход щих дымовых газов внутри конвективной

камеры установлены теплообменные поверхности .

Предлагаемый реактор интенсифицирует процесс игровой конверсии, а также обеснечивает необходимую скорость газов и тенлоотдачу к стенке реактора тенловым излучением от нагретой футеровки и поверхности конвективной камеры. Кроме того, двойной обогрев кольцеобразной реакционной камеры снижает рассто ние от поверхности нагрева до любой точки кип щего сло  катализатора, что фактически снимает его тепловое сопротивление.

На чертеже показан предлагаемый реактор, общий вид.

Реактор состоит из корпуса 1 высокого давлени  и съемиой крыщки 2, футерованных с внутренней стороны (с зазором) теплоизол ционным материалом. Крышка реактора снабжена щтуцерами 3-6, соответственно дл  ввода топливного газа, дл  вывода дымовых газов , дл  вывода конвертированного газа и дл  вывода воздуха из зазора. Внутри штуцера 5 соосно с ним установлен трубопровод 7 дл  ввода исходного сырь , а внутри реактора соосно с ним размещена прикрепленна  к крыщке 2 кольцеобразна  реакционна  камера 8, верхн   часть которой футерована теплоизол ционным материалом. В нижней части реактора установлена распределительна  решетка 9, па которую уложен катализатор. Трубопровод дл  ввода сырь  проходит сквозь слой катализатора и в нижней части реакционной камеры соедин етс  с распределительпым кольцом 10, снабженным отверсти ми.

С целью компенсации температурных удлинений прикрепленна  к крышке 2 реакционна  камера 8 свободно размещена в кольцевом пространстве между футеровкой корнуса и конвективной камерой 11, установленной в

корпусе реактора соосно с ннм и соединенной с днищем корпуса.

Природный газ с паром или другое исходное сырье ввод т через трубопровод 7 в нижнюю часть реакционной камеры, где газ раснредел етс  но кольцу 10 и через отверсти  в нем проникает нод решетку 9, а затем - в зону катализатора. В зоне наход щегос  в кип щем состо нии катализатора за счет тепла,

подводимого дымовыми газами, происходит основной технологический нроцесс, нанример конверси  метана. Конвертированный газ вывод т через штуцер 5. Часть своего тепла этот газ отдает исходному сырью, нодаваемому на

конверсню по трубопроводу 7.

ТоплиБпый газ через штуцер 3 поступает в раснределительиое кольцо 12 и затем в горелки 13, где происходит его сжигание.

Дымовые газы омывают реакционную камеру , отдава  свое тепло через ее стенки исходному сырью и катализатору. Затем дымовые газы поступают в конвективную камеру, где дополнительно отдают свое тепло через теплообменные поверхности 14 и 15 иагреваемым

средам, и выход т через штуцер 16. Дл  охлаждени  корпуса реактора в зазор через штуцер 17 подают воздух.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Реактор с кип щим слоем катализатора, содержащий корпус, внутри которого размещены камеры сгорани , реакционна  и конвективна , и съемную крышку, отличающ и и с   тем, что, с целью интенсификации процесса, реакционна  камера размещена в кольцевом пространстве между стенками корпуса и конвективной камеры, снабженной теплообменными поверхност ми.

   3