Реактор гидрогенизационной переработки нефтяных дистиллятов в неподвижном слое катализатора при восходящем прямотоке реагентов

(51) 4 В 01 3 8/04 в ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТИУ еревос- оедия"У ОННОИ ОВ ВПРИВ, вклю- ализаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Каталитическое жидкофазноестановление ароматических нитроснений. ГИПХ, вып. 62, М., "Хими1968, с. 57-62.Авторское свидетельство СССРУ 191493, кл. 12, 1967.(54) (57) РЕАКТОР ГИДРОГЕНИЗАЦИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯ НЕПОДВИЖНОМ СЛОЕ КАТАЛИЗАТОРА ВОСХОДЯЩЕМ ПРЯМОТОКЕ РЕАГЕНТО чающий корпус, заполненный ка 801106062 тором, штуцер ввода газосырьевой смеси, коллектор сбора продуктов, выполненный в виде закрепленных на центральной трубе горизонтальных труб с отверстиями в верхней части, штуцер вывода продуктов и затворное устрой.ство в верхней части аппарата для удержания слоя в компактном состоя-, нии, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции реактора, затворное устройство выполнецо в виде цилиндрических или прямоугольных коробов, закрепленных посредством патрубков, установленных в отверстиях коллектора сбора продуктов, при этом нижняя часть коробов перфорирована, по меньшей мере, до уровня торцов патрубков.Изобретение относится к реакционным устройствам для проведения гидрогенизационных процессов и может бытьиспользовано при гидроочистке мотор 5ных топлив, вакуумных дистиллятов имасляных фракций,Известен реактор для каталитического жидкофазного восстановленияхлор- и дихлорниитробензолов при вос-. 10ходящем прямотоке газожидкостной смеси, в котором отдельные слои катализатора размещены во внутреннем кожухе. Для удерживания слоя в компактном состоянии каждый слой насадки 15сверху ограничен закрепленной решеткой, а снизу - плавающей решеткой,регулируемой пружинами.Недостатком конструкции являетсядеформация слоя и перекос плавающих 20решеток. Другим недостатком конструкции является необходимость использования пружин, что делает ее примене- .ние невозможным в условиях высокотемпературной водородной и сероводородной Бкоррозии.Наиболее близким к изобретению потехнической сути и достигаемому эффекту является аппарат для контактных процессов в неподвижном слое сыпучей насадки при восходящем движениигаза и жидкости, включающий коллектордля вывода продуктов, бункер, корпус,заполненный сыпучей насадкой, сепарационную решетку, расположенную наднасадкой, и одну или несколько вертикальных труб, закрепленных между бункером и сепарационной решеткой и имеющих отношение диаметра к размерузерна насадки не менее 6: 1, а отноше ние высоты труб к их диаметру не ме"нее 3:1.Недостатком аппарата являетсясложность монтажа и демонтажа элементов затворного устройства: днищабункера и сепарационной решетки ссеткой, выполненных в вице тарелок,перекрывающих сечение реактора, герметично крепящихся между ними, и коллектора вывода продуктов.1 При недостаточно герметичном монтаже элемен 50тов устройства возможен вынос катализатора из реактора, Другим недостатком устройства является необходимостьвыполнения всех элементов, особенносепарационной решетки, очень прочны 55ми, способными выдерживать динамические поршневые усилия слоя катализатора в процессе его уплотнения под действием восходящего газожидкостногопотока.Целью изобретения является повьппение надежности и упрощение конструкции реактора путем усовершенствования затворного устройства.Поставленная цель достигается тем,что реактор гидрогенизационной переработки нефтяных дистиллятов в неподвижном слое катализатора при восходящем прямотоке реагентов, включающийцилиндрический корпус, штуцеры вводаи вывода реагентов, коллектор сборапродуктов с отверстиями в верхнейчасти, оборудован затворным устройством, выполненным в виде цилиндрических или прямоугольных коробов,прикрепленных к вертикальным патрубкам, расположенным по оси отверстийколлектора, при этом нижняя часть коробов перфорирована, по меньшей мере,до уровня торцов патрубков, а отношение высоты неперфорированной частикоробов к максимальному расстояниюмежду ними или стенки корпуса составляет от 2 до 5.