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 (пат. РФ №2277115, C10G 9/14, оп. 27.05.2006 г., БИ №15).
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 верхней и нижней крышками и патрубками подвода сырья и отвода продуктов термического крекинга, причем в нижней крышке размещен маточник, выполненный в виде усеченного конуса, входящего верхним основанием во внутреннюю трубу, расположенную неподвижно соосно корпусу и установленную в корпусе с возможностью ее извлечения из реактора, выносную реакционную зону, верхняя часть которой сообщена с внутренней трубой, а нижняя часть - с нижней частью корпуса реактора с возможностью тангенциального ввода реакционной массы в кольцевое пространство между внутренней трубой и корпусом, при этом верхняя часть выносной реакционной зоны сообщена с внутренней трубой посредством съемного трубопровода (пат. РФ №2372378, C10G 9/14, оп. 10.11.2009, БИ №31).
Недостатком известного реактора является то, что для повышения эффективности процесса термического крекинга за счет равномерного распределения скоростей реакционной массы в объеме реактора (внутри трубы и в межтрубном пространстве) приходится увеличивать диаметр внутренней трубы, а значит, и габариты маточника (распределителя), что приводит к громоздкости конструкции реактора.
Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности процесса термического крекинга путем равномерного распределения скоростей реакционной массы в объеме реактора без увеличения громоздкости последнего с одновременным снижением трудоемкости выполнения ремонтных работ.
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 нижней части которого расположен распределитель, выполненный в виде усеченного конуса, а в верхней - съемный трубопровод, сообщенный с выносной трубой, нижний конец которой тангенциально соединен с нижней частью корпуса, согласно изобретению, распределитель установлен на пластинах внутри патрубка подвода сырья, при этом нижний конец внутренней трубы снабжен опорным кольцом, размещенным в горловине нижней части реактора, а патрубок отвода продуктов термического крекинга размещен в горловине верхней части реактора, при этом диаметр выносной трубы выполнен меньше диаметра внутренней трубы.
Размещение распределителя на пластинах в патрубке подвода сырья и снабжение нижнего конца внутренней трубы опорным кольцом, размещенным в горловине нижней части реактора, обеспечит равномерность распределения реакционной смеси в объеме реактора за счет уравнивания площадей внутренней трубы и межтрубного пространства без повышения громоздкости конструкции последнего и, как следствие, повысит эффективность процесса термического крекинга.
Также размещение патрубка отвода продуктов термического крекинга в горловине верхней части реактора позволит за счет концентрации выводимого потока продуктов термического крекинга в ней снизить закоксовываемость верхней части реактора. А выполнение выносной трубы меньшим диаметром, чем внутренняя труба, позволит за счет сжатия парожидкостного потока повысить его гидродинамические характеристики и, как следствие, путем эффективного центробежного перемещения потока реакционной массы в межтрубном пространстве снизить закоксовываемость стенок реактора в период эксплуатации установки крекинга.
Кроме того, установка на нижнем конце внутренней трубы опорного кольца, размещенного в горловине нижней части реактора, а на верхнем фиксаторов с просветом между горловиной верхней части реактора и внутренней трубы даст возможность без удаления последней из реактора производить очистку его стенок высоконапорными водяными струями и, как следствие, снизить трудоемкость выполнения ремонтных работ.
На прилагаемой фигуре 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. На нижней крышке 2 закреплен патрубок подвода сырья 5, в котором на пластинах 6 размещен распределитель 7, выполненный в виде усеченного конуса. Нижний конец внутренней трубы 4 снабжен опорным кольцом 8, размещенным на горловине нижней части реактора, а верхний конец снабжен фиксаторами 9 и установлен в горловине верхней части корпуса 1. На верхней крышке 3 закреплен съемный трубопровод 10, соединенный с выносной трубой 11, нижний конец которой посредством патрубка тангенциального ввода 12 соединен с нижней частью корпуса 1. В горловине верхней части корпуса 1 размещен патрубок отвода продуктов термического крекинга 13, соединенный с трубопроводом 14. Между съемным трубопроводом 10 и выносной трубой 11 размещен компенсатор 15.
Реактор работает следующим образом. Сырье после нагрева в трубчатой печи (на рисунке не показана) через патрубок подвода сырья 5, распределитель 7, выполненный в виде усеченного конуса, подают во внутреннюю трубу 4. Парожидкостной поток реакционной массы по внутренней трубе 4 восходящим потоком поступает в съемный трубопровод 10, а затем нисходящим потоком по выносной трубе 11 поступает через патрубок тангенциального ввода 12 в низ корпуса 1. Реакционная масса, поступающая в выносную трубу 11 меньшего диаметра, чем диаметр внутренней трубы 4, сжимается и через патрубок тангенциального ввода 12 поступает в межтрубное пространство внутренней трубы 4 и корпуса 1, и формируется во вращающийся восходящий спиралевидный сырьевой поток. Под действием центробежной силы организованный восходящий спиралевидный сырьевой поток реакционной массы концентрируется в горловине верхней части реактора и через патрубок отвода продуктов термического крекинга 13 выводится из реактора в трубопровод 14.
В случае закоксовывания внутренней трубы 4 продуктами термического крекинга снимают съемный трубопровод 10, верхнюю крышку 3 и нижнюю крышку 2, и с помощью брандспойта высоконапорными водяными струями сверху вниз производят ее очистку. При закоксовывании межтрубного пространства внутреннюю трубу 4 поднимают на высоту, обеспечивающую просвет между опорным кольцом 8 и горловиной нижней части реактора, фиксируют внутреннюю трубу 4 на горловине верхней части реактора и производят очистку стенок корпуса 1.
Таким образом, размещение распределителя на пластинах в патрубке подвода сырья и снабжение нижнего конца внутренней трубы опорным кольцом, размещенным в горловине нижней части реактора, позволит обеспечить равномерное перераспределение реакционной смеси в объеме реактора без повышения громоздкости конструкции последнего, а размещение патрубка отвода продуктов термического крекинга в горловине верхней части реактора и выполнение выносной трубы меньшим диаметром, чем внутренняя труба, позволит снизить закоксовываемость стенок реактора и, как следствие, повысить эффективность процесса термического крекинга.