3
4
МНОГОСЛОЙНЫЙ РЕАКТОР ПРОЦЕССА ОЛИГОМЕРИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ ФРАКЦИИ С-С

3
4
Полезная модель относится к области аппаратурного оформления процессов с применением гетерогенных каталитических систем «газ - твердая фаза», а именно олигомеризация углеводородов фракции C-C.
Известны несколько типов реакторов процесса олигомеризации с неподвижным слоем катализатора - адиабатические, полочные, трубчатые, комбинированные (трубчатые реакторы с адиабатическими зонами)
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является многослойный (полочный) реактор [Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ. Часть I. - С.-Пб.: АНО НПО "Мир и Семья", АНО НПО "Профессионал", 2002. - 988 с.], представляющий колонный цилиндрический аппарат с несколькими последовательно расположенными адиабатическими слоями катализатора и промежуточным отводом тепла между ними. Отвод тепла осуществляется либо с помощью встроенных или выносных теплообменников, либо добавлением холодной исходной газовой смеси между слоями.
Недостатками указанного технического решения являются необходимость непрерывного отвода тепла из зоны экзотермической реакции олигомеризации, за счет использования дополнительных теплообменных устройств (холодильников) и/или организации межслойных потоков холодной исходной газовой смеси или инертного компонента с целью отвода излишков тепла, образовавшегося в ходе химической реакции.
Задачей полезной модели является создание нового устройства - многослойного реактора процесса олигомеризации с достижением следующего технического результата: упрощение конструкции, снижение материальных и энергетических затрат.
3
4;
Указанная задача решается тем, что в многослойном реакторе процесса олигомеризации углеводородов фракции С-С состоящем из вертикального цилиндрического корпуса, крышки и днища, верхнего и нижнего штуцеров для ввода и вывода реакционного потока, боковых люков для ввода и вывода частиц катализатора в реактор, нескольких расположенных друг над другом неподвижных слоев катализатора, ограниченных сверху и снизу проницаемыми перегородками, причем состав катализатора подобран таким образом, что каждый последующий слой катализатора проявляет каталитическую активность при более высокой температуре, чем предыдущий.
Из конструкции исключены все теплообменные устройства и узлы для промежуточного отвода тепла экзотермических реакций между слоями катализатора, за счет обеспечения автотермических условий проведения реакций на каждом последующем слое катализатора.
Данный эффект достигается за счет того, что состав катализатора подбирается таким образом, чтобы каждый последующий слой катализатора проявлял каталитическую активность в данной экзотермической химической реакции при более высокой температуре, чем предыдущий.
3
4
На фигуре представлен многослойный реактор процесса олигомеризации углеводородов фракции С-С для проведения гетерогенных каталитических процессов в нескольких расположенных друг над другом неподвижных слоях катализатора с нисходящим движением реакционного потока.
Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, крышку 2 и днище 3, верхний 4 и нижний 5 штуцеры для ввода и вывода
реакционного потока, боковые люки 6 для ввода и вывода частиц катализатора в реактор, нескольких расположенных друг над другом слоев 7 катализатора, ограниченных сверху и снизу проницаемыми перегородками 8.
Устройство работает следующим образом. Предварительно подогретое сырье подается через штуцер 4 сверху реактора на первый слой катализатора, где происходит превращение некоторой части реакционного потока в целевой продукт. Выделившееся в ходе проведения реакции тепло вместе с реакционным потоком направляется в следующий по ходу движения слой катализатора, проявляющий активность при более высокой температуре, чем предыдущий, где происходит дополнительное превращение непрореагировавших компонентов в целевые продукты с выделением тепла, которое также используется для проведения реакции на следующем слое катализатора, проявляющем активность при более высокой температуре по сравнению с предыдущим. Пройдя последовательно n слоев катализатора, реакционная смесь выводится снизу аппарата через соответствующий штуцер 5.
3
4
Предлагаемые конструкция и принцип работы многослойного реактора для процесса олигомеризации углеводородов фракции C-C позволяют существенно снизить материалоемкость и энергетические затраты на организацию отвода тепла между слоями реактора с помощью внутренних или внешних теплообменных устройств, а также повысить технико-экономические показатели процесса, проводимого в реакторе, за счет более полной конверсии исходного сырья.