Установка каталитической конверсии (варианты), способ каталитического риформинга, скелетной изомеризации фракции С5 и способ получения пропилена осуществляемые с использованием этой установки
Номер патента: 25773
Опубликовано: 15.05.2012
Авторы: БАЗЕР-БАШИ, Фредерик, ФЕРШНАЙДЕР, Жилль, САНЧЕС, Эрик
Формула / Реферат
В изобретении описана установка каталитической конверсии в радиальном слое, имеющая наружную цилиндрическую оболочку (1), внутреннюю оболочку (2), тоже цилиндрическую, кольцевую зону, находящуюся между наружной оболочкой и внутренней оболочкой, называемую зоной реакции (I), которая заполнена катализатором в медленном потоке под действием силы тяжести, при этом сырье вводят через впускной патрубок (Е), соединенный с промежуточной камерой (F), которая в свою очередь соединена с множеством распределительных труб (3), расположенных внутри зоны реакции (I) вблизи наружной оболочки (1).
Текст
(51) 01 8/12 (2011.01) 10 11/16 (2011.01) 10 35/12 (2011.01) 07 5/22 (2011.01) 07 6/04 (2011.01) 07 11/06 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА,СКЕЛЕТНОЙ ИЗОМЕРИЗАЦИИ ФРАКЦИИ С 5 И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОПИЛЕНА ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭТОЙ УСТАНОВКИ(57) В изобретении описана установка каталитической конверсии в радиальном слое,имеющая наружную цилиндрическую оболочку (1),внутреннюю оболочку (2), тоже цилиндрическую,кольцевую зону, находящуюся между наружной оболочкой и внутренней оболочкой, называемую зоной реакции , которая заполнена катализатором в медленном потоке под действием силы тяжести,при этом сырье вводят через впускной патрубок (Е),соединенный с промежуточной камерой , которая в свою очередь соединена с множеством распределительных труб (3), расположенных внутри зоны реакциивблизи наружной оболочки (1).(74) Русакова Нина Васильевна Жукова Галина Алексеевна Ляджин Владимир Алексеевич 25773 Область изобретения относится к области установок с подвижным слоем с радиальной циркуляцией сырья и реагентов от периферии реакционного сосуда к центру, или от центра реакционного сосуда к периферии. Специалист в данной области называет радиальным истечение газообразных реагентов, осуществляющееся сквозь каталитический слой, обычно подвижный, по совокупности направлений,соответствующих радиусам, направленных от периферии к центру или от центра к периферии. Наиболее типичной установкой с истечением этого типа является установка регенеративного риформинга углеводородных фракций,типа бензиновых, которые можно определить как имеющие интервал дистилляции от 80 до 250 С. Но область применения настоящего изобретения значительно шире, и можно назвать, помимо каталитического риформинга бензинов, скелетную изомеризацию различных (С 4, 5) олефиновых фракций, или способ получения пропилена реакцией обменного диспропорционирования, например. Этот перечень способов не является исчерпывающим, и настоящее изобретение может применяться к любому типу каталитического процесса с радиальным потоком и газообразным сырьем. Таким образом,в рамках новых энергетических технологий, этанольная технология для дизельных двигателей, например, могла бы использовать технологию этого типа. Некоторые из этих установок с радиальным слоем, в том числе установка регенеративного риформинга, прибегают к истечению катализатора,называемому в подвижном слое, то есть медленному истечению под действием силы тяжести частиц катализатора, находящихся в кольцевой камере,ограниченном наружной стенкой реактора и внутренней стенкой,соответствующей центральному коллектору, который служит для извлечения реакционноспособных эфлюентов. Точнее, в этом типе установок с радиальным слоем слой катализатора имеет кольцевую форму, в том смысле, что он простирается от внешней поверхности камеры до внутренней поверхности указанной камеры, которая определяет центральный коллектор, позволяющий осуществлять сбор эфлюентов. Сырье обычно вводят по внешней окружности кольцевого слоя, и оно проходит через каталитический слой точно перпендикулярно вертикальному направлению истечения этого последнего. Реакционноспособные эфлюенты собирают в центральный коллектор. Настоящее изобретение заключается в устройстве для введения сырья непосредственно в кольцевой каталитический слой и сбора реакционноспособных эфлюентов в центральном коллекторе,которое позволяет уменьшить некоторые проблемы, связанные с существующей технологией. Настоящее изобретение позволяет также в одном варианте вводить сырье через центральный патрубок и извлекать реакционноспособные эфлюенты с периферии. Наконец, настоящее изобретение определенно улучшает степень использования установки, давая возможность легкого ремонта системы распределения сырья в случае повреждений,заключающегося в таком случае в простой замене одной или нескольких поврежденных распределительных труб, и приводит таким образом к лучшей технологичности процесса. Большинство реакторов, используемых в нефтяной промышленности для осуществления реакций риформинга углеводородов или скелетной изомеризации олефиновых фракций, являются радиальными реакторами. Каталитический слой имеет форму вертикального цилиндрического кольца, ограниченного с внутренней стороны внутренней решеткой, удерживающей катализатор,и с внешней стороны, либо другой решеткой такого же типа, что внутренняя решетка, либо приспособлением, состоящим из набора решетчатых элементов в форме патрубков. Описание типичных установок каталитического риформинга бензиновых