Реактор для получения сажи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК сщС 09 С Д ЫТИИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН В Рогов, сследов го угле атель"рода ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ по авт.св, У 8506 ч 2, о т л и ч а ю " ц и й с я Тем, что, с целью повышения выхода сажи и снижения металлоем" кости реактора, инжектор и труба для отбора сажегазовых продуктов выпол . иены в огнеупорной футеровке реакто ра.1 843Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и неФтехимической промышленности, в частности к, реакторам дляполу ения сажи путем термическогоили термоокислительного разложения уг леводородного сырья,Изобретения может быть успешно использовано для получения иэ жидкогоуглеводородного сырья печных саж, при"меняемых в качестве усиливающего на Ополнителя при изготовлении шин и резино-технических изделий.В основном изобретении описан реактор для получения сажи, который со"держит последовательно установленныекамеру горения с патрубками для подачи.топлива и воздуха и форсункой дляподачи сырья и реакционную камеру сфорсункой для подачи эакалсчного агента и трубой для отбора сажегазовых. продуктов. Камера горения иреакционная камера выполнены из огнеупорнойфутероМи, смонтированной в металли"ческом корпусе. Входной торец трубы.для отбора сажегаэовых продуктов ус" 2тановлен перед Форсункой для подачизакалочного агента, а между выходнымторцом трубы и патрубком для подачитоплива и воздуха в камеру горенияустановлен инжектор, Труба и инжектор30выполнены иэ огнеупорных материалов,:смонтированных В отдельном металли"ческом корпусе, присоединенном к кор"пусу реактора ).Недостатком известного, реакторадля получения сажи являются большие З 5тепловые потери трубы и инжектора,в результате чего снижается эффективность использования Физического тепла рециркулируемых сажегазовых продуктов. Это приводит к необходимости 40увеличения количества рециркулируемыхсажегазовых продуктов и воздуха, по"даваемых в камеру горения и, следовательно,. к уменьшению выхода сажи в. расчете на используемый в процессе 45углеводород,Другим недостатком известного ре,актора является его большая металло"емкость, сложность изготовления имонтажа трубы для рециркуляции сажегазовых продуктов,Целью изобретения, является увеличение выхода сажи (в расчете на уг"леводород, подаваемый в реактор 1 иснижение металлоемкости реактора. , 55Указанная цель достигается тем,что предлагаемый реактор содержит,корпус с последовательно установлен" уными в нем камерой горения с патрубками для подачи топлива и воздуха и форсункой для подачи сырья и реакци" онной камерой с Форсункой для подачи закалочного агента:, трубу для отбора сажегазовых продуктов, входной торец которой установлен перед форсункой для подачи заключенного агента, и инжектор, установленный между выходным торцом трубы для отбора сажегазовых продуктов и патрубком для подачи топлива и воздуха в камеру горения, инжектор и трубакоторых может быть несколько ) выполнены в огнеупорной Футеровке реактора,Это позволяет значительно умень"шить тепловые потери от рециркулиру"емых сажегазовых продуктов и эффективнее испольэовать их Физическое теплов процессе. Более полное использование Физического тепла дает воэмож"ность существенно уменьшить количество рециркулируемых сажегазовых продуктов и избыток воздуха, подаваемо"го в камеру реакции, в расчете на 1 кг сырья; это в конечном итоге приводит кувеличению выхода сажи иэиспользуемого в процессе углеводорода. Кроме того, снижается металлоемкость реактора и упрощается его изготовление.На фиг. 1 изображен общий вид реактора, продольный разрез; на Фиг. 2 " то же,поперечный разрез.еРеактор для получения сажи включает корпус 1 в котором последовательно и соосно расположены соединенные друг с другом камера 2 горения и реакционная камера 3. В камере 2 горения установлена аксиально сырьевая Форсунка ч. Камера 2 горения цилиндрического типаснабжена тремя патрубками 5 для подачи топлива и воздуха, размещеннымисимметрично"по периферии передней крышки корпуса 1патрубки могут быть установлены тангенциально ). В патрубках 5 установлены три горелки 6 для сжигания углеводородного топлива. В огнеупорной Футеровке камеры 2 горения выполнены три инжектора, которыевключают камерусмешения и приемнуюкамеру 8. Камера 7 емешения каждогоинжектора расположена таким образом,чтобы обеспечить тангенциальный вводввод можно осуществить и радиально ) .