РЕАКТОР ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА

Полезная модель 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 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, МПК C10G 9/14, оп.27.02.2012).
К недостатку известного реактора относится то, что при остановке установки для очистки реактора (внутренних устройств и корпуса) от
коксовых_отложений возникает необходимость длительной остановки
установки крекинга на проведение данной операции, что приводит к снижению общей производительности установки.
Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является реактор жидкофазного термического крекинга, содержащий две полые емкости с соединительным трубопроводом, связанные с линией подачи реакционной массы из трубчатой печи и снабженные патрубками подвода и отвода реакционной массы, при этом патрубки подвода реакционной массы соединены между собой перемычкой, а соединительные трубопроводы и перемычки снабжены переключающими устройствами-задвижками. (Пат. РФ на полезную модель №174495, МПК C10G 9/14, оп.18.10.2017).
Известная полезная модель направлена на оптимизацию работы установки во время очистки реакторов от коксоотложений путем отключения-подключения емкостей переключающими устройствами-задвижками.
Однако на количество коксоотложений в реакторах этот прием-отключение-подключение не влияет, особенно быстрое коксоотложение происходит на стенках первой полой емкости, вызванное довольно длительным временем пребывания в ней жидкой реакционной массы, так как парожидкостная смесь поступает в первую полую емкость из печи с температурой до 500°С в виде восходящего потока. Как следствие, требуется более частая остановка установки крекинга для очистки реактора от коксовых отложений, что, в итоге, также приводит к снижению времени работы и производительности установки термокрекинга.
Кроме того, известный реактор не позволяет получать высоко-ароматизированные газойли из дистиллятного сырья.
Предлагаемая полезная модель направлена на увеличение производительности установки термического крекинга с одновременным получением более ароматизированных газойлей из дистиллятного сырья.
Это достигается тем, что в реакторе термического крекинга, содержащем две полые емкости с соединительным трубопроводом, связанные с линиями подачи реакционной массы из трубчатой печи и снабженные патрубками подвода и отвода реакционной массы, согласно полезной модели, первая полая емкость выполнены в виде реакционой камеры с патрубком подвода реакционной массы из печи, размещенным в верхней части, вторая полая емкость выполнена в виде сокинг-камеры, меньшей по высоте, чем первая полая емкость, а соединительный трубопровод сообщает выходной патрубок реакционной камеры с входным патрубком сокинг-камеры, при этом на соединительном трубопроводе установлен редукционный клапан-регулятор давления.
Подача реакционной массы с температурой до 510°С из печи через патрубок, размещенный в верхней части реакционной камеры, создает условия для образования нисходящего потока сырья и позволяет за счет значительного снижения времени пребывания жидкой фазы в этой емкости уменьшить степень коксоотложения на ее внутренней поверхности и, как следствие, позволит добиться увеличения безостановочного периода работы установки.
Размещение редукционного клапана на соединительном трубопроводе позволит путем регулирования температуры, давления и времени пребывания реакционной массы в первой полой емкости, выполненной в виде реакционной камеры и второй полой емкости, выполненной в виде сокинг-камеры, оптимизировать весь процесс термического крекинга.
На прилагаемой фигуре изображена предлагаемая конструкция реактора термического крекинга.
Реактор для процесса термического крекинга дистилятного нефтяного сырья содержит первую полую емкость 1, выполненную в виде реакционной камеры с нисходящим сырьевым потоком, снабженную в верхней части патрубком подвода сырья 2, соединенным с трубопроводом 3 подачи реакционной массы из трубчатой печи (на ^иг.не показана),, вшруюлголую емкость в виде сокинг-камеры 4 с восходящим потоком реакционной массы, снабженную патрубком отвода 5 реакционной массы, соединенным трубопроводом 6 с испарителем высокого давления (на фиг. не показан). Соединительный трубопровод 7 сообщает выходной патрубок 8 реакционной камеры 1 с входным патрубком 9 сокинг-камеры 4. На соединительном трубопроводе 7 установлен редукционный клапаном 10.
Реактор работает следующим образом.
Реакционная масса (продукты крекинга дистиллятного нефтяного сырья) после нагрева в трубчатой печи (на фиг. не показана) до температуры 510°С через трубопровод 3, соединенный с патрубком подвода реакционной массы 2, поступает в верхнюю часть реакционной камеры 1 с нисходящим потоком, в которой протекают реакции парофазного крекинга при температуре 500°С и давлении 2,0-2,5 МПа, которое регулируют редукционным клапаном 10, установленным на соединительном трубопроводе 7. Пройдя через редукционный клапан 10, реакционная масса поступает восходящим потоком в сокинг-камеру 4, в которой, вследствие снижения давления с 2,0-2,5 МПа до 1,5 МПа при температуре 465-475°С обеспечивается оптимальное время пребывания жидкой части реакционной массы (2-4 мин.) в более мягких условиях, за счет чего происходит жидкофазная поликонденсация углеводородов с образованием целевых среднедистиллятных ароматизированных компонентов. Затем
подготовленная таким образом реакционная масса через патрубок отвода 5, соединенный трубопроводом 6, поступает в испаритель высокого давления (на фиг. не показан) для последующего разделения на паровую и жидкую фазы.
Таким образом, формирование нисходящего потока в первой полой емкости-реакционной камере позволяет снизить время пребывания в ней сырья с высокой температурой, тем самым снизить степень коксоотложения на стенках камеры и, как следствие, увеличить безостановочный период работы установки.
Кроме того, оптимизация процесса термического крекинга путем регулирования температуры, давления и времени пребывания реакционной массы в емкостях за счет соединительного трубопровода, оснащенного редукционным клапаном, позволяет посредством поддержания высокой температуры и давления в первой полой емкости-реакционной камере и направленного увеличения глубины превращения реакционной массы за счет более низкого давления во второй полой емкости-сокинг-камере, получить в итоге более ароматизированный термогазойль, являющийся высококачественным сырьем для производства технического углерода.
Также предлагаемое устройство реактора позволяет, по сравнению с прототипом, убрать задвижки переключения емкостей и тем самым упростить систему обвязки реактора.