Кожухотрубный каталитический реактор для переработки нефтепродуктов. Реактор переработка нефти


Оборудование нефтеперерабатывающих заводов. Реакторное оборудование.

Карта сайта
  • Разработки
    • Добавка БТ (МИНИМА)
    • Монометиланилин (ММА)
    • Производство ММА
    • ММА на НПЗ
    • Метаформинг
    • Результаты испытаний
      • Исходный бензин
      • Испытание 1
      • Испытание 2
    • Физ/Хим показатели
    • Инструкции
      • Применение МИНИМА
    • Разработка присадок
    • Ферроцен
    • Очиститель инжектора
    • Бензин спортивный
    • ЦГН
    • Бензины ЕВРО-3, ЕВРО-4
  • Справочник
    • Антидетонаторы
      • ТЭС
      • Железосодержащие
      • Марганецсодержащие
      • Оксигенаты
      • Ароматические амины
    • Допущенные присадки
    • ГОСТы
      • ГОСТ 2084-77
      • ГОСТ Р 51105-97
      • ГОСТ Р 51313-99
      • ГОСТ Р 51866-2002
      • Технический регламент
    • Топливная хартия
    • Сортность бензина
    • Перв. переработка нефти
      • Обессоливание
      • Атм. и вакуумн. перегонка
      • Вторичная перегонка
      • Газофракционирование
    • Процессы пр-ва бензинов
      • Каталитический риформинг
      • Изомеризация
      • Гидроочистка
      • Каталитический крекинг
      • Алкилирование
      • Олигомеризация олефинов
      • Гидрокрекинг
      • Висбрекинг
      • Коксование
    • Технологии пр-ва масел
      • Производство масел
      • Деасфальтизация гудрона
      • Очистка растворителями
      • Депарафинизация масел
      • Контактная доочистка
      • Гидродоочистка масел
    • Технол. пр-ва парафинов
      • Производство парафинов
      • Неочищенные парафины
      • Доочистка парафинов
      • Жидкие парафины
    • Производство битумов
    • Методы испытаний
      • КМКО
      • Испаряемость
      • Потери от Испарения
      • Защитные свойства
    • Оборудование НПЗ
      • Реакторное оборудование
      • Технологические печи
      • Ректифик. колонны
      • Теплообменные аппараты
      • Вакуум. устройства
      • Насосы
      • Компрессоры
      • Емкости, резервуары
      • Трубопроводы
      • Констр. материалы
    • Физ-химия нефти
      • Плотность
      • Молекулярная масса
      • Вязкость
      • Поверхностное натяжение
      • Характеризующий фактор
      • Давление насыщ. паров
      • Конст. фазов. равновесия
      • Критические параметры
      • Теплоемкость
      • Теплота испарения
      • Теплота плавления
      • Теплотворная способность
      • Энтальпия
      • Теплопроводность
      • Тепловые эффекты
      • Индивид. соединения
    • Хар-ки нефтепродуктов
      • Фракционный состав
      • Температура застывания
      • Октановое число
      • Цетановое число
      • Высота нек. пламени
      • Методы испытаний
      • Сырье НПЗ
      • Классификация нефтей
      • Характеристика нефтей
      • Газовые конденсаты
      • Топлива
      • Нефтяные масла
      • Присадки к маслам
      • Ароматика
      • Сжиженные газы
      • Др. нефтепродукты
    • Общезав. хоз-во НПЗ
      • Прием и отгрузка
      • Хранение нефтепродуктов
      • Электроснабжение
      • Теплоснабжение
      • Водоснабжение
      • Канализация, очистка
      • Снабжение топливом
      • Снабжение газами
      • Факела
    • Пром. безопасность
      • Свойства продуктов
      • Категорирование
      • Электрооборудование
      • Трубопроводы
    • Охрана окруж. среды
      • Основные понятия
      • Нормирование
      • Контроль
  • Статьи
  • Проектирование
    • Консультации
    • Моделирование
    • Оборудование
      • Каталог
      • Теплообменники
      • Емкости
      • Нестандарт. оборудование
      • Колонные аппараты
      • Реакторное оборудование
    • Установка риформинга
    • Сертификация
    • Утилизация
    • Статический смеситель
      • Описание
      • Опросной лист
    • Динамический смеситель
    • Регенерация масел
    • мини НПЗ
    • Хими

additive.spb.ru

Кожухотрубный каталитический реактор для переработки нефтепродуктов

 

Реактор предназначен для переработки нефтепродуктов. Реактор содержит корпус 1 с верхней 4 и нижней 5 крышками и патрубками входа и выхода реагентов и теплоносителя, отбойники 12, размещенные в верхней 4 и нижней 5 крышках, и образованный внутри корпуса 1 контур естественной циркуляции реагентов с центральной трубой 11 нисходящей циркуляции с патрубками 13 для ввода реагентов и пучком труб 9 восходящей циркуляции, установленных в трубных решетках 8. В верхней 4 и нижней 5 крышках корпуса 1 размещен носитель для катализатора 10. В качестве носителя для катализатора 10 использованы термостойкие адсорбенты. Технический эффект: упрощение и снижение стоимости технологического процесса и повышение выхода готового продукта. 1 ил.

Полезная модель относится к конструкции реактора трубчатого типа и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известен кожухотрубный каталитический реактор, содержащий корпус с верхней и нижней крышками и патрубками для входа и выхода реакционной массы и теплоносителя, трубные решетки с пучком труб, внутри которых размещен катализатор, содержит дополнительно слои катализатора, размещенные в двух зонах, одна из которых расположена в верхней крышке, где размещен катализатор, обеспечивающий дополнительное превращение реакционной массы в продукты реакции, другая - в нижней крышке, где помещен отработанный катализатор с равномерно расположенными в нем металлическими трубами, обеспечивающими выравнивание концентрации реакционной массы и температуры на входе в трубчатый пучок (RU №2180266, опубл. 10.03.02).

Недостатком данного реактора является использование готового катализатора для ведения процесса катализа, что требует дополнительных затрат на его приобретение или производство, это повышает стоимость процесса переработки. Для проведения процесса требуется принудительная циркуляция реагентов, непосредственное введение готового катализатора в процесс переработки может вызвать его закоксовывание, а это требует его очистки. В результате этих недостатков усложняется технологический процесс переработки и повышается его стоимость.

Наиболее близким к предлагаемому кожухотрубному каталитическому реактору для переработки нефтепродуктов является конструкция трубчатого теплообменного реактора, содержащая корпус с верхней и нижней крышками и патрубками для входа и выхода реагентов и теплоносителя, отбойники, размещенные в верхней и нижней крышках, и образованный внутри корпуса контур естественной циркуляции с центральной трубой нисходящей циркуляции, с патрубками для ввода реагентов и пучком труб восходящей циркуляции, установленных в трубных решетках (Н.П.Долинин «Установка для нагрева химической аппаратуры высокотемпературными органическими теплоносителями», Машгиз, М., 1963, с.232).

В известном реакторе при проведении процесса без катализатора будет низкий выход готового продукта, а введение готового катализатора усложняет технологический процесс и повышает его стоимость.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение и снижение стоимости технологического процесса и повышение выхода готового продукта.

Для достижения данного технического результата в кожухотрубном каталитическом реакторе для переработки нефтепродуктов, содержащем корпус с верхней и нижней крышками и патрубками входа и выхода реагентов и теплоносителя, отбойники, размещенные в верхней и нижней крышках, и образованный внутри корпуса контур естественной циркуляции реагентов с центральной трубой нисходящей циркуляции с патрубками для ввода реагентов и пучком труб восходящей циркуляции, установленных в трубных решетках, в верхней и нижней крышках корпуса размещен носитель для катализатора, а в качестве носителя использованы высокодисперсные термостойкие материалы.

