RU2793347C1 - Device for catalytic hydrocarbon reforming with flow distributor and method for hydrocarbon reforming - Google Patents
Device for catalytic hydrocarbon reforming with flow distributor and method for hydrocarbon reforming Download PDFInfo
- Publication number
- RU2793347C1 RU2793347C1 RU2022104922A RU2022104922A RU2793347C1 RU 2793347 C1 RU2793347 C1 RU 2793347C1 RU 2022104922 A RU2022104922 A RU 2022104922A RU 2022104922 A RU2022104922 A RU 2022104922A RU 2793347 C1 RU2793347 C1 RU 2793347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zone
- section
- reactor
- reaction zone
- reactive
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область применения изобретенияScope of the invention
Настоящее изобретение относится в целом к устройству и способу каталитического риформинга углеводородов, а более конкретно к устройству и способу повышения выхода из такого устройства.The present invention relates generally to a device and method for the catalytic reforming of hydrocarbons, and more particularly to a device and method for increasing the yield of such a device.
Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention
Риформинг сырьевых нефтепродуктов является важным способом получения полезных продуктов. Например, процессы риформинга могут быть использованы для разделения и повышения качества углеводородов для получения транспортного топлива, например, для получения потока сырьевой нафты и повышения октанового числа нафты при производстве бензина. Кроме того, углеводороды в потоках сырья из источников сырой нефти можно также использовать для получения необходимых химических прекурсоров, предназначенных для применения в производстве пластиков, моющих средств и других продуктов. Соответственно, риформинг можно применять для получения необходимых химических прекурсоров.Reforming of crude oil products is an important way to obtain useful products. For example, reforming processes can be used to separate and improve the quality of hydrocarbons to produce transport fuels, for example, to obtain a stream of raw naphtha and increase the octane number of naphtha in the production of gasoline. In addition, hydrocarbons in feed streams from crude oil sources can also be used to produce the necessary chemical precursors for use in the manufacture of plastics, detergents, and other products. Accordingly, reforming can be used to obtain the desired chemical precursors.
Способ каталитического риформинга известен в данной области. Основные протекающие реакции включают в себя дегидрирование нафтенов в ароматические соединения, дегидроциклизацию парафинов, изомеризацию парафинов и нафтенов, гидрокрекинг парафинов в легкие углеводороды и образование кокса, который осаждается на катализаторе. Образование кокса на катализаторе приводит к тому, что со временем катализатор постепенно теряет активность. Соответственно, катализатор требуется регенерировать и/или заменять. Крайне желательной является непрерывная транспортировка катализатора из реактора и в него.The catalytic reforming process is known in the art. The main reactions that take place include the dehydrogenation of naphthenes to aromatics, the dehydrocyclization of paraffins, the isomerization of paraffins and naphthenes, the hydrocracking of paraffins to light hydrocarbons, and the formation of coke, which is deposited on the catalyst. The formation of coke on the catalyst causes the catalyst to gradually lose activity over time. Accordingly, the catalyst needs to be regenerated and/or replaced. It is highly desirable to continuously transport the catalyst out of and into the reactor.
Как правило, в таком реакторе углеводородное сырье и газ, обогащенный водородом, предварительно нагревают и подают в зону риформинга, содержащую обычно от двух до пяти последовательных реакторов. Продукт из первого реактора отбирается, нагревается и подается во второй реактор. Продукт из второго реактора отбирается, повторно нагревается и подается в третий реактор. Отбор и повторное нагревание продукта продолжаются до последнего реактора, и такую схему обычно называют радиальным потоком. Продукт из последнего реактора отбирается и направляется на дальнейшую переработку.Typically, in such a reactor, the hydrocarbon feed and the hydrogen-rich gas are preheated and fed into a reforming zone, typically containing two to five reactors in series. The product from the first reactor is taken, heated and fed into the second reactor. The product from the second reactor is withdrawn, reheated and fed into the third reactor. The withdrawal and reheating of the product continues until the last reactor, and this scheme is usually referred to as radial flow. The product from the last reactor is taken and sent for further processing.
Исходное сырье/частично преобразованные выходящие потоки зачастую подаются в систему реакторов через нереакционные секции. Катализатор протекает вниз через нереакционные секции по трубопроводам так, чтобы исключать контакт с потоками сырья/частично конвертированного продукта. Это пустое пространство требуется для соблюдения требований к гидравлической системе в некоторых реакторах. В других реакторах пространство требуется для проверки, обслуживания и ремонта реактора. Пустое пространство содержит механические части, такие как трубки для переноса катализатора, механические опоры и технологические линии. Для входящего потока это вызовет набегание потока, что приведет к неравномерному распределению технологического газа по окружности реактора. В конечном итоге это приводит к более низким выходам и более низкому использованию реакционной зоны.Feedstock/partially converted effluent streams are often fed into the reactor system through non-reacting sections. The catalyst flows downward through the non-reacting sections via conduits so as to avoid contact with the feed/partially converted product streams. This empty space is required to meet hydraulic system requirements in some reactors. In other reactors, space is required for inspection, maintenance and repair of the reactor. The void space contains mechanical parts such as catalyst transfer tubes, mechanical supports, and process lines. For the inlet stream, this will cause an onflow flow, which will result in an uneven distribution of the process gas around the circumference of the reactor. This ultimately results in lower yields and lower utilization of the reaction zone.
Таким образом, существует постоянная потребность в разработке решений, которые эффективно и действенно распределяют технологический газ в нереакционной зоне, поддерживая при этом соответствующий перепад давления текучих сред, протекающих в ней.Thus, there is a continuing need to develop solutions that effectively and efficiently distribute process gas to the non-reactive zone while maintaining an appropriate pressure drop of the fluids flowing therein.
Изложение сущности изобретенияStatement of the Invention
Изобретены реакторы для риформинга углеводородов и процесс их использования. В отличие от обычных реакторов, в различных вариантах осуществления настоящего изобретения выпускное сопло расположено над впускным соплом. Более конкретно, в традиционной конструкции реактора впускное сопло обычно располагается выше (т. е. в более высоком вертикальном положении), чем выпускное сопло. Это создает большую область нереакционного объема в конической части реактора. Однако в различных аспектах настоящего изобретения впускное сопло перемещается ближе к слою катализатора, что уменьшает подъем впускного сопла и позволяет изобретению дополнительно уменьшать горячий объем не только в конусе, но также во впускной трубке. При этом выпускное сопло перемещается над впускным соплом и над горизонтальным распределителем отрывного потока, перекрывая сверхгорячее объемное пространство в нереакционной зоне. Таким образом, в этой конфигурации выходное колено под углом расположено за пределами секции нереакционной зоны, где входящий пар поступает в реактор, позволяя входящему пару расширяться симметрично и равномерно распределяться по стоякам каналов, что потенциально устраняет необходимость в дополнительном распределительном устройстве. Такая конфигурация не приводит к падению давления при сохранении надлежащего распределения газа по слою катализатора. Поскольку эта конструкция не увеличивает перепад давления, снижение перепада давления можно использовать для уменьшения нереакционного объема в другом месте.Reactors for reforming hydrocarbons and a process for their use have been invented. Unlike conventional reactors, in various embodiments of the present invention, the outlet nozzle is located above the inlet nozzle. More specifically, in a conventional reactor design, the inlet nozzle is typically located higher (ie, in a higher vertical position) than the outlet nozzle. This creates a large area of non-reactive volume in the conical portion of the reactor. However, in various aspects of the present invention, the inlet nozzle is moved closer to the catalyst bed, which reduces the lift of the inlet nozzle and allows the invention to further reduce the hot volume not only in the cone but also in the inlet tube. In this case, the outlet nozzle moves above the inlet nozzle and above the horizontal distributor of the separated flow, blocking the super-hot volumetric space in the non-reaction zone. Thus, in this configuration, the angled exit leg is located outside the non-reacting zone section where the incoming steam enters the reactor, allowing the incoming steam to expand symmetrically and be evenly distributed over the risers, potentially eliminating the need for an additional distributor. This configuration does not result in pressure drop while maintaining proper gas distribution over the catalyst bed. Because this design does not increase the pressure drop, the reduction in pressure drop can be used to reduce the non-reactive volume elsewhere.