рециркулируемых сажегазовых продуктов,Приемная камера 8 каждого инжектора встроенной в огнеупорном слое тру-,бой 9 соединена с реакционной камеЕдиницаизмерения Показатель 2. Расход сырьяРасход топлива кг/ч 500 500 нм /ч 660 600 то же Э 8434 рой. 3. В приемной камере 8 каждого ин" жектора по ее продольной оси установлена форсунка 10, выходная насадка 11 которой выполнена в виде сопла Ндва" ля. Форсунка 10 патрубком соединена с источником воздуха под давлениемне показан ). В конце реакционной камеры 3 после точки присоединения труб 9 для отбора сажегазовых про" дуктов установлены форсунки 12 для 10 подачи закалочного агента.Получение сажи в реакторе, выпол ненном согласно данному.изобретению, осуществляется следующим образом. В форсунку 10 каждого инжектора пода" ют по стрелке А воздух в количестве 160 нм/ч под давлением от 4 до 8 ати. Поток воздуха из выходной насадки 11 форсунки 10 поступает в камеру 7 смешения инжектора и создает разрежение в приемной камере 8 инжектора.:В результате этого из реакционной камеры через. трубу 9 в приемную камеру 8 каждого инжектора поступают сажегазо" вые продукты с температурой 1500" 1550 оС, которые в камере 7 смешения каждоГо инжектора смешиваются с потоком воздухаПолученная смесь поступает в камеру 2 горения, и горючие ком" поненты сажегаэовых продуктов сгораЗО ют с образованием потока продуктов полного горения. Для обеспечения полного сгорания в камеру 2 горения через патрубки 5 подают по стрелке Б воздух на горение с температурой 250 оС. В поток продуктов горения, поступающий в 35 реакционную камеру 3, через сырьевую форсунку 4 подают по.стрелке В рас- " пыленное углеводородное сырье, пред" варительно подогретое до 180 С в коо личестве 500 кг/ч. Для лучшего распыления сырья в форсунку 4 подают по Расход воздуха на го"рение Расход воздуха на инаек"тирование 57 4стрелке Г воздух под давлением 6 ати,с температурой 250 оС в количестве300 науч. В качестве сырья использована смесь зеленого масла и антрацено"вого масла в соотношении, 1:1.В реакционной камере 3 углеводород"ное сырье за счет тепла продуктов го"рения при 1550 С разлагается с выделе"онием сажи. Полученные высокотемпературные продукты разделаются на две части,Одну часть в количестве, 26 об, подают на сжигание в качестве топлива в Камеру 2 горения. При этом количествосажегазовых продуктов составляет0,928 нм /кг сырья. Другая( основ-.Эная ) часть сажегазовых продуктов про";ходит в зону охлаждения и в нее че"рез форсунки 12 под давлением 14 атиподают по.стрелке Д закалочный агентраспыленную воду ). Охлажденные до650 оС сажегаэовые продукты выходятиз реактора и поступают в системуустройств:для отделения сажи от газообразных продуктов реакции,В период разогрева реактора и выведения его на режим получения сажив патрубки 5 камеры 2 горения подаютчерез горелки 6 по стрелке Е углеводородное топливопропанбутановуюсмесь ) общим количеством 60 нм-Уч,В дальнейшем подача топлива уменьша"ется или прекращается полностью.В таблице приведены результатыопытов по предлагаемому реакторув сравнении с прототипом. Как видноиз таблицы, выход сажи в расчете наиспользуемый в процессе углеводородв предложенном реакторе выше, чем визвестном, на 1,83 при том же качестве полученной сажи, металлоемкостьреактора при этом снижается. По прото- В предлага" типу емом реакто- ре" фф - 1902 1951 0,83 0,57 1,) 37 0,54 С 2 Н 2 Остальное вес. 8,4 60,2 Физико-химические свойства сажиИасляное число мл/100 г 350 148 м /г 71 е а аа а ав ев е в е е ев аа Е ае а Е Ве ае Е Е а а Е еа ав и ав Е а ев ае е аа в а е е ев е а е е ав е е еа е е4При незначительных затратах на из- усовераенствование может быть осуготовление инжекторов и встроенных ществлено на действующих в промышленв огнеупорном слое труб предложенное 50 ноСти реакторах для подучения сажи.,еа а ивэ ф в один инжекторсуммарный Давление воздуха в ин.жектореКоличество рециркулиру"емых сажегазовых продуктов на сжигание Удельный расход рецир" кулируемых сажегазо. вых продуктов СО Н 2 Выход сажи (на исполь" зованный в процессе углеводородУд. геометрическая по" верхность 1 кинетичес,кий метод )ОС ИПФ еФ 3-И Реаактор П Г ю е ЪФ ю ю ю Ф Ю Ф ВЮ 3 Ю ю Заказ 1 б 92 ькова Техред а ю е е ев аав а еа е ев ю а мТираж И Государств делам изобреИосква Ж" Ль а ае ю ее ее юе и В ав е ае ППП "Патент" Ж Кастелевич 1(орР Ю фа еве аю ае аЮ ФВЬЮЭГЮВФФ ФФВВю ВФбб .Подп енного комитета СССР тений и открытий РаЧиская наб. д.