Размещение носителя для катализатора в верхней и нижней крышках корпуса в процессе переработки нефтепродуктов обеспечивает адсорбцию металлоорганических соединений из смолисто-асфальтовых веществ на носителе, потому что в качестве носителя использованы термостойкие адсорбенты.

В качестве сырья процесса можно использовать нефть, нефтяные дистилляты, газовые конденсаты или углеводороды вторичного происхождения, например, продукты гидрокрекинга тяжелых нефтяных фракций.

Осажденные на носителе металлоорганические соединения из смолисто-асфальтовых веществ выполняют роль катализатора в процессе переработки нефтепродуктов, что позволяет упростить технологический процесс и снизить его стоимость.

Размещение носителя для катализатора в верхней крышке позволяет повысить время пребывания реагентов в реакторе и повысить степень их превращения в готовый продукт.

На чертеже представлен общий вид кожухотрубного каталитического реактора.

Он содержит корпус 1 с патрубками входа 2 и выхода 3 теплоносителя, с патрубками входа 6 и 14, 15 выхода реагентов, верхнюю 4 и нижнюю 5 крышки, в которых размещены отбойники 12.

В центре корпуса 1 размещена труба 11 нисходящей циркуляции с патрубками 13 для ввода реагентов.

Трубные решетки 8 закреплены во фланцевые соединения 7 между корпусом 1 и крышками 4 и 5. В трубных решетках 8 установлен пучок труб 9 восходящей циркуляции реагентов. В верхней 4 и нижней 5 крышках размещен носитель для катализатора 10. В качестве носителя использованы термостойкие до 400°С адсорбенты, например, активированный уголь, кварц, окись алюминия, цеолит и др. Использование адсорбента выше 400°С нецелесообразно, т.к. происходит деструкция перерабатываемого сырья.

Кожухотрубный каталитический реактор для переработки нефтепродуктов работает следующим образом.

Теплоноситель подают через патрубок 2 в межтрубное пространство корпуса 1, отработанный теплоноситель выходит через патрубок 3. Нефтепродукты поступают при атмосферном давлении через патрубок 6 в верхнюю крышку 4 корпуса 1 и по патрубкам 13 вводятся в центральную трубу 11 нисходящей циркуляции, где они нагреваются и, опускаясь в нижнюю крышку 5, проходят через носитель для катализатора 10, на котором осаждается основная часть металлоорганических соединений, образующихся в процессе переработки из смолисто-асфальтовых веществ, которые выполняют роль катализатора. Образующаяся при нагревании нефтепродуктов в трубах 9 парожидкостная смесь имеет плотность значительно ниже плотности смеси в центральной трубе 11, т.к. в центральной трубе 11 на единицу объема нефтепродуктов приходится меньшая теплообменная поверхность, чем в трубах 9, вследствие этого в реакторе создается интенсивная естественная циркуляция нефтепродуктов, в трубах 9 снизу вверх, а в центральной трубе 11 сверху вниз. Парожидкостная смесь из пучка труб 9 восходящей циркуляции и центральной трубы 11 нисходящей циркуляции поступает в верхнюю крышку 4, проходит через носитель для катализатора 10, при этом происходит осаждение оставшихся в ней металлоорганических соединений из смолисто-асфальтовых веществ, которые выполняют роль катализатора, и дополнительное превращение нефтепродуктов в готовый продукт. Парожидкостная смесь в верхней крышке 4, проходя через отбойники 12, отделяется от капель жидкости, которые направляются в центральную трубу 11 нисходящей циркуляции, а пар выводится через патрубок 14 на конденсирование.

Образующийся в результате термокаталитической обработки на носителе для катализатора 10 в верхней крышке 4 тяжелый продукт через патрубки ввода увлекается в центральную трубу 11 нисходящей циркуляции и вместе с тяжелым продуктом, образующимся в нижней крышке 5, собирается в нижней части крышки 5 и удаляется из реактора через патрубок 15.

Таким образом, предлагаемый кожухотрубный каталитический реактор для переработки нефтепродуктов обеспечивает образование катализатора непосредственно в процессе переработки нефтепродуктов за счет использования носителя для катализатора из термостойкого адсорбента, размещенного в верхней и нижней крышках корпуса, на котором адсорбируются металлоорганические соединения из смолисто-асфальтовых веществ, выполняющие роль катализатора, что обеспечивает упрощение и снижение стоимости технологического процесса переработки и повышение выхода готового продукта.

Кожухотрубный каталитический реактор для переработки нефтепродуктов, содержащий корпус с верхней и нижней крышками и патрубками входа и выхода реагентов и теплоносителя, отбойники, размещенные в верхней и нижней крышках, и образованный внутри корпуса контур естественной циркуляции реагентов с центральной трубой нисходящей циркуляции с патрубками для ввода реагентов и пучком труб восходящей циркуляции, установленных в трубных решетках, отличающийся тем, что в верхней и нижней крышках корпуса размещен носитель для катализатора, а в качестве носителя использованы термостойкие адсорбенты.

poleznayamodel.ru

Реактор для переработки углеводородного сырья

Изобретение относится к области переработки углеводородного сырья, к устройствам для переработки кубовых остатков, гудронов, битумов, мазутов и т.д. Реактор для переработки углеводородного сырья включает узел 8 поджига газовой смеси и сборный охлаждаемый корпус, который состоит из камеры 5 образования рабочего тела, камеры пиролиза с узлом 19 подачи перерабатываемого сырья и камер 7 закалки. К корпусу присоединены патрубки для подвода и отвода реагентов. Реактор дополнительно содержит генератор 4 горячих газов, выход которого соединен со входом камеры 5 образования рабочего тела. Генератор 4 горячих газов имеет внутреннюю камеру 9 сгорания, стенки 10 которой коаксиальны корпусу генератора 4 горячих газов. Камера 9 сгорания сообщается с узлом 8 поджига газовой смеси и снабжена патрубком 13 подачи инициирующего горение газа. Во входной части камеры 5 образования рабочего тела установлен коллектор 16 с радиальными отверстиями 17. Коллектор 16 сообщается с патрубком 18 подачи горючего. Между камерой 5 образования рабочего тела и камерой 6 пиролиза расположен узел 19 подачи перерабатываемого сырья, выполненный в виде радиальных форсунок 20, закрепленных на корпусе реактора. Между камерой 6 пиролиза и камерой 7 закалки расположен узел подачи водорода или водородсодержащего газа, выполненный в виде радиальных форсунок 22, закрепленных на корпусе реактора. Изобретение повышает качество получаемого продукта и существенно увеличивает межремонтный срок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области переработки углеводородного сырья, а именно к устройствам для переработки в том числе кубовых остатков, гудронов, битумов, мазутов и т.д.