В раскрытых реакторах и способах сохраняется требуемое пространство, необходимое для гидравлики или технического обслуживания, но минимизируется или уменьшается объем пространства, доступного для потоков исходного сырья/частично преобразованных выходящих потоков. Настоящая конфигурация неожиданно снижает степень турбулентности технологического газа в нереакционной секции реактора, в то же время обеспечивая достаточное распределение технологического газа в нереакционной секции.The disclosed reactors and processes retain the required space required for hydraulics or maintenance, but minimize or reduce the amount of space available for feed streams/partially converted effluent streams. The present configuration surprisingly reduces the amount of turbulence in the process gas in the non-reactive section of the reactor while still providing sufficient distribution of the process gas in the non-reactive section.
Таким образом, настоящее изобретение может быть охарактеризовано, по меньшей мере, в одном аспекте как предоставление реактора с радиальным потоком, включающего: нереакционную зону; реакционную зону, расположенную ниже нереакционной зоны и отделенную от нереакционной зоны пластиной; входной канал для потока углеводородного сырья в нереакционной зоне; и выходной канал для вытекающего потока в нереакционной зоне, при этом выходной канал сообщается по текучей среде с реакционной зоной. Входной канал расположен между выходным каналом и реакционной зоной. Нереакционная зона может быть разделена на первый участок и второй участок с помощью распределителя потока. Входной канал может быть расположен во втором участке нереакционной зоны. Выходной канал может быть расположен в первом участке нереакционной зоны. Распределитель потока может представлять собой горизонтальный распределитель потока. Распределитель потока может представлять собой угловой распределитель потока. Распределитель потока может содержать множество секций, каждая из которых имеет, если смотреть сверху, форму сектора кольцевого пространства. Реактор с радиальным потоком может содержать входной канал для потока продувочного газа, причем входной канал для потока продувочного газа может быть расположен в первом участке нереакционной зоны. Распределитель потока может содержать отверстие для обеспечения протекания газа из первого участка нереакционной зоны во второй участок нереакционной зоны. Выходной канал может находиться в сообщении по текучей среде с реакционной зоной через центральную трубу, а центральная труба может иметь изменяющийся диаметр в нереакционной зоне. Изменение диаметра центральной трубы может включать как увеличение диаметра, так и уменьшение диаметра.Thus, the present invention can be characterized in at least one aspect as providing a radial flow reactor comprising: a non-reactive zone; a reaction zone located below the non-reactive zone and separated from the non-reactive zone by a plate; inlet channel for the flow of hydrocarbon feedstock in the non-reactive zone; and an effluent outlet in the non-reaction zone, the outlet in fluid communication with the reaction zone. The inlet channel is located between the outlet channel and the reaction zone. The non-reactive zone can be divided into a first section and a second section using a flow distributor. The inlet channel may be located in the second section of the non-reactive zone. The outlet channel may be located in the first section of the non-reactive zone. The flow distributor may be a horizontal flow distributor. The flow distributor may be an angle flow distributor. The flow distributor may comprise a plurality of sections, each of which has, when viewed from above, the shape of a sector of the annulus. The radial flow reactor may include a purge gas inlet, wherein the purge gas inlet may be located in the first portion of the non-reactive zone. The flow distributor may include an opening to allow gas to flow from the first portion of the non-reactive zone to the second portion of the non-reactive zone. The outlet channel may be in fluid communication with the reaction zone through the central tube, and the central tube may have a varying diameter in the non-reactive zone. Changing the diameter of the central tube may include both an increase in diameter and a decrease in diameter.
Во втором аспекте настоящее изобретение может быть по существу охарактеризовано как обеспечение реактора с радиальным потоком, содержащего: нереакционную зону, разделенную на верхний участок и нижний участок распределителем потока; реакционную зону, расположенную ниже нереакционной зоны, причем реакционная зона представляет собой зону реакции с радиальным потоком; входной канал для потока углеводородного сырья в нижнем участке нереакционной зоны; и выходной канал для выходящего потока в верхнем участке нереакционной зоны, выходной канал, сообщающийся по текучей среде с реакционной зоной с центральной трубой. Распределитель потока может представлять собой горизонтальный распределитель потока. Распределитель потока может представлять собой угловой распределитель потока. Распределитель потока может содержать множество секций, каждая из которых имеет, если смотреть сверху, форму сектора кольцевого пространства. Ширина входного канала может быть по существу равна высоте нижнего участка нереакционной зоны. Верхний участок нереакционной зоны может включать входной канал для продувочного газа. Распределитель потока может содержать отверстие для обеспечения протекания газа из верхнего участка нереакционной зоны к нижнему участку нереакционной зоны.In a second aspect, the present invention can be essentially characterized as providing a radial flow reactor comprising: a non-reaction zone divided into an upper section and a lower section by a flow distributor; a reaction zone below the non-reaction zone, the reaction zone being a radial flow reaction zone; an inlet channel for the flow of hydrocarbon feedstock in the lower section of the non-reactive zone; and an outlet channel for the outlet stream in the upper portion of the non-reaction zone, an outlet channel in fluid communication with the reaction zone with the central pipe. The flow distributor may be a horizontal flow distributor. The flow distributor may be an angle flow distributor. The flow distributor may comprise a plurality of sections, each of which has, when viewed from above, the shape of a sector of the annulus. The width of the inlet channel may be substantially equal to the height of the lower portion of the non-reactive zone. The top portion of the non-reactive zone may include a purge gas inlet. The flow distributor may include an opening to allow gas to flow from an upper portion of the non-reactive zone to a lower portion of the non-reactive zone.