Предлагаемое техническое решениепозволяет использовать только одинмонтажный элемент коллектор с коробами) для удержания слоя в компактномсостоянии вместо коллектора, днищабункера, затворных труб и сепарационной решетки, как в известном решении.Это не только упростило конструкциюустройства, но и повысило ее надежность, так как исключило динамическиенагрузки на сепарационную решетку.Кроме того, исключается необходимостьв трудоемких операциях по герметизации периферийной поверхности решеткии укреплении на ней сетки, герметизации днища бункера, затворных труби коллектора, упрощение конструкцииснизило металлоемкость аппарата, внесколько раз снизило время на монтаж и демонтаж устройства и повысилоэксплуатационную надежность реактора.На фиг.1 представлен эскиз реактора с восходящим прямотоком реагентов,общий вид; на фиг.2 - коллектор с коаксиальным расположением патрубков ицилиндрических коробов, поперечныйразрез на фиг.З - коллектор с прямо(угольными коробами, поперечный разрез.,Реактор состоит из цилиндрическогокорпуса 1, заполненного сыпучим катализатором 2. В нижней части реактораразмещен штуцер ввода гаэожидкостной смеси 3 с отбойником, распределительная тарелка 4 и штуцер для выгрузки катализатора 5. В верхней части реактора размещен лаэовый люк 6, штуцер вывода продуктов 7 и коллектор сбора продуктов 8. Коллектор имеет отверстия в верхней части. По оси отверстий герметично прикреплены патрубки 9 с коробами 10. Короба могут иметь цилиндрическую форму и располагаться коаксиально патрубками или прямоугольную форму. Нижнее днище короба герметично прикреплено к патрубку. Нижняя часть короба перфорирована, по меньшей мере, до уровня торца патрубка. Высота затворного слоя определяется высотой короба от уровня перфорации или уровня забора газопродуктовой смеси до верхнего днища короба. Уровень засыпки катализатора в аппарат находится вьппе верхнего днища коробов. Таким образом, объем катализатора от верхнего короба до уровня загрузки является бункером, из которого катализатор пересыпается между элементами устройства для восполнения объема реакционной зоны при утрамбовке и усадке слоя.30Реактор работает следующим образом.Газосырьевая смесь через штуцер 3 попадает в реактор и на тарелке 4 равномерно распределяется в слое катализатора 2. Далее газожидкостная смесьвосходящим прямотоком движется через неподвижный слой катализатора, где.протекают требуемые реакции. На уровне торцов патрубков 9 через перфорированную часть коробов 10 происходит осепарация газожидкостного потока от катализатора, при этом непосредственно внутри короба происходит изменение режима течения потока45 с эмульсионного или дисперсного на барботажный. Парогазовая смесь скапливается в объеме коробов вьппе уровня торца патрубков, а зеркало жидкости устанавливается на уровне торца. Затем смесь газа в жидкости через патрубки 9 собирается в коллекторе 8 и выводит из реактора через штуцер 7.Удержание слоя катализатора в ком-. пактном состоянии при любых скоростях фнльтрующего потока обеспечивается правильным выбором соотношения высоты неперфорированной части коробов к максимальному расстоянию между коробами или коробами и стенкой корпуса. Например, тангенс угла внутреннего трения для алюмокобальтмолибденового катализатора с размером частиц 4 х х 4 мм составляетвеличину 3,0, т.е. критическая величина Н/Д, - 3,0, Допустим коллектор сконструирован с использованием прямоугольных коробов, расстояние между которыми составляет 100 мм, а максимальное расстояние между коробами и корпусом составляет 150 мм. В этом случае высота ненерфорированной части коробов должна быть принята равной 150 3 = 450 мм. Учитывая монтажные погрешности, полученная критическая величина затворного слоя должна быть увеличена на 10-803, что приведет к увеличению высоты неперфорированной части коробов до 500- 600 мм.Таким образом, предлагаемая конструкция реактора позволяет по сравнению с прототипом повысить надежность и упростить конструкцпо затворного устройства, снизить металлоемкость устройства, увеличить до 10 сут. продолжительность работы установки в год и тем самым повысить производительность.. Тираж Государст елам изоб сква, Ж-З 9 Подписнного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/