Известен реактор для переработки вторичного тяжелого углеводородного сырья [Патент РФ 2170754, МКИ С 10 G 7/00, опубл. 20.07.2001]. Реактор имеет корпус, в котором размещены перфорированные перегородки, ориентированные перпендикулярно его оси. Реактор также снабжен узлом подачи тяжелого углеводородного сырья, узлом подачи активирующего агента, например пропан-бутан-водородной смеси, узлом ввода рециркулирующих остатков переработки и узлом вывода парогазовой смеси. При движении сырья и активирующего агента через отверстия перфорации происходит диспергация массового потока с образованием пузырьков и увеличением за счет этого поверхности контакта сырья и активирующего агента. В процессе движения этого диспергированного потока от первой перегородки к последней интенсифицируется не только процесс дистилляции светлых фракций, содержащихся в исходном сырье, но дополнительно осуществляется процесс химического взаимодействия перерабатываемого сырья с активирующим газом, с парами вновь образованных светлых фракций углеводородов, и происходит процесс конверсии тяжелых углеводородов в светлые. При работе конвектора температура процесса в реакционной зоне достигает ≈300°С. Выход светлых продуктов хотя и выше, чем в известных процессах замедленного коксования и вакуумной дистилляции, однако составляет порядка 53 мас.%.

Известен гидродинамический кавитационный реактор [Патент РФ 2124550, МКИ С 10 G 15/08, опубл. 10.01.99], в герметично закрытом корпусе которого, выполненном в виде вертикально ориентированного цилиндрического стакана, с помощью разделительных перегородок образованы рабочие камеры. Углеводородное сырье вместе с водой подается в реактор под высоким давлением (180-220 атм) и поступает в перфорированный завихритель. Далее турбулизированный диспергированный парожидкостный поток через сопла насадка, установленного на выходе завихрителя, попадает последовательно в рабочие камеры. Рабочие камеры сообщаются между собой посредством сопел. В рабочих камерах в области повышенного давления паровые пузырьки охлопываются и происходит резонансный кавитационный процесс, обусловливающий генерацию акустического излучения, воздействующего на сырье. Это приводит к деструкции молекул тяжелого углеводородного сырья, что обеспечивает получение высокого процента выхода светлых фракций.

Приведенные выше аналоги позволяют осуществлять переработку тяжелых углеводородов в светлые фракции за счет кавитационных физико-химических процессов, приводящих к деструкции молекул.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является реактор для переработки углеводородного сырья [Патент РФ №2206387, опубл. 20.06.2003]. В сборном водоохлаждаемом корпусе реактора имеется камера пиролиза и камера закалки, выполненная в форме расширяющегося сопла, в которое поступает вода из системы водоохлаждения реактора. В камере пиролиза расположен узел подачи углеводородного сырья, выполненный в виде продольно ориентированных перфорированных трубок. Образование рабочего тела осуществляется при помощи горелки, в которой сжигается смесь горючего газа и окислителя. Инициация горения газовой смеси осуществляется при помощи узла поджига. Прототип обладает рядом недостатков. Во-первых - явление коксования, поскольку забиваются отверстия продольно ориентированных трубок, что приводит к прекращению подачи сырья. Это вызывает необходимость остановки реактора для осуществления ремонтно-профилактических работ. Во-вторых, по поперечному сечению камеры пиролиза нет равномерного распределения реагентов, что делает глубину переработки недостаточной. В-третьих, в камере закалки создается эмульгированная смесь продуктов пиролиза, что также снижает качество полученного продукта.

В основу изобретения поставлена комплексная задача повышения межремонтного срока и повышение качества полученного продукта.

Поставленная задача решается изменением конструкции.

Реактор для переработки углеводородного сырья имеет в своем составе узел поджига газовой смеси и сборный охлаждаемый корпус, включающий камеру образования рабочего тела, камеру пиролиза с узлом подачи перерабатываемого сырья и камеру закалки. К корпусу присоединены патрубки для подвода и отвода реагентов. От прототипа реактор отличается тем, что дополнительно содержит генератор горячих газов, выход которого соединен со входом камеры образования рабочего тела. Генератор горячих газов имеет внутреннюю камеру сгорания, стенки которой коаксиальны корпусу генератора горячих газов. Входной торец генератора горячих газов предназначен для присоединения к магистрали подачи газа-окислителя. Камера сгорания сообщается с узлом поджига газовой смеси и снабжена патрубком подачи инициирующего горения газа. Во входной части камеры образования рабочего тела установлен коллектор с радиальными отверстиями. Коллектор сообщается с патрубком подачи горючего. Между камерой образования рабочего тела и камерой пиролиза расположен узел подачи перерабатываемого сырья, выполненный в виде радиальных форсунок, закрепленных на корпусе реактора. Между камерой пиролиза и камерой закалки расположен узел подачи водорода или водородсодержащего газа, выполненный в виде радиальных форсунок, закрепленных на корпусе реактора.

В камере закалки дополнительно могут быть установлены каталитические элементы, которые предпочтительно выполнить в виде поперечно установленных решеток, покрытых катализатором.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен продольный разрез реактора.

Реактор имеет цилиндрический горизонтально ориентированный корпус с наружной стенкой 1 и внутренней стенкой 2. Между стенками имеется кольцевая щель, в которую при помощи патрубков 3 подается и отводится хладагент, например вода, воздух, азот и т.д.

Основными узлами реактора являются генератор 4 горячих газов, камера 5 образования рабочего тела, камера 6 пиролиза, камера 7 закалки и узел 8 поджига газовой смеси. Внутри корпуса генератора 4 горячих газов выполнена камера 9 сгорания, стенки 10 которой коаксиальны стенкам корпуса генератора 4 горячих газов, и между ними существует кольцевой щелевой зазор 11. Камера 9 сгорания при помощи патрубка 12 сообщается с узлом 8 поджига газовой смеси. Камера 9 сгорания также снабжена патрубком 13, предназначенным для подачи инициирующего горение газа (например, пропан-бутана, метана, пропана, водорода и т.д.). Входной торец корпуса генератора 4 горячих газов имеет фланец 14 с осевым отверстием 15, предназначенным для введения газа-окислителя (кислорода, воздуха). Выходная часть корпуса генератора 4 горячих газов (а следовательно, стенки 10 камеры 9 сгорания) конически сужается и соединена с конически расширяющимся на входе корпусом камеры 5 образования рабочего тела. В начале цилиндрической части камеры 5 установлен коллектор, представляющий собой втулку 16 с радиальными отверстиями 17. Между втулкой 16 и корпусом камеры 5 образования рабочего тела имеется кольцевой щелевой зазор, сообщающийся с патрубком 18 подачи горючего.

Узел подачи перерабатываемого сырья расположен между камерой 5 образования рабочего тела и камерой 6 пиролиза. Он выполнен в виде проставки 19 с радиальными форсунками 20, равномерно распределенными по кольцу. Узел подачи водорода расположен между камерой 6 пиролиза и камерой 7 закалки. Он также выполнен в виде проставки 21 с радиальными форсунками 22. В камере 7 закалки могут располагаться каталитические элементы 23. Они представляют собой ряд поперечно установленных решеток, покрытых катализатором. Камера закалки снабжена патрубками 24 подачи воды.

Корпуса генератора 4, камер 5, 6, 7 имеют одинаковый диаметр и образуют сборный корпус реактора.

На корпусе реактора закреплен узел 8 поджига газовой смеси. Он снабжен патрубком 25 подачи инициирующего горение реагента и патрубком 26 подачи окислителя и устройством поджига (не показано).

Реактор работает следующим образом.

Вначале через отверстие 15 подается окислитель, например воздух, который проходит через зазор 11 и одновременно поступает в камеру 9 сгорания. Затем через патрубок 13 в камеру 9 сгорания подается газ, инициирующий горение, например пропан-бутан. В узел 8 поджига газовой смеси соответственно через патрубки 25 и 26 подается окислитель, например воздух и газ, инициирующий горение, например пропан-бутан, смесь поджигается, а соответственно, начинается реакция в камере сгорания. На выходе из камеры 9 сгорания (в конической части корпуса) горячие газы смешиваются с воздухом, выходящим из щелевого зазора 11, что приводит к турбулизации потока. При выходе на рабочий режим в камере 9 сгорания температура составляет 740-1000°С при коэффициенте избытка кислорода α=1,5.