В третьем аспекте настоящее изобретение может быть охарактеризовано в широком смысле как предоставление процесса риформинга углеводородов в реакторе путем: введения через входной канал потока углеводородов в нереакционную зону реактора, при этом нереакционная зона реактора разделена на верхний участок и нижний участок распределителем потока; пропускание углеводородов из углеводородного потока из нижнего участка нереакционной зоны в реакционную зону реактора; пропускание частиц катализатора в реакционную зону, причем частицы катализатора удерживаются в секции катализатора в пределах реакционной зоны; пропускание углеводородов через секцию катализатора в радиальном направлении; пропускание выходящего потока из реакционной зоны через нижний участок нереакционной зоны реактора к верхнему участку нереакционной зоны; и извлечение через выходной канал вытекающего потока из нереакционной зоны реактора, причем выходной канал расположен над входным каналом. Способ может дополнительно включать: нагнетание потока продувочного газа в верхний участок нереакционной зоны реактора; и пропускание продувочного газа из потока продувочного газа из верхнего участка нереакционной зоны к нижнему участку нереакционной зоны.In a third aspect, the present invention can be broadly characterized as providing a process for reforming hydrocarbons in a reactor by: introducing a stream of hydrocarbons through an inlet channel into a non-reacting zone of the reactor, while the non-reacting zone of the reactor is divided into an upper section and a lower section by a flow distributor; passing hydrocarbons from the hydrocarbon stream from the lower portion of the non-reactive zone into the reaction zone of the reactor; passing the catalyst particles into the reaction zone, and the catalyst particles are held in the catalyst section within the reaction zone; passing hydrocarbons through the catalyst section in the radial direction; passing the effluent from the reaction zone through the lower portion of the non-reactive zone of the reactor to the upper portion of the non-reactive zone; and extracting through the outlet channel the effluent from the non-reactive zone of the reactor, the outlet channel being located above the inlet channel. The method may further include: injecting a purge gas stream into an upper portion of the non-reactive zone of the reactor; and passing a purge gas from the purge gas stream from the upper portion of the non-reactive zone to the lower portion of the non-reactive zone.
Дополнительные аспекты, варианты осуществления и подробные сведения об изобретении, которые можно комбинировать любым образом, представлены в приведенном ниже подробном описании изобретения.Additional aspects, embodiments, and details of the invention, which may be combined in any manner, are provided in the detailed description of the invention below.
Подробное описание графических материаловDetailed description of graphic materials
Один или более примеров осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже вместе с приведенными ниже графическими материалами, в которых:One or more embodiments of the present invention will be described below in conjunction with the following drawings, in which:
на Фиг. 1 показан реактор в соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения;in FIG. 1 shows a reactor in accordance with one or more aspects of the present invention;
на Фиг. 2 показан вид сбоку в разрезе части реактора в соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения;in FIG. 2 is a sectional side view of a portion of a reactor in accordance with one or more aspects of the present invention;
на Фиг. 3 показан вид сбоку в разрезе части другого реактора в соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения;in FIG. 3 is a sectional side view of a portion of another reactor in accordance with one or more aspects of the present invention;
на Фиг. 4 показан вид сбоку в разрезе части еще одного реактора в соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения; иin FIG. 4 is a sectional side view of a portion of another reactor in accordance with one or more aspects of the present invention; And
на Фиг. 5 представлен вид сверху распределителя потока, используемого в реакторе в соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения.in FIG. 5 is a plan view of a flow distributor used in a reactor in accordance with one or more aspects of the present invention.
Как упоминалось выше, изобретены реакторы и процессы риформинга углеводородов, в которых, в отличие от обычных реакторов, выпускное сопло расположено над впускным соплом. Кроме того, может быть предусмотрен распределитель потока для разделения нереакционной зоны на две секции. В соответствии с настоящими аспектами распределение потока из нереакционной зоны в реакционную зону может быть улучшено на 2–4%. С учетом перечисленных общих принципов один или более вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны с учетом того, что приведенное ниже описание не носит ограничительного характера.As mentioned above, hydrocarbon reforming reactors and processes have been invented in which, unlike conventional reactors, the outlet nozzle is positioned above the inlet nozzle. In addition, a flow distributor may be provided to divide the non-reactive zone into two sections. In accordance with the present aspects, the flow distribution from the non-reaction zone to the reaction zone can be improved by 2-4%. With these general principles in mind, one or more embodiments of the present invention will be described with the understanding that the following description is not restrictive.
Со ссылкой на Фиг. 1, настоящее изобретение относится к реактору риформинга 8 для потока 12 углеводородного сырья. Поток 12 углеводородного сырья обычно содержит нафтены и парафины, кипящие в интервале кипения бензиновой фракции. Предпочтительные потоки 12 сырья включают в себя прямогонные нафты, нафты термического или каталитического крекинга, частично риформированные нафты, рафинаты в результате экстракции ароматических соединений и т.п. Как правило, такие потоки 12 сырья подвергаются гидроочистке для удаления загрязняющих веществ, в особенности серы и азота. Потоки 12 сырья в интервале кипения бензиновой фракции могут представлять собой неочищенную нафту, имеющую начальную температуру кипения 40–70°C и конечную температуру кипения в пределах диапазона 160–220°C, или могут представлять собой ее отдельную фракцию. Поток 12 сырья можно нагревать в нагревателе 10 сырья и пропускать в реактор 8 риформинга вместе с катализатором по линии 9 транспорта катализатора.With reference to FIG. 1, the present invention relates to a reformer 8 for a
Условия эксплуатации, используемые для процессов риформинга, обычно включают в себя абсолютное давление, выбранное из диапазона 100–7000 кПа (14,5–1015 фунтов/кв. дюйм) или 350–4250 кПа (51–616 фунтов/кв. дюйм). Считается, что особенно хорошие результаты можно получить при низком давлении, а именно при абсолютном давлении 350–2500 кПа (51–363 фунта/кв. дюйм). Условия образования включают температуру в диапазоне 315–600°C (599–1112 °F) или 425–565°C (797–1049°F). Как известно специалистам в области риформинга, первоначальный выбор температуры в пределах этого широкого диапазона осуществляется преимущественно в зависимости от требуемого октанового числа риформата продукта с учетом характеристик потока сырья и катализатора.Operating conditions used for reforming processes typically include an absolute pressure selected from the range of 100-7000 kPa (14.5-1015 psi) or 350-4250 kPa (51-616 psi). It is believed that especially good results can be obtained at low pressure, namely at an absolute pressure of 350-2500 kPa (51-363 psi). Formation conditions include temperatures in the range 315–600°C (599–1112°F) or 425–565°C (797–1049°F). As will be known to those skilled in the art of reforming, the initial selection of temperature within this broad range is predominantly dependent on the desired octane number of the reformate product, taking into account the characteristics of the feed stream and catalyst.
Условия риформинга в соответствии с настоящим изобретением также, как правило, включают в себя достаточное количество водорода для обеспечения количества 1–20 моль водорода на моль углеводородного сырья, поступающего в зону риформинга, при этом улучшенные результаты достигаются при использовании 2–10 моль водорода на моль углеводородного сырья. Соответственно, часовая объемная скорость жидкости (LHSV), используемая при риформинге, выбирается из диапазона 0,1–10 ч-1 или 1–5 ч-1.Reforming conditions in accordance with the present invention also typically include sufficient hydrogen to provide 1-20 moles of hydrogen per mole of hydrocarbon feed entering the reforming zone, with improved results achieved using 2-10 moles of hydrogen per mole hydrocarbon raw materials. Accordingly, the liquid hourly space velocity (LHSV) used in reforming is selected from the range of 0.1-10 h -1 or 1-5 h -1 .
