SU1098559A1 - Реактор дл переработки нефт ных дистилл тов - Google Patents

Abstract

1. РЕАКТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ, включающий цилиндрический корпус, слой катализа- тора, распределительную тарелку, патрубки ввода сьфь  и вывода продуктов, крьппку и днище, отличающийс   тем, что, с целью повьшени  глубины гидрообессеривани  сырь  путем увеличени  времени пребывани  жидкой фазы в реакционной зоне, он снабжен центральной трубой, нижний конец которой соединен с патрубком вывода продуктов, а верхний размещен на уровне верхнего сло  катализатора, перевернутым стаканом, установленным соосно снаружи центральной трубы, верхний закрытый торец которого расположен над торцом центральной трубы , и разделительной перфорированной кольцевой перегородкой, один торец которой соединен с открытым торцом стакана, а другой - с днищем, при этом размеры центральной трубы и стакана наход тс  в соотношении 1: d, Pgft di К 6 1 V d. где внутренний диаметр реактоan 5 ра, м; d. внутренний диаметр стакана , м; d внешний диаметр центральной трубы, м; V газосодержание рабочей смеси (Qr/Q,); коэффициент пропорциональК ности . 2. Реактор поп.1, отлич. аю00 ел ел . :Щ и и с   тем, что перфораци  разделительной кольцевой перегородки увеличиваетс  сверху вниз. :о