В камеру 5 образования рабочего тела через отверстия 17 во втулке 16 подается горючее струями, перпендикулярными направлению основного потока. В этой камере происходи дожигание газовой смеси и образование рабочего тела. При выходе на рабочий режим в камере 5 температура составляет 1200-1600°С при α=0,95-1,0.

Впрыск перерабатываемого сырья осуществляется радиальными потоками через форсунки 20. Перерабатываемое сырье, движимое потоком рабочего тела, поступает в камеру 6 пиролиза. Здесь происходит высокоскоростной нагрев, сопровождающийся деструкцией высокомолекулярных компонентов. Турбулентность потоков и кавитационные процессы повышают степень деструкции высокомолекулярных соединений. При выходе на рабочий режим в камере 6 пиролиза температура составляет 500-800°С.

С целью исключения наличия непредельных углеводородов (этилена, бутилена, пропилена и т.д.) в готовом продукте на выходе из камеры 6 пиролиза осуществляется впрыск водорода или водородсодержащих газов, например аммиака.

Подача водорода или водородсодержащих газов осуществляется также через радиально установленные форсунки 22.

Продукты пиролиза, дополнительно подвергнутые турбулизирующему воздействию водородом, поступают в камеру 7 закалки. Вода, поступающая из патрубков 24, превращается в пар, температура парогазовой смеси снижается до 300-450°С, и процесс пиролиза прекращается. Сконденсированные углеводороды не менее чем на 90% состоят из светлых фракций.

Разделение на фракции полученной на выходе смеси производится традиционным способом.

В процессе работы реактора осуществляется охлаждение всех частей его корпуса пропусканием хладагента, например воды, в зазоре между стенками 1, 2. Конструкция реактора позволяет осуществлять переработку тяжелых углеводородов с различными физико-химическими характеристиками.

Работа реактора проверена на различном исходном сырье. Ниже приведены примеры испытаний.

Пример 1. Заявляемый реактор был применен для переработки кубового остатка газоконденсатного завода Сургутского ЗСК, плотность сырья при 20°С-870,9 кг/м3. В процессе работы реактора в реактор никакой активирующий газ или модифицирующий агент не подавался. В результате были получены следующие продукты, мас.%: 12 - легкие углеводороды (C1-C4), 4 - легкие углеводороды (С5-С6), 82,5 - реакционная смесь для получения светлых фракций углеводородов на НПЗ, 1,5 - твердые частицы и потери.

Пример 2. То же сырье, что в Примере 1, было подвергнуто переработке в реакторе в условиях подачи водорода в реактор. В результате были получены следующие продукты, мас.%: 2,3 - легкие углеводороды (C1-С6), 95,7 - реакционная смесь для получения светлых фракций углеводородов на НПЗ, 2 - твердые частицы и потери.

Пример 3. Реактор был применен для переработки природного нефтебитума, плотность при 20°С - 930 кг/м3. В процессе работы реактора в реактор подавали водород. В результате были получены следующие продукты, мас.%: 11,2 - легкие углеводороды (синтез-газ), 83,8 - реакционная смесь для получения светлых фракций углеводородов на НПЗ, 5 - твердые частицы и потери.

Пример 4. В реакторе был подвергнут переработке топочный мазут М-100, вязкость при 20°С - 16 мм/с, также при подаче водорода. В результате были получены следующие продукты, мас.%: 17 - легкие углеводороды (C1-С6), 76 - реакционная смесь для получения светлых фракций углеводородов на НПЗ, 6 - твердые частицы и потери.

Приведенные выше и другие многочисленные испытания реактора показали, что он позволяет перерабатывать тяжелые углеводороды с выходом светлых фракций углеводородов 90-98%. Конкретный процент определяется физико-химическими характеристиками перерабатываемого сырья и количеством водорода, подаваемого в реактор.

Испытания показали, что по сравнению с прототипом процент твердых частиц и потерь в среднем снижается на 30%.

Заявленная конструкция исключает возможность коксования, т.к. сырье подается через радиальные форсунки, что существенно увеличивает межремонтный срок.

Высокая дисперсность струй, поступающих в камеру пиролиза реагентов, уменьшает время высокоскоростного нагрева и повышает производительность реактора. Организация турбулентных потоков повышает степень деструкции, а следовательно, выход реакционной смеси для получения светлых фракций углеводородов.

Наличие катализаторов в камере закалки повышает качество получаемого готового продукта (бензина, дизельного топлива), а именно уменьшается процентное содержание олефиносодержащих углеводородов и способствует повышению октанового числа.

Реактор может использовать в качестве горючего попутные газы, метан, бутан и т.д., в том числе использовать газы, получаемые в процессе работы реактора. Выделяемая в процессе работы теплота может использоваться для предварительного подогрева перерабатываемого сырья или утилизироваться.

1. Реактор для переработки углеводородного сырья, имеющий узел поджига газовой смеси и сборный корпус, включающий камеру образования рабочего тела, камеру пиролиза с узлом подачи перерабатываемого сырья, камеру закалки, к корпусу присоединены патрубки для подвода и отвода реагентов, отличающийся тем, что дополнительно содержит генератор горячих газов, выход которого соединен со входом камеры образования рабочего тела, генератор горячих газов имеет внутреннюю камеру сгорания, стенки которой коаксиальны корпусу генератора горячих газов, камера сгорания сообщается с узлом поджига газовой смеси и снабжена патрубком подачи инициирующего горение газа, при этом во входной части камеры образования рабочего тела установлен коллектор с радиальными отверстиями, коллектор сообщается с патрубком подачи горючего, между камерой образования рабочего тела и камерой пиролиза расположен узел подачи перерабатываемого сырья, выполненный в виде радиальных форсунок, закрепленных на корпусе реактора, между камерой пиролиза и камерой закалки расположен узел подачи водорода или водородсодержащего газа, выполненный в виде радиальных форсунок, закрепленных на корпусе реактора.

2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что в камере закалки дополнительно установлены каталитические элементы.

3. Реактор по п.2, отличающийся тем, что каталитические элементы представляют собой поперечно установленные решетки, покрытые катализатором.

www.findpatent.ru

Реакторы при вторичной переработке нефти

    Высокотемпературная сероводородная коррозия вызывает катастрофически быстрое (до 5 мм/год) разрушение печных змеевиков, колонн, теплообменников, трубопроводов установок вторичной переработки нефти [1], закупоривание рабочих трактов отслаивающимися продуктами коррозии, утерю работоспособности установок вследствие загрязнения и понижения активности катализаторов, увеличения их гидравлического сопротивления из-за недопустимых перепадов давления в реакторах и т. д. Особенности технологии [c.131]     Уровень развития каталитического риформинга прямогонных и гидроочищенных вторичных бензинов составляет 13,5% в Западной Европе и более 20% к первичной переработке нефти в США, широко применяются реакторы с непрерывной регенерацией полиметаллических катализаторов. [c.197]

    Павлодарский НПЗ-один из лучших заводов по соотношению первичных и вторичных процессов. Построен в 1978 г. в г. Павлодаре. Нефть поступает из Западной Сибири по трубопроводу Омск-Павлодар. Глубина переработки нефти составляет 77,9%). На заводе построены 2 комбинированные установки ЛК-6У и КТ-1. Как известно, установка ЛК-6У включает атмосферную перегонку нефти, гидроочистку бензинов, керосина, дизельного топлива, риформинг и ГФУ. В состав комбинированной установки КТ-1 входят вакуумная установка мазута, установки гидроочистки вакуумного газойля, каталитического крекинга с лифт-реактором, газофракционирующая установка, установка висбрекинга гудрона. [c.157]