В каталитическом риформинге обычно используется многофункциональный каталитический композит, который содержит металлический компонент катализатора гидрирования-дегидрирования на пористом носителе из неорганического оксида, обеспечивающем кислотные центры для крекинга и изомеризации. Бóльшая часть катализатора риформинга представлена в форме сфер или цилиндров, имеющих средний диаметр частиц или средний диаметр поперечного сечения 1,59–4,76 мм (1/16–3/16 дюйма). Каталитические композиты, содержащие платину на носителе из высокочистого глинозема или цеолита, известны специалистам в данной области особенно хорошо. В катализатор также могут быть включены металлические модификаторы, повышающие выходы продукта или срок службы катализатора, такие как рений, иридий, олово и германий.Catalytic reforming typically uses a multifunctional catalyst composite that contains a hydrogenation-dehydrogenation catalyst metal component on a porous inorganic oxide support to provide acid sites for cracking and isomerization. Most of the reforming catalyst is in the form of spheres or cylinders having an average particle diameter or an average cross-sectional diameter of 1.59-4.76 mm (1/16-3/16 inch). Catalytic composites containing platinum on a carrier of high purity alumina or zeolite are particularly well known to those skilled in the art. Metal modifiers may also be included in the catalyst to improve product yields or catalyst life, such as rhenium, iridium, tin, and germanium.
Как показано на Фиг. 1, реактор 8 риформинга содержит последовательность из четырех реакционных зон 30, 40, 50, 70, расположенных в реакторе 8 риформинга вертикально. Это только одна конфигурация, и она не имеет ограничительного характера; для практической реализации настоящего изобретения можно использовать и другие конфигурации. Частицы катализатора поступают через верх реактора 8 риформинга по линии 9 транспорта катализатора и проходят через последовательность реакционных зон 30, 40, 50, 70 под действием силы тяжести. После прохождения через все из реакционных зон 30, 40, 50, 70 частицы катализатора выводятся из нижней части реактора 8 риформинга по одной или более линиям 11 вывода катализатора. Катализатор, выведенный по линиям 11 вывода катализатора, можно подвергнуть регенерации посредством окисления и удаления отложений кокса в зоне регенерации (не показана). После регенерации частицы катализатора можно повторно вернуть в процесс и реактор 8 риформинга по линии 9 транспорта катализатора.As shown in FIG. 1, the reformer 8 comprises a sequence of four
После того как поток 12 сырья нагревается в нагревателе 10 сырья, нагретое сырье 14 можно пропустить в первую реакционную зону 30. Поскольку реакция риформинга является эндотермической, для добавления тепла, чтобы ускорить реакцию катализатора в направлении получения требуемого продукта, используются нагреватели. Таким образом, продукт реакции 32 первого реактора направляют в первый нагреватель 20 для получения нагретого сырья 22 из второго реактора. Продукт 42 второго реактора пропускают в другой нагреватель 60 для получения нагретого третьего сырья 62 реактора. Продукт 52 третьего реактора пропускают в другой нагреватель 80 для получения нагретого четвертого сырья 82 реактора. Продукт 72 четвертого реактора содержит полученный продукт-риформат, который можно извлечь из реактора 8 и направить на дополнительную переработку известным способом. В способах риформинга с неподвижным слоем и непрерывной регенерацией катализатора обычно используются нагреватели для нагрева потоков 14, 22, 62, 82 сырья до повышенной температуры и катализа на металлическом катализаторе в каталитической реакционной зоне с получением продукта, соответствующего требованиям качества по таким характеристикам, как октановое число продукта, выход товарных ароматических соединений и выход товарного водорода.After the
Как показано на Фиг. 1, подача нагретых потоков 14, 22, 62, 82 сырья и вывод потоков 32, 42, 52, 72 продуктов осуществляются в нереакционных зонах 31, 41, 51, 71. Как можно видеть, некоторые из нереакционных зон 31, 41, 51, 71 расположены между последовательными реакционными зонами 30, 40, 50, 70, причем первая нереакционная зона 31 расположена между первой реакционной зоной 30 и зоной 90 введения катализатора. Зона 90 введения катализатора может содержать зону восстановления. В зоне восстановления окисленный катализатор из секции регенерации катализатора (не показана) восстанавливается до восстановленного состояния для оптимальной производительности. Альтернативно зона 90 введения катализатора может содержать зону выравнивания потока катализатора, в которой обеспечивается выравнивание потока катализатора.As shown in FIG. 1, the supply of heated feed streams 14, 22, 62, 82 and the output streams 32, 42, 52, 72 of products are carried out in
Нереакционные зоны 31, 41, 51, 71, как правило, функционируют в качестве зоны распределения, в которой катализатор по существу отсутствует. В этих нереакционных зонах 31, 41, 51, 71 имеется значительное количество трубопроводов и фитингов, которые вызывают дисбаланс потока, турбулентность и набегание. Кроме того, верхняя секция нереакционной зоны обычно имеет большой вихревой поток, при котором технологический газ накапливает турбулентность. Эта нежелательная турбулентность вызывает неравномерное распределение в реакционной зоне, более высокий перепад давления и, как следствие, снижение выхода реакции.The
Размер или объем нереакционных зон 31, 41, 51, 71 обычно определяется требованиями по доступу персонала для выполнения работ по техническому обслуживанию и установки внутренних устройств реактора. Кроме того, размер нереакционных зон 31, 41, 51, 71 также определяется требованием к гидравлической системе для надлежащей транспортировки потока катализатора между верхним резервуаром, содержащим катализатор, таким как зона 90 введения катализатора или реакционная зона 30, 40, 50, и другой реакционной зоной 30, 40, 50, 70. Эти требования по существу определяют размер нереакционных зон 31, 41, 51, 71, и размер зачастую превышает требуемый размер или объем для надлежащего распределения сырья с целью достижения равномерного потока. Внутреннее оборудование в этой секции создает сильное набегание потока, что вызывает дисбаланс потока. Как правило, объем нереакционных зон 31, 41, 51, 71 определяет время пребывания нагретых потоков 14, 22, 62, 82 сырья в нереакционных зонах 31, 41, 51, 71.The size or volume of
Настоящее изобретение направлено на эффективное и действенное равномерное распределение технологического газа в реакционные зоны 30, 40, 50, 70 через нереакционные зоны 31, 41, 51, 71, которые занимает сырье (или промежуточный выходящий поток), и уменьшение дисбаланса потока в реакционных зонах 30, 40, 50, 70. За счет уменьшения нереакционного объема, с которым контактирует технологический газ, снижается турбулентность и улучшается распределение потока по окружности.The present invention is directed to efficient and effective uniform distribution of the process gas to the
Обращаясь к Фиг. 2–4, показан участок реактора 88, который включает зону 100 источника катализатора, нереакционную зону 102 и реакционную зону 104. Зона 100 источника катализатора может содержать зону 90 введения катализатора (с Фиг. 1) или реакционную зону 30, 40, 50 (с Фиг. 1) в зависимости от числа реакционных зон 104 и типа реактора 88. Трубопроводы или трубы для транспортировки катализатора 106 переносят катализатор из зоны 100 источника катализатора через нереакционную зону 102, так что катализатор изолируется от любых реагентов в нереакционной зоне 102. Выходы 108 для трубопроводов 106 расположены внутри реакционной зоны 104.Referring to FIG. 2-4, a portion of
Как указано выше, для равномерного распределения пара (от потоков 14, 22, 62, 82 на Фиг. 1) в реакционную зону 104, впускное сопло 110 подачи в нереакционную зону 102 расположено ближе к реакционной зоне 104, чем в традиционных конструкциях. Соответственно, выпускное сопло 112 (для потоков 32, 42, 52, 72 на Фиг. 1) расположено дальше от реакционной зоны 104, чем в обычных конструкциях. Таким образом, в настоящих вариантах осуществления впускное сопло 110 подачи расположено между выпускным соплом 112 и реакционной зоной 104.As noted above, to evenly distribute steam (from
