ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ
GAS-FLUID REACTOR FOR PRODUCTION OF OXIDISED OIL BITUMEN

Изобретение относится к области нефтехимического аппаратостроения, а именно к установкам вторичной переработки нефти, и может быть использовано при получении окисленных нефтяных битумов, применяемых в различных отраслях промышленности.
Известен газожидкостный реактор для получения нефтяных битумов, представляющий собой вертикальный цилиндрический пустотелый корпус, распределитель свежего воздуха и технологические патрубки для ввода исходного сырья, свежего воздуха и вывода готового продукта и отработанных газов (Грудников И.Б. Производство нефтяных битумов, М.: Химия, 1983, с.73-76).
Недостатком известного реактора является неравномерность распределения кислорода воздуха в объеме реакционной массы из-за концентрации последнего при движении вверх в центральной части реактора, что приводит к большому расходу сжатого воздуха и ухудшению качества готовой продукции.
Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является газожидкостный реактор для получения нефтяных битумов, представляющий собой вертикальный цилиндрический пустотелый корпус с технологическими патрубками для ввода исходного сырья, свежего воздуха и вывода готового продукта и отработанных газов, внутри которого установлены распределитель свежего воздуха и горизонтальная разделительная перегородка, снабженная равномерно распределенными отверстиями и вмонтированными патрубками (пат. РФ №2369433, B01J 10/00, С10С 3/04, oпубл. 10.10.2009).
Недостатком известного реактора является значительная длительность и трудоемкость проведения монтажа и демонтажа горизонтальной разделительной перегородки, размещенной внутри корпуса реактора, при проведении ремонтно-монтажных работ, связанных с периодическим забиванием отверстий, расположенных в ней, реакционной массой, что приводит к ограничению производительности газожидкостного реактора.
Изобретение направлено на увеличение производительности газожидкостного реактора путем снижения длительности проведения ремонтно-монтажных работ, связанной монтажом и демонтажем разделительной перегородки, размещенной в его корпусе.
Это достигается тем, что в газожидкостном реакторе для получения окисленных нефтяных битумов, состоящем из вертикального цилиндрического пустотелого корпуса с технологическими патрубками для ввода исходного сырья, свежего воздуха и вывода готового продукта и отработанных газов, внутри которого установлена разделительная перегородка с равномерно размещенными в ней отверстиями и вмонтированным патрубком, согласно изобретению разделительная перегородка выполнена в виде отдельных секций, соединенных независимыми связями, и размещена на каркасе, состоящем из двух опорных колец, одно из которых закреплено с помощью кронштейнов на корпусе реактора, а другое - установлено по центру реактора на двух горизонтальных балках, закрепленных на кронштейнах к корпусу реактора, при этом вмонтированный патрубок установлен в опорном кольце, размещенном по центру реактора по вертикальной оси.
Целесообразно секции разделительной перегородки выполнить в виде просечных решеток.
Выполнение разделительной перегородки в виде отдельных секций, соединенных независимыми связями, позволяет проводить ее монтаж-демонтаж из реактора частями, что значительно снижает длительность и трудоемкость проведения ремонтно-монтажных работ и, как следствие, увеличивает производительность газожидкостного реактора.
На фиг.1 изображена предлагаемая конструкция газожидкостного реактора, общий вид; на фиг.2 - разделительная перегородка, вид А; на фиг.3 - поперечное сечение Б-Б.
Газожидкостный реактор представляет собой вертикальный цилиндрический корпус 1 с технологическими патрубками 2, 3, 4 и 5 для ввода соответственно исходного сырья, свежего воздуха и вывода готового продукта и отработанных газов. Внутри корпуса 1 установлена разделительная перегородка, выполненная из просечных решеток в виде отдельных секций 6, соединенных независимыми связями 7, расположенная на каркасе, состоящем из двух опорных колец 8, 9. Опорное кольцо 8 закреплено с помощью кронштейнов 10 на корпусе 1, а опорное кольцо 9 установлено по центру корпуса 1 на двух горизонтальных балках 11, закрепленных на кронштейнах 12 к корпусу 1. Вмонтированный патрубок 13 установлен внутри опорного кольца 9, размещенного по центру корпуса 1. Корпус 1 снабжен люками 14 для проведения ремонтных работ, а патрубки 3 снабжены распылителями 15 свежего воздуха в корпусе 1.
Газожидкостный реактор для получения окисленных нефтяных битумов работает следующим образом. Исходное сырье - тяжелые нефтяные остатки (гудрон, асфальты и др.) - нагретое до определенной температуры, непрерывно дозируется в корпус 1 через патрубки 2 снизу и сверху разделительной перегородки, выполненной из просечной решетки в виде отдельных секций 6, соединенных независимыми связями 7. В нижнюю часть корпуса 1 через патрубки 3, снабженные распылителями воздуха 15, подается расчетное количество свежего воздуха. Поток свежего воздуха с содержанием кислорода 21%, проходя распылители 15, размещенные в патрубках 3, дробится на отдельные пузырьки, которые равномерно распределяются по поперечному сечению в нижней реакционной зоне корпуса 1, где контактирует с продуктом первой стадии окисления и окончательно окисляет его. Воздушные пузыри, выходящие из нижней реакционной зоны и содержащие сниженное количество остаточного кислорода (5-7%), поднимаются вверх до разделительной перегородки, выполненной в виде просечной решетки, ударяются об нее и повторно дробятся с образованием пенного слоя определенной высоты. Сюда же поступает подогретое свежее сырье, которое интенсивно перемешивается с пенным слоем с протеканием первой стадии его окисления. Продукт первой стадии окисления стекает по наклонной поверхности разделительной перегородки, выполненной из просечной решетки и отдельных секций 6, во вмонтированный патрубок 13, размещенный по центру корпуса 1, и возвращается для окончательного окисления свежим воздухом в нижнюю часть корпуса 1 и с заданной степенью окисления через патрубок 4 выводится из нижней части газожидкостного реактора, охлаждается и направляется на складирование. Отработанные газы окисления через патрубок 5 выводятся из верхней части газожидкостного реактора, отделяются от захваченных капелек продукта окисления первой стадии и после обезвреживания выбрасываются в атмосферу. Уловленные капельки вместе с исходным сырьем возвращаются обратно в газожидкостный реактор.
В случае забивания просечных решеток отдельных секций 6 разделительной перегородки реакционной массой газожидкостный реактор останавливают и открывают люки 14. Затем внутри газожидкостного реактора разъединяют независимые связи 7 и удаляют из него отдельные секции 6 разделительной перегородки, очищают их снаружи от реакционной массы и монтируют обратно на каркасе.
Предлагаемое изобретение позволяет упростить монтажные, ремонтные и профилактические работы, а именно: обеспечивает возможность отдельными частями вытаскивать разделительную перегородку из газожидкостного реактора и, как следствие, повысить его производительность за счет снижения сроков текущих и капитальных ремонтов.