    Свинец и мышьяк. Концентрация этих металлов в сырых нефтях ниже, чем никеля и ванадия. Тем не менее их содержанием в бензиновой фракции прямой гонки нельзя пренебречь, поскольку они являются сильными ядами катализаторов риформинга. Как уже говорилось, нефтеперерабатывающие предприятия должны удалять свинец до содержания 10 млрд , а мышьяк —до содержания 2 млрд-. Свинец и мышьяк отравляют и катализаторы гидрообработки, но обычно выброс свинца или мышьяка в сырье, поступающее в реактор риформинга, происходит гораздо раньше значительной потери активности катализатором гидрообработки. Как правило, мышьяк лучше, чем свинец, удерживается слоем катализатора в реакторе с нисходящим потоком сырья. Это, вероятно, является одной из причин того, что внезапные неожиданные выбросы свинца наблюдаются чаще, чем выбросы мышьяка. Эти выбросы могут объясняться и тем, что содержание свинца в сырье периодически повышается, например при вторичной переработке бензина, до уровня, временно превышающего возможности катализатора гидрообработки удалять свинец. В связи с этим на многих нефтеперерабатывающих предприятиях максимально допустимая концентрация свинца в сырье ограничена 100 млрд . Абсолютное количество свинца и мышьяка, которое катализатор может удержать без выбросов, зависит от концентрации этих веществ в сырье, типа катализатора, условий работы установки и геометрии слоя катализатора. Типичный средний уровень содержания свинца и мышьяка в отработанном катализаторе (замененном не обязательно вследствие выбросов) составляет 0,05—0,5 и 0,02—0,2 масс. % соответственно. [c.117]

    Во второй стадии, которую проводят в адиабатическом реакторе, смесь паров бутилена с водяным паром с температурой около 630° С проходит через решетку со слоем катализатора. При этом образуется дивинил, и смесь охлаждается примерно до 50° С, Процесс ведут при остаточном давлении около 100 мм рт. ст. Выход бутадиена составляет около 20% от пропущенного через реактор бутилена. С развитием вторичных процессов переработки нефти и увеличением выходов бутилена из попутных газов нефтепереработки этот метод получения дивинила становится наиболее экономически целесообразным. [c.62]

    В прямогонное сырье можно добавлять до 30% дизельных фракций, цол5"ченных вторичной переработкой нефти. Большее содержание вторичных фракций требует специальной конструкции, реактора [c.40]

    При всем многообразии конструкций реакторов они представляют собой аппараты со свободно кипящими или секционированными с помощью провальных решеток слоями, к-рые снабжены теплообменньаш элементами последние имеют газораспределители в виде перфорир. плргг либо сопла, а также барботеры (рис. 4, г в данном случае через решетку и барботер вводятся разл. газовые потоки). Нередко газ поступает в реактор через боковые штуцера (рис. 4, д и е). Функционируют аппараты, в к-рые одновременно вводятся газообразные и жидкие реагенты. Способы улучшения контактирования фаз, а также воздействия на перемешивание в реакторах принципиально те же, что и для систем газ-жидкость в колонных аппаратах. Благодаря текучести псевдоожиженного слоя такие каталитич. процессы вторичной переработки нефти, как крекинг и риформинг, проводят в совмещенных блоках реактор регенератор (рис. 4, ж), что позволило перейти от полупериодич. произ-ва к непрерывному. Подобные комбинации быстро распространились и на иные реакционные и массообменные процессы (напр., системы реактор-адсорбер). [c.137]

    В пятой главе на основании собственных экспериментальных, литературных и промышленных данных выполнены расчеты тепловых эффектов и перепадов температур при гидрооблагораживании ПВГ в смеси с ЛГКК, установлены зависимости перепада температуры в реакторе от содержания ЛГКК в смеси с ПВГ, предложены обобш,енные технологические решения для переработки смесей с различным содержанием вторичных дистиллятов. Расчет тепловых эффектов и перепада температуры проводился по типовым методам расчета процессов переработки нефти и газа. [c.16]

    Во ВНИИ Ш разработан процесс гидрокрекинга вакуумного газойля при давлении 15 МПа. Промышленная установка запроектирована институтом ВНйПИне -ть основной вариант - переработка вакуумного газойля сернистых нефтей с преимущественным получением зимнего дизельного топлива. Предусмотрена также возможность переработки газойлей вторичного происхождения. Разработаны варианты с преимущественным получением реактивного топлива, арктического и летнего дизельных топлив. Процессы-различаются температурным режимом в реакторах и числом ступеней. При варианте с максимальным выходом дизельного топлива процесс проводят в одну ступень, в реактивно-топливном варианте и при получении арктического дизельного топлива предпочтителен двухступенчатый вариант. В проекте этот вариант разработан как резервный. [c.78]

    Наряду с фракциями прямой перегонки нефти можно применять и бензиновые фракции вторичных процессов — термического крекинга и коксования. Однако из-за наличия в них олефиновых и диолефиновых углеводородов, которые очень быстро отравляют катализатор, особенно платиновый, эти фракции предварительно (перед каталитическим риформингом) следует подвергать гидроочистке. При гидроочистке непредельные углеводороды насыщаются водородом, превращаясь в предельные — парафиновые углеводороды кроме того, удаляются другие вредные примеси (серо- и азотсодержащие соединения). Этих соединений во фракциях, полученных при переработке сернистых и особенно высокосернистых нефтей, содержится значительно больше, чем в соответствующих фракциях из малосернистых нефтей. Поэтому для предупреждеиия отравления платинового катализатора и улучшения показателей работы установок каталитического риформинга сырье, получаемое из сернистых и высокосернистых нефтей, перед каталитическим риформингом также подвергают гидроочистке. Гидроочистка бензиновых фракций осуществляется в отдельном реакторе на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе при 350—375° С, давлении 3,4—4 МПа (34—40 кгс/см ), объемной скорости подачи сырья 3,5—5 ч и циркуляции водородсодержащего газа до 550 м /м сырья. После гидроочистки содержание серы в сырье, поступающем на каталитический риформинг, снижается до 2-10- %. [c.168]

    Кратность циркуляции и концентрация водорода в циркуляционном газе на входе в реакторы подбираются исходя из условия обеснечения в реакторах оптимального парциального давления водорода. При переработке смесей прямогоппых и вторичных дистиллятов или дизельных фракций высокосернистых нефтей ВНИИ НП рекомендует поддерживать парциальное давление водорода в системе в зависимости от качества сырья в пределах 30—38 ати. При переработке нрямогонных малосернистых фракций допускается снижение парциального давления до уровня 22 ати. [c.36]

chem21.info

Каталитический процесс - нефтепереработка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Каталитический процесс - нефтепереработка

Cтраница 1

Каталитические процессы нефтепереработки осуществляются в контактных аппаратах различных конструкций. Как правило, катализатор в этих процессах очень быстро теряет активность и потому контактные узлы включают контактные аппараты и регенераторы. Эксплуатируются контактные аппараты и регенераторы с фильтрующим слоем катализатора, кипящим слоем и с движущимся катализатором.  [1]