Кроме того, нереакционная зона 102 разделена на два участка, первый или верхний участок 114 и второй или нижний участок 116 распределителем 118 потока, который может представлять собой лопасть, пластину, перегородку или другие подобные конструкции, направляющие поток. Распределитель 118 потока может поддерживаться кольцами 120, 122. Более конкретно, распределитель 118 потока поддерживается наружным опорным кольцом 120, приваренным к внутренней поверхности оболочки 124 реактора, и внутренним опорным кольцом 122, прикрепленным к центральной трубе 126 (или другой выходной трубе реактора) внутри реактора 88. Соединения на внутреннем и наружном опорном кольце 120, 122 должны быть способны выдерживать радиальное и осевое тепловое движение между оболочкой 124 реактора и центральной трубой 126 (или другим выпускным трубопроводом реактора). Как отмечено выше, путем перемещения впускного сопла 110 подачи ниже, размер второго участка 116 нереакционной зоны 102 (участок, который принимает сырье от впускного сопла 110 подачи) может быть меньше.In addition, the
На Фиг. 3 и 4 представлены дополнительные варианты осуществления, в которых технологический газ дополнительно направляется через второй участок 116 нереакционной зоны 102.On FIG. 3 and 4 show additional embodiments in which the process gas is further directed through the
На Фиг. 3 впускное сопло 110 подачи расположено таким образом, что оно находится на одной линии в самом верхнем положении с распределителем 118 потока, а самая нижняя часть совмещена с пластиной 128, разделяющей реакционную зону 104 и нереакционную зону 102. В такой конфигурации ширина W1 впускного сопла 110 подачи по существу равна (по меньшей мере 90%) высоте H1 второго участка116 нереакционной зоны 102.On FIG. 3, the
На Фиг. 4 центральная труба 126 имеет скользящий участок 130 с диаметром, который увеличивается и уменьшается внутри второго участка 116 нереакционной зоны 102. Поскольку центральная труба 126 со скользящим участком 130 занимает больше места по сравнению с центральной трубой 126 с постоянным диаметром, объем, который пар может занимать во втором участке 116 нереакционной зоны 102, уменьшается.On FIG. 4, the
Как показано на Фиг. 5, узел 118 распределения потока разделен на секции 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, которые имеют размеры и выполнены с возможностью установки и извлечения через верхний участок реактора 88 или посредством бокового люка 134 (Фиг. 2–4), который может быть расположен для обеспечения оптимального доступа к внутренним устройствам. Типичные люки 132 имеют диаметр 0,61 метра (24 дюйма), однако размер люка 132 может находиться в диапазоне от 0,46 до 1,22 м (от 18 до 48 дюймов). Как показано, каждая секция 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f распределителя 118 потока, если смотреть сверху, имеет форму сектора кольцевого пространства. Установка/удаление секций 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f распределителя 118 потока через боковой люк 134 упрощает процесс установки, поскольку это не затрагивает других внутренних устройств реактора, что упрощает ремонтные работы. Кроме того, секции 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f сами функционируют как люки, так что работник может снять одну из секций 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, чтобы пройти через верхний участок 114 нереакционной зоны 102 в нижний участок 116 нереакционной зоны 102 без полного удаления распределителя 118 потока. Эти съемные секции 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f могут быть приварены, скреплены болтами или шарнирными штифтами.As shown in FIG. 5, the
В секции s132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f имеются отверстия 131, позволяющие трубам 106 подачи катализатора проходить через распределитель 118 потока. Соединения 133 между секциями 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f усиливают механическую целостность распределителя 118 потока, а также изолируют второй участок 116 нереакционной зоны 102 от первого участка 114. В соединении 133 могут использоваться либо клиновидные штифты, либо болтовые, либо сварные соединения. Распределитель 118 потока обеспечивает пространство для доступа персонала во время ремонта и может использоваться для поддержки доступа персонала для осмотра, технического обслуживания и установки.Section s132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f has
Возвращаясь к Фиг. 2–4, продувочный газ может быть введен через входной канал 136 для продувочного газа в первый участок 114 нереакционной зоны 102. Продувочный газ составляет < 1% от общего технологического потока на входе в реактор 88 и используется для очистки первой части 114 нереакционной зоны 102 и сведения к минимуму закоксовывания. Продувочный газ выходит из первого участка 114 нереакционной зоны 102 и смешивается с остальной частью входящего потока газа либо через маленькое вентиляционное отверстие(-я) 137 в распределителе 118 потока (Фиг. 5), а именно в секциях 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, через увеличенные отверстия 131 (Фиг. 5) в секциях 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, через которые будут проходить трубы 106 для подачи катализатора, и/или указанные зазоры, выполненные в стыках 133 (Фиг. 5) между секциями 132а, 132b, 132с, 132d, 132е, 132f. Возможно, целесообразно использовать небольшой механический фитинг (такой как шайба) вокруг перекачивающих труб 106, чтобы уменьшить количество необходимого продувочного газа, а также обеспечить механическую гибкость при тепловом расширении реактора 88.Returning to Fig. 2-4, the purge gas may be introduced through the
Продувочный газ содержит газ, имеющий стабильную молекулярную массу при рабочей температуре реактора 88, и может представлять собой, например, инертный газ, такой как галогенид, азот или водородсодержащий газ, содержащий более 70% об. водорода, легких углеводородных фракций (углеводороды C5) и менее 5% об. углеводородов C6, предпочтительно содержащий 80% об. или более водорода и менее 1% об. углеводородов C6. Как показано на Фиг. 1, предполагается, что продувочный газ для нереакционной зоны может содержать часть продукта 32, 42, 52, 72 из реакционной зоны 30, 40, 50, 70, предпочтительно из реакционной зоны, расположенной выше по потоку. Например, как показано со ссылкой на Фиг. 1, часть продукта 52, образованного в третьей реакционной зоне 50 в линии 52a, может использоваться в качестве продувочного газа в нереакционной зоне 71, связанной с четвертой реакционной зоной 70. Использование части продукта 32, 42, 52, 72 сведет к минимуму потребность в применении внешнего продувочного газа, что может быть особенно полезно в сферах применения, в которых изобретение реализуется посредством модернизации существующей установки для риформинга.The purge gas contains a gas having a stable molecular weight at the operating temperature of the
Чтобы поток не рассеивался и не занимал первый участок 114 нереакционной зоны 102, второй участок 116 нереакционной зоны 102 предпочтительно поддерживается при более высоком давлении, чем второй участок 116 нереакционной зоны 102 с помощью регулятора перепада давления и регулирующего клапана (не показаны). Управляющий клапан дифференциального давления поддерживает на постоянной основе достаточный расход продувочного газа для постоянного поддержания положительного дифференциального давления между первым участком 114 и вторым участком 116, которое предпочтительно составляет 1,24–68,9 кПа изб. (0,18–10 фунтов/кв. дюйм).To prevent the flow from dissipating and occupying the
