Реактор для проведения каталитических процессов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕОМХ РЕСПУБЛИК 01 Ю 8 04 ГОСУДа СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(21) 3489879/23-26(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 713584, кл. В 01 Ю 8/02, 1980.2. Патент США Р 4244922,кл. 422/218, 1981.,(54) (57) 1. РЕАКТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ с радиальным ходом газа, включающий цилиндри. ческий корпус, внутри которого коаксиально с образованием кольцевого пространства, разделенного вертикально установленными радиальными перегородками на секции, установлена перфорированная обечайка с катализатором и центральной перфорированной трубой, соединенной с патрубком вывода продуктов реакции, крышку, "днище, распределительное устройство соединенное с патрубком ввода реагентов, и патрубок для выгрузки катализатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения металлоемкости реактора, последний снабжен ложным перфорированным днищем,соединенным с нижним торцом перфорированной обечайки и размещенным на расстоянии от днища с образованием канала, сообщенного с секциями кольцевого пространства,2. Реактор по п.1, о т л и ч а ю-щ и й с я тем, что ложное днище выполнено в виде перевернутых и перфорированных в верхней части желобов, изогнутых по Форме днища и обращенных к нему открытым торцом, при этом стенки желобов расположены на днище И и образуют каналы, соединенные соответственно с секциями кольцевого пространства.Изобретение относится к конструкциям реакторов со стационарным слоемкатализатора и может бить использовано,. например, в гидрогенизационныхпроцессах,Известен реактор для каталитического процесса, имеющий корпус с2-мя.днишами, кольцевой зазор междукорпусом и слоем катализаторов длявхода потока сырья, образованныйжелобами с перфорированными стенками,10поддерживающими слой катализатора,центральный перфорированный катализатор для сбора готового продукта иштуцер для вывода его из реактора.Нижнее днише аппарата до обреза перФорированных желобов заполнено инертным зернистым материалом, поддерживающим слой катализатора 11Недостатком этой конструкцииявляется то, что значительная частьрабочего объема аппарата, заполненная инертным материалом, не используется для проведения реакции, анижнее дно работает в условиях повышенных температур, возникающих приреакции,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и,цостигаемомуэффекту является реактор, включающий цилиндрический корпус, внутрикоторого коаксиально с образованиемЗОкольцевого пространства, разделенного вертикально установленными радиальными перегоролками на секции,установлена перфорированная обечайка с катализатором и центральной З 5перфорированной трубой, соединеннойс патрубком вывода продуктов реакции, крышку днище, распределительное устройство, соединенное с патрубком вьода реагентов, и патрубок 4 Одля выгрузки катализатора 123,Недостатком этой конструкции является то, что пространство междуустройством, поддерживаюшимслойкатализатора и футеровкой нижнегодниша не заполнено катализатороми не используется в рабочег. процессе, Кроме того, применение теплоизоляционного материала также приводит к потере полезного объема реактора, труцоемко и ненадежно в эксплуатации,Цель изобретения - увеличениепроизводительное.ти и уменьшение металлоемкостн,Поставленная цель достигается тем, что реактор для проведения каталитических процессов с радиальным ходом газа, включающий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально с образованием кольцевого пространства, разделенного вертикально установленными радиальными перегородками на секции, установлена перфорированная обечайка с катализатором и центральной перфорированной трубой, соединенной с патрубком вывода продуктов реакции,крышку, днише, распределительноеустройство, соединенное с патрубкомввода реагентов, и патрубок длявыгрузки катализатора, снабжен ложным перфорированным днищем, соединенным с нижним торцом перфорированной обечайки и размещенным на рас;стоянии от днища с образованием канала, сообшенного с секциями кольцевого пространства, при этом ложноеднице выполнено в виде перевернутыхи перфорированных в верхней части желобов, изогнутых по форме днища иобращенных к нему открытым торцом,при этом стенки желобов расположены на днище и образуют каналы,соединенные соответственно с секциямикольцевого пространства,На фиг.1 схематически изображена предлагаемая конструкция реактора., на Фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1,на Фиг.4 - узел 1 на Фиг.З,Реактор состоит из цилиндрического корпуса 1, верхнего 2 и нижнего 3днищ. На верхнем днище 2 установленпатрубок 4 ввода сырья. В выходномсечении патрубка 4 крепится устройство 5 распределения потока, предназначенное для равномерного распределения сырья вдоль стенок корпуса,Б верху цилиндрического корпуса 1установлена тарелка б, предназначенная для предотвращения проходачерез слой катализатора 7 в вертикальном направлении. На нижнем днище3 имеется патрубок 8 выгрузки катализатора и штуцер 9 вывода продукта, соединенный с центральной перфорированной трубой 10, служащей сборным коллектором для вывода продукта.На внутренней поверхности нижнегоднища 3 установлено, ложное перфорирование днища, которое может бытьвыполнено в виде желобов 11, изогнутых по форме днища 3.Верхний торец изогнутых перфорированных желобов 11, расположенныхна нижнем днище, соединен с нижнимконцом основных вертикальных секций12, образованных радиальными перегородками 13, что дает возможностьпотоку сырья проходить в установленные на нижнем днише изогнутые желоба 11 и через отверстия на их внешней стенке 14 поступать в слой катализатора 7 и оттуда, через центральную трубу, выходить иэ реактора.аппарат работает следующим образом.Поток сырья вводится в аппарат через верхний патрубок 4 и, пройдя устройство 5 распределения потока, направляется в кольцевое простраиство между корпусом 1 аппарата и слоем катализатора, разделенное на секции с помощью вертикальных перегородок 13; и далее в являющиеся их фактическим продолжением изогнутые желоба 11, расноложенные на нижнем днище. Из секциЯ 12, желобов 11 по всей их длине, через отверстия в стенках поток радиально проходит слой катализатора 7, собирается в центральной трубе 10 и выводится из аппарата через нижний центральный штуцер 9.Проходя по желобам 11, поток сырья омывает внутреннюю поверхность стенокднища, создавая подвижной газовый слой, охлаждающий стенку днища ,и препятствующий ее нагреву за счет ,теплоты, выделяющейся из реакции.Таким образом, в предлагаемой ,конструкции расчетная температура стенок днища равна температуре вхоцящего потока,В реакторах известной конструкции расчетная температура стенки "равна температуре зоны реакции, которая при зкзотермических реакциях выше температуры сырья. Например, в процессе конверсииокиси углерода в реакторе известнойконструкции температура стенки эасчет нагрева от тепла, выделившегося при реакции, равна 300-350 фС.В предлагаемом реакторе температурастенки, равная температуре потока,составляет 150-300 С, что помимооповышения эксплуатационной надежности уменьшает расчетную толщину стен 1 О ки на 18-20.Таким,образом, предлагаемоеизобретение позволяет увеличить количество катализатора, загружаемоев реактор на 10-30 в зависимости 15 о диаметра аппарата и Формы егоднища, соответственно повысить проиэводйтельность реактора.В базовом реакторе риФормингаф 3,4 м с эллиптическим днищем 2 п объем загружаемого катализатора составляет 50 м. В реакторе предлагаемой конструкции объем загружаемогокатализатора составляет б 0 мблагодаря использованию объема нижнего 25 днища.Увеличение объема катализаторана 20 позволяет пропорциональноповысить производительность базового реактора.10 б 0214 Составитель Н, Кацовскаяк Техред В.Далекорей Корректор О, Бил едактор А, Х исн Проектная,тент" Ужгоро илиал П акая 9905/5 Тира ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва, 537 Подп арственного комитета зобретений и открыти Ж, Раушская наб.