Description

Изобретение относитс  к реакторам дл  гидрогенизационной переработки нефт ного сырь  в неподвижном слое гранулированного катализатора и может быть использовано в процессах гидрокрекинга , гйдроочистки и гидроизомеризации нефт ных дистилл тов. В этих реакторах процессы осуществл ют при высоких температура и давлени х, и эффективность их работы зависит от условий контактирова , ни  .газожидкостного V- потока с катализатором . При неудовлетворительных услови х контактировани , т.е. в тех случа х, когда не вс  поверхность катализаторного сло  контактирует с жидкостью, показатели процесса массообмена резко ухудшаютс  и снижаетс  срок службы катализатора. Известен реактор,включающий цилиндрический корпус, заполненный катализа тором, патрубки ввода сырь  и вывода продуктов, нижнюю распределительную тарелку и затворно-сепарационное устройство в верхней части аппарата f 1 J. Недостатком реактора  вл етс  слож ность затворно-сепарационного устройства дл  удержани  сло  катализатора в компактном состо нии и предотвращени  его уноса. Возможность закоксовывани  в переточных Патру&ках приводит к полной неработоспособности устройства и нарушению эффективности работы реактора. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  реак тор дл  переработки нефт ных дистилл  тов, включающий цилиндрический корпус , слой катализатора, распределительную тарелку, патрубки ввода сырь  и вывода продуктов, крышку и днище .С2 Недостатком известного реактора как аппарата с нисход щим газожидкост ным потоком  вл етс  отсутствие полного контакта фаз с катализатором в широком диапазоне нагрузок. В аппаратах с нисход щим потоком необходимый контакт сырь  и катализатора достигаетс  в весьма узком диапазоне нагрузок при плотност х орошени  uJ, равных 4,0-4,2 . Целью изобретени   вл етс  повьщ1ение глубины гидрообессеривани  сырь  путем увеличени  времени пребывани  жидкой азы в реакционной зоне. Дл  достижени  поставленной цели реактор дл  переработки нефт ных дистилл тов , включающий цилиндрический корпус, слой катализатора, распреде10 92 лительную тарелку, патрубки ввйда сырь  и вьшода продуктов, крьшку и днище, снабжен центральной трубой, нижний конец которой соединен с патрубком вывода продуктов, а верхний размещен на уровне верхнего сло  катализатора , перевернуть стаканом,установленным соосно снаружи центральной трубы, верхний закрытый торец которого расположен над торцом центральной трубы, и разделительной перфорированной кольцевой перегородкой, один торец которой соединен с открытым торцом стакана, а другой - с днищем, при этом размеры центральной трубы и стакана наход тс  в соотношении d-f Dgn- d-i К -do d-, где В„„ - внутренний диаметр реактора , м; внутренний диаметр стакана , м; внешний диаметр центральной трубы, MJ газосодержание рабочей смеси ( К - коэффициент пропорциональности . При этом перфораци  разделительной кольцевой перегородки увеличиваетс  сверху ВНИ.З. На чертеже представлен предлагаемый аппарат, продольный разрез. Реактор состоит из цилиндрического корпуса 1, патрубка 2 ввода сьтрь , распределительной тарелки 3, сло  4 катализатора, патрубка 5 вьшода продуктов с дренажными отверсти ми 6, катализатора 7, центральной трубы 8, стакана 9 и.перфр рирйран ой,разделительной кольцевой перегородки 10. Верхний торец стакана 9 расположен вьш1е открытого торца центральной трубы 8, которьй находитс  на уровне верхнего сло  4 катализатора. Нижний торец внутренней трубы соединен с патрубком 5 вывода продуктов, а между нижним торцом стакана и днищем имеетс  зазор дл  прохода продуктов реакции. С этой целью имеетс  зазор между стаканом и центральной трубой. Дл  предотвращени  попадани  катализатора в зазор между трубой 8 и стаканом 9 торец стакана соединен с перфорированной разделительной перегородкой 10 и днищем реактора. Дл  обеспечени  равномерного рас пределени  газожидкостного потока в слое катализатора перфораци  перегородки имеет переменное значение и ув личиваетс  сверху вниз. Реактор работает следующим обраэо Газожидкостную смесь подают через входной патрубок 2 на распределитель ную тарелку 3, где поток равномерно распредел етс  по сечению реактора. Сьфье движетс  нисход щим потоком в слое 4 катализатора, проходит разделительную перфорированную перегородку 10, и далее прореагировавшие продукты по зазору между центральной трубой 8, стаканом 9 и по центральной трубе 8 вывод т из реактора через патрубок 5 вьшода продуктов. В случае остановки реактора сырье выводит через дренажные отверсти  6. Сообщающийс  с катализаторным объемом кольцевой зазор между трубой 8 и стаканом 9 позвол ет поддерживать заполнение сло  катализатора исходным сьфьем на уровне торца центральной трубы 8. Вследствие увеличени  полноты заполнени  сло  катализатора жидкой фазой повьшаетс  ее врем  пребьшани , что обеспечивает более полный контакт сырь  с катализатором.Применительно к гидрогенизационным процессам увеличение времени пребывани  жидкой фазы приближает реактор переработки нефт ных дистилл тов к автоклаву, где обеспечиваетс  необходимое дл  превращени  врем  пребывани  исходного сырь . Увеличение времени пребывани  жид кой фазы при неизменном общем расход газожидкостной смеси позвол ет умен шить удельную объемную скорость сьфь  на единицу объема катализатор и тем самым повысить вькод и качест во продуктов при тех же технологических услови х в том же реакционно объеме. Врем  пребьюани  жидкой фазы и соответственно степень контактирова ни  с катализатором зависит от высоты торца центральной трубы 8, лими тируемой общей высотой реактора и рас

ходньми характеристиками газождцкостного потока в кольцевом зазоре между центральнойТрубой 8 и стаканом 9.

Исследовани , проведенные на модельной установке (диаметр реактора 1,2 м, высота 4 м) с нефт ными дистилл тами , позвол ют определить оптимальные соотношени  зазора между

и больших значени х величин соотношени  диаметров труб.