Объединенный газ (подачи и продувки) может поступать в реакционную зону 104 по трубопроводам 138, таким как каналы. См., например, патенты США №№ 5,366,704, 6,224,838 и 7,842,257. Трубопроводы 138 обычно включают в себя перфорированную пластину или экран и распределяют сырье, поступающее в реакционную зону 104. Предпочтительно, чтобы положительное дифференциальное давление между вторым участком 116 нереакционной зоны 102 и трубопроводами 138 составляло 0,2–24 кПа изб. (0,03–3,5 фунта/кв. дюйм). Этот перепад давления позволит второй части 116 нереакционной зоны 102 функционировать в качестве распределительной камеры для подачи через впускное сопло 110 подачи.The combined gas (feed and purge) may enter the
Таким образом, в процессе эксплуатации секция 88 реактора может использоваться в способе риформинга углеводородов. В примерном процессе поток углеводородов (либо сырье, либо частично преобразованный выходящий поток) вводят в нереакционную зону 102 через впускное сопло 110 подачи. Нереакционная зона 102 разделена на верхний участок 114 и нижний участок 116 распределителем 118 потока. Углеводороды из сырья пропускают из нижнего участка 116 нереакционной зоны 102 в реакционную зону 104 участка 88 реактора. Частицы катализатора (см. стрелки в зоне 100 источника катализатора) проходят в реакционную зону 104 по трубам 106 подачи катализатора. Частицы катализатора, вытекающие из выходящих каналов 108 для трубопроводов 106, остаются в каталитической секции 140 внутри реакционной зоны 104. Углеводороды проходят в секцию 140 катализатора и через нее в радиальном направлении. В изображенном варианте осуществления показано направление внутрь, но также предполагается, что поток является обратным. Продукт из реакционной зоны проходит внутри центральной трубы 126 через нижний участок 116 нереакционной зоны 102 и через верхний участок 114 нереакционной зоны 102. Вытекающий поток, такой как поток 32, 42, 52, 72 (Фиг. 1), может быть извлечен через выпускное сопло 112 из нереакционной зоны 102 секции 88 реактора.Thus, during operation,
Как упомянуто выше, способ может также включать впрыск продувочного газа через входной канал 136 для продувочного газа в верхний участок 114 нереакционной зоны 102 секции 88 реактора. Продувочный газ может проходить из верхнего участка 114 нереакционной зоны 102 через вентиляционные отверстия 137, соединения 133 или другие проходы через распределитель 118 потока в нижний участок 116 нереакционной зоны 102. Продувочный газ соединяется с углеводородами в нижнем участке 116 нереакционной зоны 102 и подвергается дальнейшей обработке, как описано выше.As mentioned above, the method may also include injecting a purge gas through the
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает эффективную и действенную конфигурацию для эффективного и рационального распределения технологического газа через нереакционную зону 102 реактора риформинга.Thus, the present invention provides an efficient and effective configuration for efficiently and efficiently distributing process gas through the
Специалистам в данной области следует понимать, что на графических материалах не показаны различные другие компоненты, такие как клапаны, насосы, компрессоры, контрольно-измерительные приборы, фильтры, охладители и т. д., поскольку считается, что данные устройства хорошо известны специалистам в данной области и их описание не является необходимым для практической реализации или понимания вариантов осуществления настоящего изобретения.Those skilled in the art should understand that the drawings do not show various other components such as valves, pumps, compressors, instrumentation, filters, coolers, etc., as these devices are believed to be well known to those skilled in the art. areas and their description is not necessary for the practical implementation or understanding of the embodiments of the present invention.
Любые из упомянутых выше трубопроводов, каналов, блоков, отдельных устройств, сосудов, окружающего пространства, зон и т. п. могут быть оборудованы одним или более компонентами мониторинга, включая датчики, измерительные устройства, устройства считывания данных или устройства передачи данных. Результаты измерения сигналов, процесса или состояния, а также данные от компонентов мониторинга можно использовать для контроля условий внутри технологического оборудования, а также вокруг него и на его поверхности. Сигналы, результаты измерений и/или данные, сгенерированные или зарегистрированные компонентами мониторинга, могут быть собраны, обработаны и/или переданы через одну или более сетей или соединений, которые могут быть защищенными или открытыми, общими или выделенными, прямыми или непрямыми, проводными или беспроводными, шифрованными или без шифрования и/или могут представлять собой их комбинацию (-и); описание не устанавливает никаких ограничений в этом отношении.Any of the above-mentioned pipelines, channels, blocks, individual devices, vessels, environments, zones, etc. may be equipped with one or more monitoring components, including sensors, measuring devices, data readers or data communication devices. Signal, process or condition measurements and data from monitoring components can be used to monitor conditions within, around and on the process equipment. Signals, measurements and/or data generated or recorded by monitoring components may be collected, processed and/or transmitted over one or more networks or connections, which may be secure or open, shared or dedicated, direct or indirect, wired or wireless. , encrypted or not encrypted and/or may be a combination(s) thereof; the description does not establish any restrictions in this regard.
Сигналы, измерения и/или данные, сгенерированные или зарегистрированные компонентами мониторинга, могут быть переданы на одно или более вычислительных устройств или систем. Вычислительные устройства или системы могут включать в себя по меньшей мере один процессор и память, хранящую машиночитаемые инструкции, которые при исполнении по меньшей мере одним процессором приводят к выполнению одним или более вычислительными устройствами процесса, который может включать в себя одну или более стадий. Например, одно или более вычислительных устройств могут быть выполнены с возможностью приема от одного или более компонентов мониторинга данных, относящихся к по меньшей мере одному компоненту оборудования, связанного со процессом. Одно или более вычислительных устройств или систем могут быть выполнены с возможностью анализа данных. На основании анализа данных одно или более вычислительных устройств или систем могут быть выполнены с возможностью определения одной или более рекомендованных корректировок для одного или более параметров одного или более процессов, описанных в настоящем документе. Одно или более вычислительных устройств или систем могут быть выполнены с возможностью передачи зашифрованных или незашифрованных данных, которые включают в себя одну или более рекомендуемых корректировок для одного или более параметров одного или более процессов, описанных в настоящем документе.The signals, measurements and/or data generated or recorded by the monitoring components may be transmitted to one or more computing devices or systems. Computing devices or systems may include at least one processor and a memory storing machine-readable instructions that, when executed by at least one processor, cause one or more computing devices to execute a process, which may include one or more steps. For example, one or more computing devices may be configured to receive from one or more monitoring components data related to at least one piece of equipment associated with the process. One or more computing devices or systems may be configured to analyze data. Based on data analysis, one or more computing devices or systems may be configured to determine one or more recommended adjustments for one or more parameters of one or more of the processes described herein. One or more computing devices or systems may be configured to transmit encrypted or unencrypted data that includes one or more recommended adjustments for one or more parameters of one or more of the processes described herein.