Каталитические процессы нефтепереработки осуществляются в контактных реакторах различных конструкций. Как правило, катализатор в этих процессах очень быстро теряет активность и потому реакторы включают зоны катализа и регенерации. Эксплуатируются реакторы и регенераторы с кипящим слоем и с движущимся катализатором.  [3]

Большинство каталитических процессов нефтепереработки протекает по конкурентнопараллельно-консекутивному механизму и поэтому с ростом глубины превращения кривые образования промежуточных продуктов как реакций распада, так и реакций уплотнения проходят через максимум, а выхода конечных продуктов реакции ( газа и кокса) непрерывно растут. При работе на катализаторах с низкой активностью, селективностью и стабильностью приходится ограничивать глубину превращения за один проход.  [4]

Кокс образующийся при каталитических процессах нефтепереработки, обычно считают продуктом полимеризации небольших количеств алкенов, получающихся в результате термических реакций и конденсации ароматических осколков.  [5]

Кокс, образующийся при каталитических процессах нефтепереработки, обычно считают продуктом полимеризации небольших количеств алкенов, получающихся в результате термических реакций и конденсации ароматических осколков.  [6]

Изомеризация имеет место в большинстве каталитических процессов нефтепереработки, поэтому для выяснения химизма и механизма ее привлечены многие современные методы исследований, в том числе и метод меченых атомов ( см. стр.  [7]

В термических, а также каталитических процессах нефтепереработки одновременно и совместно протекают как эндотермические реакции крекинга ( распад, дегидрирование, деалкилирование, деполимеризация, дегидроциклизация), так и экзотермические реакции синтеза ( гидрирование, алкилирование, полимеризация, конденсация) и частично реакции изомеризации с малым тепловым эффектом. В зависимости от температуры, давления процесса, химического состава и молекулярной массы сырья возможен термолиз с преобладанием или реакций крекинга, как, например, при газофазном пиролизе низкомолекулярных углеводородов, или реакций синтеза как в жидкофазном процессе коксования тяжелых нефтяных остатков. Часто термические и каталитические процессы в нефте - и газопереработке проводят с подавлением нежелательных реакций, осложняющих нормальное и длительное функционирование технологического процесса. Так, гидрогенизаци-онные процессы проводят в среде избытка водорода с целью подавления реакций коксообразования.  [8]

На основании проведенных исследований были выданы рекомендации по оптимизации каталитических процессов нефтепереработки, на основании которых проведены реконструкции установок каталитического крекинга типов 43 - 102 ( АО НУНПЗ), 1 - А ( АО Уфанефте-хим) с целью увеличения выпуска высокооктанового бензина, улучшения технико-экономических показателей. Его учебная работа всегда шла параллельно с научными исследованиями, контактами с нефтеперерабатывающими заводами.  [9]

Отложение кокса на поверхности катализаторов является неизбежным результатом почти всех каталитических процессов нефтепереработки.  [10]

Рассмотрим состав, структуру и основные свойства ряда цеолитов, имея в виду их применение во многих каталитических процессах нефтепереработки.  [11]

Книга предназначена для инженерно-технических работников нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, научно-исследовательских и проектных организаций и может быть полезна сотрудникам, специализирующимся по каталитическим процессам нефтепереработки.  [12]

Для использования побочного газа с высоким содержанием водорода, образующегося при риформинге на платиновом катализаторе, в качестве сырья в производстве жидкого аммиака или в некоторых каталитических процессах нефтепереработки требуется эффективная его осушка. На установках синтеза аммиака присутствие воды приводит к вымерзанию или образованию гидратов в низкотемпературных узлах секции очистки, что ухудшает условия теплопередачи и гидравлические характеристики аппаратуры.  [13]

Для получения светлых нефтепродуктов, в том числе эензина, используется преимущественно метод каталитического крекинга. Это объясняется тем, что каталитические процессы нефтепереработки по сравнению с термическими имеют ряд преимуществ.  [14]

Такой метод расчета во многих случаях дает неверные результаты и не дает правильного представления об октановом числе бензина в целом. За последние годы в связи с развитием каталитических процессов нефтепереработки и повышением октановых чисел автомобильных бензинов исследованию октановых чисел бинарных и многокомпонентных смесей и выбору уравнений для расчета октановых чисел, мало отличающихся от фактических значений, определяемых непосредственно на двигателе, уделяется много внимания.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Как превратить нефтяную скважину в реактор

Большинство залежей нефти содержат трудноизвлекаемые запасы, отличающиеся либо неблагоприятными для добычи геологическими условиями залегания нефти, либо её физико-химическими свойствами. В частности, к трудноизвлекаемым относят нефти с высокой вязкостью. Для их добычи требуются нетрадиционные технологии, специальное (несерийное) оборудование, дефицитные реагенты и материалы.

Авторы исследования аспирант кафедры физической химии КФУ Ильназ Ракипов (слева) и студент пятого курса Химического института им. А. М. Бутлерова КФУ Артём Петров измеряют вязкость нефти.

С помощью реометра оценивается вязкость нефти с катализаторами в условиях пласта.

В Казанском федеральном университете (КФУ) для увеличения объёма добычи трудноизвлекаемой, высоковязкой нефти предложили начинать её переработку непосредственно в пласте. То есть менять её физико-химические свойства ещё под землёй. Идея основана на закачивании катализаторов (ускорителей реакции) прямо в скважины. Однако реализовать её оказалось не так-то просто. Дело в том, что загружаемые в скважину катализаторы начинают преждевременно активироваться, из-за чего до пласта могут и не дойти. Сотрудники лаборатории реологических и термических исследований Химического института им. А. М. Бутлерова КФУ придумали способ, как обойти эту проблему.

«Мы предлагаем использовать прекурсоры* на основе железа, например карбонил железа. Это позволит доставлять катализаторы непосредственно в нужную точку активации; при подъёме температуры в пласте до 150оC карбонил распадётся, и мы получим необходимый катализатор — окись железа», — рассказывает один из авторов работы, аспирант кафедры физической химии КФУ Ильназ Ракипов. В лаборатории занимаются фундаментальными исследованиями: изучают влияние структуры и строения катализаторов на физико-химические свойства нефти. Однако новая разработка может помочь решить практическую задачу уменьшения вязкости нефти, а значит, увеличить объёмы добычи сверхвязких (трудно извлекаемых) нефтей и природных битумов. Лабораторные испытания показали, что разработанные катализаторы уменьшают вязкость нефти на 40% благодаря увеличению содержания парафинов (лёгкой фракции) и уменьшению содержания смол (тяжёлой фракции).

Чтобы достичь таких результатов, сотрудники КФУ изучали воздействие различных катализаторов на процесс крекинга** и окисления тяжёлых фракций нефти и варьировали их прекурсоры. «Нас интересовало, насколько эффективность конечного катализатора зависит от его структуры и строения. Мы показали, что в присутствии предложенного соединения происходит изменение длины углеводородного скелета в смолах, при этом сильно изменяется молекулярная масса тяжёлых фракций, что влияет на свойства нефти. Полученный катализатор отличается от тех, что используются сегодня в нефтепереработке. Он состоит из смеси соединений железа с участием наноразмерных включений», — поясняет Ильназ Ракипов.

Отметим, что переработка тяжёлой нефти непосредственно в скважине решает ещё одну задачу — уменьшение экологических рисков благодаря консервации вредных компонентов под землёй.

В ближайших планах исследователей КФУ — испытания полученного катализатора непосредственно на месторождении одной из нефтяных компаний, заинтересовавшейся работой молодых учёных.

По информации пресс-службы Казанского федерального университета.