В табл. 1 также приведены данные по изменению среднего времени пребывани  и степени обессеривани  в зависимости от плотности орошени  (значени  известного устройства помечены знаком ). Из данных таблицы видно. трубой 8 и стаканом 9 и плотностью орошени  исход щей смеси (расход газа поддерживаетс  посто нным), а также вы вить -геометрические параметры разделительной перегородки 10. Основные усредненные данные, св зьшшощие эффективное врем  пребывани  в исследуемой системе и глубину обессеривани , величину зазора соотношение диаметров цен , ifт. j тральной трубы и стакана I i внутренний диаметр стакана Q - наружный диаметр центральной трубы 8) и плотность орошени  (соответствующзто исходному газосодержанию) приведены в табл. 1. Плотность орошени  мен етс  в экспериментах в характерном дл  процессов переработки нефт ных дистилл  тов диапазоне 3,6-4,6 кг/м.с. Эффективное врем  пребывани  определ ют индикаторным способом (по кривым отклика на подачу трассера ) с учетом коэффициента извилистости зернистого сло  и оценки величины концевых значений функции распределени  времени пребывани .Обработка кривых отклика производитс  по стандартным методикам в соответствии с диффузионной моделью распределени . Дл  определени  изменени  глубины обессеривани  при различных услови х экспериментов среднее врем  пребьтани  жидкой фазы сырь  (f, с) сопоставл етс  с условньм временем реагировани  (величиной, обратной объемной скорости подачи сырь ) в процессе гИдроочисткй дизельного топлива (фракци  220-380°С) Западно-Сибирской нефти с содержанием серы 1,1 мае.%. Параметры гидроочистки: температура 350°С, давление 3,5 МПа, кратность циркул ции газа 300 нм /м сырь , объемна  скорость подачи сьфь  3-6 ч. Из табл. 1 видно, что наибольша  глубина обессеривани  сырь  (ц,, %) в случа х больших плотностей орошени  достигаетс  при увеличенных зазорах $.109 что в предлагаемом реакторе степень обессеривани  при всех значени х плот ности орошени  выше, чем в известном. При малых плотност х орошени  боль шей глубине гидрообессеривани  соот ветствует меньшее значение зазора и меньшее значение соотношени  диаметров . Такой характер зависимостей определ ет необходимость введени  коэффициента пропорциональности К дл  определени  оптимального значени  величины соотношени  диаметров труб при различных значени х плотностей орошени . . В табл. 2 представлены зависимости коэффициента пропорциональности К от плотности орошени  и глубины обессеривани  полученные на основе результатов экспериментов, приведенных в табл. 1. . Как видно .из табл. 2, при достижении максимальной глубины гидрообессеривани  значение коэффициента пропорциональности К измен етс  от 3 до 10 по мере увеличени  плотности орошени . 9 Вли ние разделительной перегородкн на равномерность распределени  потока по слою катализатора оцениваетс  методом отбора проб газа и жидкости п.. сечению модели аппарата в нижней части сло  катализатора. Анализ полученных данных показьтает, что установка перегородки с равномерной перфорацией приводит к преимущественному прохождению газового потока в центральной зоне зернистого сло . Однородное распределение достигаетс  при увеличении степени перфорации перегородки сверху вниз. Изобретение позвол ет повысить глубину гидрообессеривани  путем увеличени  времени пребывани  жидкой фазы и тем самьм увеличить выход и качество продуктов при тех же технологических услови х и в том же реак1 (ионном объеме. При использовании предлагаемой конструкции благодар  увеличению времени пребывани  сырь  и повьш1ению глубины гидрообессеривани  можно повысить производительность реактора на 5-10%.

Claims (2)

1. РЕАКТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ, включающий цилиндрический корпус, слой катализатора, распределительную тарелку, патрубки ввода сырья и вывода продуктов, крышку и днище, отличающийс я тем, что, с целью повышения глубины гидрообессеривания сырья путем увеличения времени пребывания жидкой фазы в реакционной зоне, он снабжен центральной трубой, нижний конец которой соединен с патрубком вывода продуктов, а верхний размещен на уров не верхнего слоя катализатора, перевернутым стаканом, установленным соосно снаружи центральной трубы, верхний закрытый торец которого расположен над торцом центральной трубы, и разделительной перфорированной кольцевой перегородкой, один торец которой соединен с открытым торцом стакана, а другой - с днищем, при этом размеры центральной трубы и стакана находятся в соотношении d-| _ Pgdj К ^d6 ’ V ’ где Ρ_αη~ внутренний диаметр реактора, м;

d^ - внутренний диаметр стакана, м;

d_Q - внешний диаметр центральной трубы, м;

Ψ - газосодержание рабочей смеси (Q_r/Q^,); _;

К - коэффициент пропорциональности.

2. Реактор поп.1, отличающийся тем, что перфорация разделительной кольцевой перегородки увеличивается сверху вниз.

и 1098559