Конкретные варианты осуществленияSpecific Embodiments
Хотя приведенное ниже описание относится к конкретным вариантам осуществления, следует понимать, что настоящее описание предназначено для иллюстрации и не ограничивает объем предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.While the following description refers to specific embodiments, it should be understood that the present description is intended to be illustrative and does not limit the scope of the foregoing description and the appended claims.
Первый вариант осуществления изобретения представляет собой реактор с радиальным потоком, содержащий нереакционную зону; реакционную зону, расположенную ниже нереакционной зоны и отделенную от нереакционной зоны пластиной; входной канал для потока углеводородного сырья в нереакционной зоне; и выходной канал для вытекающего потока в нереакционной зоне, выходной канал, сообщающийся по текучей среде с реакционной зоной, и причем входной канал расположен между выходным каналом и реакционной зоной. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, где нереакционная зона разделена на первый участок и второй участок распределителем потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, где входной канал расположен во втором участке нереакционной зоны. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, где выходной канал расположен в первом участке нереакционной зоны. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, где распределитель потока представляет собой распределитель горизонтального потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, где распределитель потока представляет собой угловой распределитель потока. Вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, причем распределитель потока содержит множество секций, каждый из которых имеет, если смотреть сверху, форму сектора кольцевого пространства. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно содержащие входной канал для потока продувочного газа, входной канал для потока продувочного газа расположен в первом участке нереакционной зоны. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, где распределитель потока содержит отверстие, позволяющее продувочному газу течь из первого участка нереакционной зоны во второй участок нереакционной зоны. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, где выходной канал находится в сообщении по текучей среде с реакционной зоной через центральную трубу, при этом центральная труба имеет изменяющийся диаметр в нереакционной зоне. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, где изменение диаметра центральной трубы включает как увеличение диаметра, так и уменьшение диаметра.The first embodiment of the invention is a radial flow reactor containing a non-reactive zone; a reaction zone located below the non-reactive zone and separated from the non-reactive zone by a plate; inlet channel for the flow of hydrocarbon feedstock in the non-reactive zone; and an outlet channel for the effluent in the non-reaction zone, an outlet channel in fluid communication with the reaction zone, and wherein the inlet channel is located between the outlet channel and the reaction zone. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the first embodiment presented in this section, where the non-reaction zone is divided into a first section and a second section by a flow distributor. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the first embodiment presented in this section, where the inlet channel is located in the second section of the non-reactive zone. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the first embodiment presented in this section, where the outlet channel is located in the first section of the non-reactive zone. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the first embodiment presented in this section, where the flow distributor is a horizontal flow distributor. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the first embodiment presented in this section, where the flow distributor is an angled flow distributor. An embodiment of the present invention is one, any, or all of the previous embodiments presented in this section up to the first embodiment presented in this section, wherein the flow distributor comprises a plurality of sections, each of which has a sector shape when viewed from above. annular space. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the first embodiment presented in this section, further comprising an inlet for a purge gas flow, the inlet for a purge gas flow is located in the first section non-reactive zone. An embodiment of the invention is one, any, or all of the preceding embodiments presented in this section, up to and including the first embodiment presented in this section, wherein the flow distributor comprises an opening to allow purge gas to flow from the first portion of the non-reactive zone to the second portion of the non-reactive zone. zones. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the first embodiment presented in this section, where the outlet channel is in fluid communication with the reaction zone through the central pipe, while the central the pipe has a varying diameter in the non-reactive zone. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section up to the first embodiment presented in this section, where the change in the diameter of the core pipe includes both an increase in diameter and a decrease in diameter.
Второй вариант осуществления изобретения представляет собой реактор с радиальным потоком, содержащий нереакционную зону, разделенную на верхний участок и нижний участок распределителя потока; реакционную зону, расположенную ниже нереакционной зоны, причем реакционная зона представляет собой зону реакции с радиальным потоком; входной канал для потока углеводородного сырья в нижнем участке нереакционной зоны; и выходной канал для выходящего потока в верхнем участке нереакционной зоны, выходной канал, сообщающийся по текучей среде с реакционной зоной с центральной трубой. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все предыдущие варианты осуществления в этом разделе вплоть до второго варианта осуществления в этом разделе, в которых распределитель потока представляет собой распределитель горизонтального потока. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, где распределитель потока представляет собой угловой распределитель потока. Вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, причем распределитель потока содержит множество секций, каждый из которых имеет, если смотреть сверху, форму сектора кольцевого пространства. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором ширина входного канала по существу равна высоте нижнего участка нереакционной зоны. Вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, где верхний участок нереакционной зоны включает входной канал для продувочного газа. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором распределитель потока содержит отверстие, позволяющее продувочному газу течь из верхнего участка нереакционной зоны в нижний участок нереакционной зоны.The second embodiment of the invention is a radial flow reactor comprising a non-reaction zone divided into an upper section and a lower section of a flow distributor; a reaction zone below the non-reaction zone, the reaction zone being a radial flow reaction zone; an inlet channel for the flow of hydrocarbon feedstock in the lower section of the non-reactive zone; and an outlet channel for the outlet stream in the upper portion of the non-reaction zone, an outlet channel in fluid communication with the reaction zone with the central pipe. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments in this section up to the second embodiment in this section, in which the flow distributor is a horizontal flow distributor. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section up to the second embodiment presented in this section, where the flow distributor is an angled flow distributor. An embodiment of the present invention is one, any, or all of the preceding embodiments presented in this section up to the second embodiment presented in this section, wherein the flow distributor comprises a plurality of sections, each having a sector shape when viewed from above. annular space. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the second embodiment presented in this section, in which the width of the inlet channel is essentially equal to the height of the lower portion of the non-reactive zone. An embodiment of the present invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the second embodiment presented in this section, wherein the upper portion of the non-reactive zone includes a purge gas inlet. An embodiment of the invention is one, any, or all of the previous embodiments presented in this section, up to the second embodiment presented in this section, in which the flow distributor includes an opening to allow purge gas to flow from an upper portion of the non-reacting zone to a lower portion non-reactive zone.