Комментарии к статье

* Прекурсор — химическое вещество, исходный компонент или участник промежуточных реакций при синтезе какого-либо вещества.

** Крекинг — от англ. cracking — расщепление. Высокотемпературная переработка нефти и её фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы.

www.nkj.ru

Реактор для переработки коксующихся отходов нефтепереработки в жидкое топливо и кокс

Изобретение относится к устройствам для выделения углеводородных фракций жидкого топлива и кокса из прямогонных и кислых гудронов, застарелых мазутов, нефтешламов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности при утилизации отходов. Реактор для выделения углеводородных фракций жидкого топлива и кокса из некондиционных коксующихся продуктов и отходов нефтепереработки включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с плоским днищем 2, снабженным наружным нагревателем 3, имеющим центральное отверстие 21 с патрубком 22, приемник сырья 5, закрепленный на приводном валу 4, оросительную трубку 6 с отверстиями, жестко соединенную с приемником сырья 5, и нож 7, установленный на валу 4 впереди оросительной трубки по ходу вращения вала 4 параллельно днищу 2 и трубке 5. Отверстия оросительной трубки 6 выполнены в виде сквозных пазов 11 вдоль цилиндрической поверхности трубки 6, расположенных над плоским стоком 12. На оросительной трубке 6 установлен шток 13, способный к продольному перемещению. На штоке 13 закреплены скребки 16. В корпусе 1 размещены прямой 9 и обратный 10 толкатели штока 13. Приемник сырья 5 и оросительная трубка 6 снабжены экранами 24 и 25. Режущая кромка ножа 7 выполнена в виде неравнобоких угловых выступов. На нижней части вала 4 закреплена ступица 19 с радиальными наклонными лопатками 20, а патрубок 22 оснащен радиальными контрлопатками. Изобретение увеличивает продолжительность непрерывной работы реактора и его производительность. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для выделения углеводородных фракций жидкого топлива и кокса из прямогонных и кислых гудронов, застарелых мазутов, нефтешламов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности при утилизации отходов.

Известен реактор для выделения углеводородных фракций жидкого топлива из отходов нефтепереработки [заявка на выдачу патента РФ на изобретение №2002106775/12(006965) от 15.03.2002], содержащий вертикально установленный цилиндрический корпус, укрепленный на его нижнем торце диск с обращенной внутрь корпуса контактной рабочей поверхностью и отверстием в центре для сброса кокса в шлюзовую камеру, обогреватели диска, установленные в кожухе, укрепленном на наружной стороне диска, расположенный в корпусе приемник сырья, закрепленный на валу, связанным с приводом вращения, оросительную трубку для подачи перерабатываемого сырья с обращенными к контактной поверхности диска отверстиями, сообщающуюся с полостью приемника сырья, и нож, прилегающий к поверхности диска, нож и оросительная трубка неподвижно связаны с валом. Этот аппарат принят за прототип реактора по предлагаемому изобретению.

Недостаток известного реактора - частые остановки для чистки внутренних поверхностей приемника сырья, оросительной трубки и ее отверстий от отложений коксующихся смол, образующихся при перегреве сырья, увеличивающегося сопротивления движению ножа, вследствие скопления частиц кокса перед режущей кромкой ножа, прочистки центрального отверстия от зависающих в нем крупных частиц кокса, выходящих из реактора, что приводит к снижению производительности реактора.

Целью изобретения является повышение его производительности за счет внесения изменений в конструкцию реактора снижающих частоту профилактических остановок реактора (для чистки).

Это достигается благодаря тому, что в реакторе, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с плоским днищем, снабженным наружным нагревателем и имеющим центральное отверстие с патрубком, приемник сырья, закрепленный на приводном валу, оросительную трубку с отверстиями, жестко соединенную с приемником сырья, нож, установленный на валу впереди трубки по ходу вращения вала параллельно днищу и трубке, отверстия оросительной трубки выполнены в виде сквозных пазов, расположенных вдоль боковой образующей цилиндрической поверхности трубки, и снабжены плоским стоком, на оросительной трубке установлен с возможностью продольного скольжения шток, на котором закреплены скребки, свободные концы которых расположены в пазах оросительной трубки, а нижняя кромка контактирует с поверхностью стока, и вертикальная ось с роликом, в корпусе установлены прямой и обратный толкатели штока в виде плоских направляющих ролика, закрепленных в плоскости вращения ролика вокруг оси вала и сопрягающихся тангенциально в противоположных направлениях с концентричными валу окружностями, имеющими зазор не менее чем диаметр окружности ролика, при этом приемник сырья и оросительная трубка снабжены экранами в виде наружных оболочек, нож расположен тангенциально к центральному отверстию со смещением от центра против хода ножа и выполнен с зубцами на режущей кромке в виде неравнобоких угловых выступов, длинные стороны которых обращены к валу, на нижней части вала закреплена с заходом в патрубок центрального отверстия ступица с радиальными наклонными к валу лопатками, патрубок оснащен радиальными контрлопатками, закрепленными на внутренней его поверхности.

Выполнение отверстий оросительной трубки в виде сквозных пазов позволяет более равномерно распределять истекающее из трубки сырье по поверхности днища, дает возможность прочищать отверстия от коксующихся отложений без существенного перекрытия отверстий скребками, за счет продольного пазам движения скребков способствует выводу отложений из отверстий наружу трубки.

Расположение сквозных пазов вдоль боковой образующей цилиндрической поверхности оросительной трубки снижает тепловое излучение от днища на отверстия и предотвращает прогрев сырья в отверстиях до температуры коксообразования.

Снабжение сквозных пазов плоским стоком предотвращает растекание сырья по наружной поверхности, обращенной к теплоизлучающему днищу, сохраняет теплоотражательную способность наружной поверхности трубки и тем самым снижает возможность перегрева сырья в трубке.

Установка на оросительной трубке с возможностью продольного скольжения штока, на котором закреплены скребки, свободные концы которых расположены в пазах трубки, а нижняя кромка контактирует с поверхностью стока, позволяет при возвратно-поступательном движении штока прочищать пазы трубки и предотвращает образование коксующихся отложений на стоке.

Закрепление на штоке вертикальной оси с роликом дает возможность при вращении ролика вокруг оси вала организовать возвратно-поступательное движение штока вдоль трубки за счет качения ролика по поверхностям прямого и обратного толкателей, отклоняющих движение ролика от окружного вокруг оси вала в радиальных к оси вала и от оси вала направлениях.

Установка в корпусе прямого и обратного толкателей штока дает возможность организовать возвратно-поступательное движение штока со скребками и при этом выполнять чистку пазов оросительной трубки и поверхности стока.

Выполнение толкателей штока в виде плоских направляющих ролика, закрепленных в плоскости вращения ролика вокруг вала и сопрягающихся тангенциально в противоположных направлениях с концентричными валу окружностями, имеющими зазор не менее, чем диаметр ролика, позволяет реализовать перемещение ролика при его вращении вокруг оси вала с направляющей поверхности прямого толкателя на направляющую поверхность обратного толкателя.

Снабжение приемника сырья и оросительной трубки экранами в виде наружных оболочек снижает тепловое излучение от днища на поверхности приемника и трубки и предотвращает перегрев сырья и возникновение коксующихся отложений в приемнике и трубке.

Расположение ножа тангенциально к центральному отверстию со смещением от центра его против хода ножа обеспечивает перемещение сколотых с днища частиц кокса в центральное отверстие на выгрузку из реактора за счет направляющего к отверстию действия лобовой поверхности ножа на частицы, тем самым предотвращает избыточное накопление частиц кокса перед ножом и необходимость его остановки для их удаления.

