РЕАКТОР ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА
REACTOR FOR LIQUID-PHASE THERMAL CRACKING

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к реакционным аппаратам, используемым в процессах термического крекинга и висбрекинга нефтяного сырья.
Известен реактор для жидкофазного термического крекинга, содержащий корпус с неподвижно установленной в нем внутренней трубой, в нижней части которой расположен маточник, выполненный в виде усеченного конуса, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, в нижнем основании которого соосно внутренней трубе расположен патрубок для подачи водяного пара (Патент РФ №2277115, C10G 9/14, оп. 27.05.2006 г.).
Недостатком известного реактора является опасность закоксовывания межтрубного пространства между внутренней трубой и корпусом реактора из-за относительно низкой турбулентности в нем сырьевого потока, способствующей образованию застойных зон.
Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является реактор для жидкофазного термического крекинга, содержащий корпус с нижней и верхней крышками и патрубками подвода сырья и отвода продуктов термического крекинга, внутреннюю трубу, расположенную неподвижно соосно корпусу и установленную в корпусе с возможностью ее извлечения из реактора, в верхней части которого расположен съемный трубопровод, сообщенный с выносной трубой диаметром меньше диаметра внутренней трубы (Патент РФ №2443752, C10G 9/14, оп. 27.02.2012).
Недостатком известного реактора является размещение тангенциального ввода парожидкостного потока в межтрубное пространство (патрубка ввода сырья) снизу реактора, что приводит к снижению эффекта центробежного перемещения потока реакционной массы в межтрубном пространстве из-за его движения снизу-вверх и, как следствие, увеличению закоксовываемости стенок реактора в период эксплуатации установки крекинга.
Кроме того, при остановке реактора на очистку от коксовых отложений возникает необходимость остановки установки крекинга, что приводит к снижению производительности установки крекинга.
Предлагаемое изобретение направлено на снижение закоксовываемости стенок реактора и на увеличение производительности установки термического крекинга.
Это достигается тем, что в реакторе для жидкофазного термического крекинга, содержащем корпус с нижней и верхней крышками и патрубками подвода сырья и отвода продуктов термического крекинга, внутреннюю трубу, расположенную неподвижно соосно корпусу и установленную в корпусе с возможностью ее извлечения из реактора, в верхней части которого расположен съемный трубопровод, сообщенный с выносной трубой, связанной с корпусом, при этом диаметр выносной трубы меньше диаметра внутренней трубы реактора, согласно изобретению, патрубок подвода сырья установлен в верхней части корпуса тангенциально и связан с выносной трубой, один конец которой сообщен с линией подвода сырья, при этом патрубок отвода продуктов термического крекинга размещен на верхней крышке реактора соосно с внутренней трубой и сообщен со съемным трубопроводом.
Целесообразно внутреннюю трубу соединить с патрубком отвода продуктов термического крекинга посредством конического переходника.
Целесообразно выносную трубу и съемный трубопровод снабдить переключающими устройствами, например, задвижками.
Размещение патрубка подвода сырья, связанного с выносной трубой, тангенциально в верхней части корпуса позволит за счет использования нисходящего центробежного перемещения сырьевого потока в межтрубном пространстве снизить закоксовываемость стенок реактора и внутренней трубы в период эксплуатации установки крекинга.
Размещение патрубка отвода продуктов термического крекинга на верхней крышки реактора соосно с внутренней трубой и соединение его со съемным трубопроводом позволит эффективно выводить продукты термического крекинга из реактора и, как следствие, снизить его закоксовываемость.
Размещение на выносной трубе и съемном трубопроводе переключающих устройств, например, задвижек, обеспечит проведение ремонтных работ по очистке реактора от коксовых отложений без остановки установки термического крекинга и, как следствие, повысит производительность последней.
На фиг.1 изображена предлагаемая конструкция реактора в разрезе.
Реактор для жидкофазного термического крекинга нефтяного сырья содержит корпус 1 с нижней 2 и верхней 3 крышками и встроенную в него внутреннюю трубу 4. Патрубок 5 подвода сырья термического крекинга установлен тангенциально корпусу 1 и соединен с выносной трубой 6, а патрубок 7 отвода продуктов термического крекинга размещен на верхней крышке 3 и соединен со съемным трубопроводом 8. Верхний конец внутренней трубы 4 снабжен опорным кольцом 9, установленным на лапах 10, закрепленных на корпусе 1, и связан через конический переходник 11 с патрубком 7 отвода продуктов термического крекинга. Выносная труба 6 и съемный трубопровод 8 снабжены задвижками 12, 13 и 14. Для аварийного сброса продуктов термического крекинга дренажный патрубок 15 снабжен штуцером 16.
Реактор работает следующим образом. Сырье после нагрева в трубчатой печи (на рисунке не показана) через выносную трубу 6, связанную с патрубком подвода сырья 5, установленным тангенциально корпусу реактора, восходящим потоком поступает в верхнюю часть корпуса 1 и под действием центробежной силы формируется во вращающийся нисходящий спиралевидный сырьевой поток. Организованный нисходящий спиралевидный сырьевой поток по межтрубному пространству внутренней трубы 4 и корпуса 1 поступает в низ последнего, откуда парожидкостной поток реакционной массы по внутренней трубе 4 восходящим потоком поступает через конический переходник 11, связанный с патрубком отвода продуктов термического крекинга 7, в съемный трубопровод 8 и выводится в ректификационную колонну (на рисунке не показана).
В случае закоксовывания реактора продуктами термического крекинга закрывают задвижки 12 и 14, открывают задвижку 13 и сырьевой поток переводят непосредственно в ректификационную колонну, минуя реактор. Затем снимают съемный трубопровод 8, верхнюю крышку 3 и нижнюю крышку 2, при помощи крана удаляют внутреннюю трубу 4 из корпуса 1. Затем механическим или гидравлическим способом производят очистку внутренней трубы 4 и корпуса 1 от коксовых отложений, которые удаляют через штуцер 16 в ректификационную колонну.
Таким образом, размещение патрубка подвода сырья, связанного с выносной трубой, в верхней части корпуса реактора, а также размещение патрубка отвода продуктов термического крекинга на верхней крышке реактора соосно с внутренней трубой позволит за счет использования нисходящего центробежного перемещения потока реакционной массы в межтрубном пространстве и централизованного вывода последней из реактора снизить его закоксовываемость, а возможность отключения реактора посредством использования переключающих устройств, например, задвижек, расположенных на выносной трубе и съемном трубопроводе, позволит при проведении очистки реактора от коксовых отложений не останавливать установку термического крекинга и, как следствие, повысить производительность последней.