Третий вариант осуществления изобретения представляет собой способ риформинга углеводородов в реакторе, причем способ включает впрыск, через входной канал, углеводородного потока в нереакционную зону реактора, при этом нереакционная зона реактора отделена от верхнего участка и нижнего участка распределителем потока; пропускание углеводородов из углеводородного потока из нижнего участка нереакционной зоны в реакционную зону реактора; пропускание частиц катализатора в реакционную зону, причем частицы катализатора удерживаются в секции катализатора в пределах реакционной зоны; пропускание углеводородов через секцию катализатора в радиальном направлении; пропускание выходящего потока из реакционной зоны через нижний участок нереакционной зоны реактора к верхнему участку нереакционной зоны; и извлечение через выходной канал вытекающего потока из нереакционной зоны реактора, причем выходной канал расположен над входным каналом. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предыдущих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до третьего варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий введение потока продувочного газа в верхний участок нереакционной зоны реактора; и пропускание продувочного газа из потока продувочного газа из верхнего участка нереакционной зоны к нижнему участку нереакционной зоны.A third embodiment of the invention is a method for reforming hydrocarbons in a reactor, the method comprising injecting, through an inlet, a hydrocarbon stream into a non-reacting zone of the reactor, wherein the non-reacting zone of the reactor is separated from the upper section and the lower section by a flow distributor; passing hydrocarbons from the hydrocarbon stream from the lower portion of the non-reactive zone into the reaction zone of the reactor; passing the catalyst particles into the reaction zone, and the catalyst particles are held in the catalyst section within the reaction zone; passing hydrocarbons through the catalyst section in the radial direction; passing the effluent from the reaction zone through the lower portion of the non-reactive zone of the reactor to the upper portion of the non-reactive zone; and extracting through the outlet channel the effluent from the non-reactive zone of the reactor, the outlet channel being located above the inlet channel. An embodiment of the invention is one, any or all of the previous embodiments presented in this section, up to the third embodiment presented in this section, further comprising introducing a purge gas stream into the upper portion of the non-reacting zone of the reactor; and passing a purge gas from the purge gas stream from the upper portion of the non-reactive zone to the lower portion of the non-reactive zone.
Без дополнительной проработки считается, что с помощью предшествующего описания специалист в данной области может в полной мере использовать настоящее изобретение и легко установить основные характеристики настоящего изобретения, чтобы без отступления от сущности и объема изобретения вносить в него различные изменения и модификации и адаптировать его к различным вариантам применения и условиям. Таким образом, предшествующие предпочтительные конкретные варианты осуществления следует рассматривать как исключительно иллюстративные, не накладывающие каких-либо ограничений на остальную часть описания и охватывающие различные модификации и эквивалентные конструкции, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения.Without further elaboration, it is believed that with the help of the foregoing description, a person skilled in the art can make full use of the present invention and easily establish the main characteristics of the present invention in order to make various changes and modifications and adapt it to various options without departing from the essence and scope of the invention. applications and conditions. Thus, the foregoing preferred specific embodiments are to be considered as illustrative only, without imposing any limitation on the remainder of the description, and covering various modifications and equivalent constructions falling within the scope of the appended claims.
Если не указано иное, в приведенном выше описании все температуры представлены в градусах по шкале Цельсия, а все доли и процентные значения даны по массе.Unless otherwise indicated, in the above description, all temperatures are in degrees Celsius and all fractions and percentages are by weight.
В приведенном выше подробном описании изобретения был представлен по меньшей мере один пример осуществления, но следует понимать, что существует больше его вариантов. Следует также понимать, что пример осуществления или примеры осуществления являются лишь примерами и не предназначены для ограничения каким-либо образом объема, применимости или конфигурации изобретения. Наоборот, приведенное выше подробное описание предоставит специалистам в данной области удобную концепцию для реализации примера осуществления изобретения, при этом следует понимать, что функции и расположения элементов, описанные в примере осуществления, могут быть различным образом изменены без отступления от объема изобретения, изложенного в прилагаемой формуле изобретения и ее правовых эквивалентах.In the above detailed description of the invention, at least one embodiment has been presented, but it should be understood that there are more variants of it. It should also be understood that the exemplary or exemplary embodiments are merely exemplary and are not intended to limit in any way the scope, applicability, or configuration of the invention. On the contrary, the above detailed description will provide those skilled in the art with a convenient concept for implementing the exemplary embodiment, it being understood that the functions and arrangements of the elements described in the exemplary embodiment may be varied in various ways without departing from the scope of the invention as set forth in the appended claims. invention and its legal equivalents.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/551,496 | 2019-08-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2793347C1 true RU2793347C1 (en) | 2023-03-31 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7435329B1 (en) * | 2001-08-29 | 2008-10-14 | Uop Llc | Combination reforming and isomerization process |
| CN100569918C (en) * | 2006-07-31 | 2009-12-16 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of semi-regenerating catalytic reforming method of multistage feeding |
| RU2563643C2 (en) * | 2010-06-09 | 2015-09-20 | Ифп Энержи Нувелль | New method of catalytic reforming with circulation of gaseous wastes of recovery process to input of first reactor, and with recirculating gas supply, for its recirculation, to single last reactor or to last reactors of unit |
| US20160369179A1 (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Uop Llc | Catalytic reforming processes |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7435329B1 (en) * | 2001-08-29 | 2008-10-14 | Uop Llc | Combination reforming and isomerization process |
| CN100569918C (en) * | 2006-07-31 | 2009-12-16 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of semi-regenerating catalytic reforming method of multistage feeding |
| RU2563643C2 (en) * | 2010-06-09 | 2015-09-20 | Ифп Энержи Нувелль | New method of catalytic reforming with circulation of gaseous wastes of recovery process to input of first reactor, and with recirculating gas supply, for its recirculation, to single last reactor or to last reactors of unit |
| US20160369179A1 (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Uop Llc | Catalytic reforming processes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4102776A (en) | Moving bed contacting process | |
| RU2489474C2 (en) | Flame heater for implementation of hydrocarbon conversion process | |
| US5879537A (en) | Hydrocarbon conversion process using staggered bypassing of reaction zones | |
| CA2843264C (en) | Mixing device with tangential inlets for two-phase concurrent vessels | |
| RU2490312C2 (en) | Plant for hydrocarbon conversion including reaction zone with delivery of transported catalyst to such zone | |
| US7842257B2 (en) | Fluid distributor for radial-flow reactor | |
| RU2793347C1 (en) | Device for catalytic hydrocarbon reforming with flow distributor and method for hydrocarbon reforming | |
| CN109689841B (en) | Method for increasing hydrocarbon yield from a catalytic reformer | |
| US4430302A (en) | Fluidized catalyst regeneration apparatus | |
| US20150057480A1 (en) | Radial Flow Process and Apparatus | |
| CN105396625B (en) | Regenerator for regenerating catalyst under different operating conditions | |
| US10583412B1 (en) | Apparatus for catalytic reforming hydrocarbons having flow distributor and process for reforming hydrocarbons | |
| RU2795031C1 (en) | Device for catalytic hydrocarbon reforming with flow distributor and method for hydrocarbon reforming | |
| US10933395B1 (en) | Apparatus for catalytic reforming hydrocarbons having flow distributor and process for reforming hydrocarbons | |
| CN109722281B (en) | Fluidized bed reactor with multiple catalysts for internal circulation and hydrogenation method thereof | |
| KR102497094B1 (en) | Reactor with Reduced Thickness Catalyst Beds | |
| KR102503601B1 (en) | low volume compartmentalized reactor | |
| US10041012B2 (en) | Staggered fired heater manifolds | |
| KR100591565B1 (en) | Process using staggered bypassing of reaction zones for increased capacity |