Выполнение ножа с зубцами на режущей кромке позволяет при воздействии ножа на слой кокса, образующийся на днище при работе реактора, создавать концентраторы напряжений в слое кокса, что способствует его измельчению при отделении от поверхности днища и снижает возможность забивки центрального отверстия с переходным патрубком частицами кокса.

Выполнение зубцов в виде неравнобоких угловых выступов, длинные стороны которых обращены к валу, улучшает скольжение частиц кокса вдоль ножа к центральному отверстию днища, снижает возможность скопления частиц перед движущимся ножом и обеспечивает равномерность движения частиц кокса через центральное отверстие, что уменьшает возможность забивки его патрубка.

Закрепление на нижней части вала с заходом в патрубок центрального отверстия ступицы с радиальными наклонными к валу лопатками способствует за счет воздействия лопаток осевому перемещению частиц кокса по патрубку на выход из реактора и измельчению частиц кокса.

Оснащение патрубка центрального отверстия радиальными контрлопатками, закрепленными на его внутренней поверхности, усиливает измельчающее воздействие лопаток ступицы, вращающейся с валом, и тем самым способствует проходимости кокса через патрубок.

На фиг.1 представлен общий вид реактора, на фиг.2 - вид реактора в плане по сечению А на фиг.1, на фиг.3 - вид реактора по сечению Б на фиг.2.

Реактор для получения жидкого топлива из некондиционных коксующихся продуктов и отходов нефтепереработки включает корпус 1 с днищем 2, наружный нагреватель 3, приводной вал 4 (привод не показан), установленные на валу 4 приемник сырья 5 с оросительной трубкой 6, нож 7. Внутри корпуса 1 на кронштейнах 8 закреплены прямой 9 и обратный 10 толкатели. Оросительная трубка 6 выполнена со сквозными пазами 11, снабженными стоком 12. На трубке 6 установлен с возможностью продольного скольжения шток 13 с осью 14, на которой свободно насажен ролик 15. На штоке 13 закреплены скребки 16. Свободные концы 17 скребков 16 расположены в пазах 11, нижние кромки 18 скребков 16 контактируют с поверхностью стока 12. На нижней части вала 4 закреплена ступица 19 с радиальными наклонными лопатками 20. Днище 2 имеет центральное отверстие 21 с патрубком 22, в которых закреплены радиально валу 4 контрлопатки 23. Поверхности приемника сырья 5 и оросительной трубки 6 со стороны днища 2 имеют экраны 24 и 25. Корпус 1 снабжен патрубком 26 для ввода сырья в приемник 5, патрубком 27 - для отвода паров из корпуса 1 и люком 28. Нож 7 выполнен с зубцами 29 на режущей кромке.

Реактор работает следующим образом. В продуваемый азотом через патрубок 22 корпус 1 при прогретом с помощью нагревателя 3 днище 2 и вращающемся валу 4 через патрубок 26 вводится сырье, которым могут быть прямогонные и кислые гудроны, застарелые мазуты, нефтешламы. Сырье из приемника 5 по оросительной трубке 6 через сквозные пазы 11 по стоку 12 стекает на днище 2, на котором распределяется вслед кругового движения ножа 7 тонким слоем. Благодаря небольшой толщине слой сырья на днище 2 быстро прогревается, вследствие чего летучие углеводородные фракции его испаряются и отводятся из корпуса 1 через патрубок 27 на конденсацию, которая осуществляется вне корпуса 1. Часть сырья образует на днище 2 слой кокса, срезаемый ножом 7. При движении ножа 7 в слое кокса создается местное напряжение, кокс срезается, растрескивается и измельчается. В момент скола частиц кокса с днища 2, продольный линейный размер которых определяется длиной длинных сторон зубцов 29, сила, действующая на частицу, благодаря уклону длинных сторон зубцов 29 к валу 4 и тангенциально расположенного ножа 7, имеет составляющую, направленную к отверстию 21, поэтому получаемые частицами кокса при сколе с днища 2 импульсы способствуют транспортировке частиц кокса к центральному отверстию 21. Далее сколотые частицы кокса вовлекаются в окружное движение ножом 7, при упоре их в лобовую поверхность ножа 7 силы, действующие на частицы, направлены под углом к фронту ножа 7, из-за чего частицы скользят вдоль ножа 7 в отверстие 21. В случае зависания частиц кокса в отверстии 21 и переходном патрубке 22 эти частицы подвергаются осевому воздействию наклонных радиальных лопаток 20 вниз по патрубку 22 и, попадая в "ножницы", образованные лопатками 20 и контрлопатками 23, крошатся на более мелкие частицы, которые свободно проходят через патрубок 22 в приемник кокса. Экраны 24 и 25 отражают тепловое излучение от днища 2 на приемник сырья 5 и оросительную трубку 6, предотвращая преждевременный прогрев сырья, текущего по ним на распределение через пазы 11 по днищу 2, и образование в приемнике 5 и трубке 6 коксующихся отложений. Ролик 15 при вращении вместе с оросительной трубкой 6 вокруг оси вала 4 во время каждого оборота вала 4 входит в зону размещения в корпусе 1 прямого 9 и обратного 10 толкателей и, взаимодействуя с ними, приводит через ось 14 к возвратно-поступательному движению вдоль трубки 6 шток 13. Закрепленные на штоке 13 скребки 16 в процессе возвратно-поступательного движения штока 13 счищают коксующиеся отложения в пазах 11 и на поверхности стока 12, которые с истекающим из трубки 6 сырьем направляются на днище 2, не попадая на поверхность экрана 25 трубки 6.

Таким образом, предлагаемый реактор по сравнению с прототипом за счет оснащения средствами прочистки и теплорадиационной защиты сырьевых трактов средствами измельчения кокса позволяет увеличить продолжительность непрерывной работы до остановки реактора на профилактические работы и тем самым повысить его производительность.

Реактор для получения жидкого топлива и кокса из некондиционных коксующихся продуктов и отходов нефтепереработки, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с плоским днищем, снабженным наружным нагревателем и имеющим центральное отверстие с патрубком, приемник сырья, закрепленный на приводном валу, оросительную трубку с отверстиями, жестко соединенную с приемником сырья, нож, установленный на валу впереди трубки по ходу вращения вала параллельно днищу и трубке, отличающийся тем, что отверстия оросительной трубки выполнены в виде сквозных пазов, расположенных вдоль боковой образующей цилиндрической поверхности трубки, и снабжены плоским стоком, на оросительной трубке установлен с возможностью продольного смещения шток, на котором закреплены скребки, свободные концы которых расположены в пазах оросительной трубки, а нижняя кромка контактирует с поверхностью стока, и вертикальная ось с роликом, в корпусе установлены прямой и обратный толкатели штока в виде плоских направляющих ролика, закрепленных в плоскости вращения ролика вокруг оси вала и сопрягающихся тангенциально в противоположных направлениях с концентричными валу окружностями, имеющими зазор не менее чем диаметр ролика, при этом приемник сырья и оросительная трубка снабжены экранами в виде наружных оболочек, нож расположен тангенциально к центральному отверстию со смещением от центра его против хода ножа и выполнен с зубцами на режущей кромке в виде неравнобоких угловых выступов, длинные стороны которых обращены к валу, на нижней части вала закреплена с заходом в патрубок центрального отверстия ступица с радиальными наклонными к валу лопатками, патрубок оснащен радиальными контрлопатками, закрепленными на внутренней его поверхности.

www.findpatent.ru