фракций можно найти в, . , , стр. 775 и далее. Это приспособление предназначено,по существу, для облегчения ремонтных операций,потому что оно заменяет непрерывную решетку серией взаимозаменяемых модулей. В продолжении текста, когда будут говорить о наружной решетке,будут охватывать приспособление, образованное из решетчатых элементов в форме патрубков (известное под английским названием(фестоны. Внутренняя и наружная решетки являются пористыми настолько, чтобы обеспечить, со стороны наружной решетки, проход сырья в кольцевой каталитический слой и, со стороны внутренней решетки, проход эфлюентов реакции в центральный коллектор. Газообразное сырье входит через вершину реактора и распределяется в зоне распределения,расположенной между наружной стенкой реактора и наружной решеткой, затем проходит в строго радиальном направлении через кольцевой каталитический слой. После прохождения через каталитический слой,реакционноспособные эфлюенты собирают в вертикальном цилиндрическом коллекторе через внутреннюю решетку, удерживающую катализатор. В то же время, если желают поддержать уровень активности катализатора, можно, возможно,заменить часть отработанного катализатора свежим катализатором. Эти операции извлечения отработанного катализатора и введения свежего катализатора осуществляют согласно известному уровню техники при помощи стоек для извлечения,расположенных в дне реактора, и стоек для введения, расположенных в кольцевой зоне между наружной решеткой и внутренней решеткой. Катализатор,используемый в реакторах риформинга,может иметь различные экструдированные формы, шариковые или другие. 25773 Диаметр или эквивалентный диаметр изменяется,обычно, от 1 мм до 4 мм, в частности, от 1,5 до 3 мм. Рабочие напряжения внутренностей реакторов находятся в непосредственной связи с физическими характеристиками катализатора. Проблематика,связанная с технологией газофазных каталитических реакторов с радиальным слоем, представляет собой, по существу, проблему удерживания катализатора в кольцевой зоне,ограниченной наружной и внутренней решетками, и это какими бы ни были рабочие условия (в работе, в ситуации охлаждения, нагрева, или в случае срочной остановки), которые могут привести к возникновению значительных дифференциальных расширений, связанных с разными термическими уровнями установки. Удерживание катализатора требует множество внутренних элементов с очень жесткими рабочими напряжениями и соединениями. В некотором числе промышленных установок проблемы механической прочности появлялись на наружной решетке,в частности,явления продольного изгиба этой решетки. Ремонт указанной решетки не прост, принимая во внимание доступную рабочую зону, и требует,обычно, разрезания решетки на куски, чтобы проделать дыру для человека, затем сварки новых частей решетки. Этот тип ремонта приводит к остановке(и,следовательно,прекращению производства) установки на период времени,которые могут достигать от 1 до 2 месяцев. Настоящее изобретение заключается,по существу, в замене наружной решетки на приспособление для распределения сырья,состоящее из множества вертикальных распределительных труб, погруженных внутрь каталитического слоя рядом с наружной стенкой реактора. Такое приспособление обладает большей механической прочностью, которая позволяет лимитировать, даже ликвидировать проблемы,указанные выше, следовательно, по сути уменьшить время остановки установки. В одном варианте настоящего изобретения,изогнутая форма вертикальных труб для распределения газового сырья на их нижнем конце способствует лучшему использованию каталитического объема. Наконец, в другом варианте настоящего изобретения можно обратить направление циркуляции реакционноспособных газов, при этом сырье вводят через центральный патрубок, а эфлюенты извлекают при помощи приспособления согласно изобретению, которое выполняет в таком случае роль коллекторного устройства. Фиг.1 представляет собой поперечный разрез внутренней части установки согласно изобретению,который показывает схему распределения сырья при помощи вертикальных труб, погруженных внутрь каталитического слоя и сбора реакционноспособных эфлюентов при помощи центрального коллектора, а также циркуляции катализатора, использующую стойки введения в верхней части и стойки для извлечения в дне реактора. Фиг.2 представляет собой поперечное сечение верхней части установки, которое показывает различные расстояния трубы/стенка, расстояние между трубами и различные углы, играющие роль в определении установки. Фиг.3 представляет собой вид варианта настоящего изобретения, в котором часть приспособления для ввода сырья вынесена и находится снаружи установки. Фиг.4 представляет собой поперечный разрез внутренней части установки согласно варианту изобретения, в котором сырье вводят через центральный патрубок, а эфлюенты собирают при помощи множества труб, расположенных на периферии наружной оболочки указанной установки Настоящее изобретение вообще может быть определено как новая установка каталитической конверсии в радиальном слое в газовой фазе с медленным истечением катализатора под действием силы тяжести. Этот тип установки находит большое число применений в первичной нефтепереработке,среди которых можно назвать каталитический риформинг бензинов, скелетную изомеризацию различных олефиновых (С 4, С 5)-фракций или других, или способ получения пропилена реакцией обменного диспропорционирования, или, не исчерпывающим образом, любую подвижную каталитическую систему с радиальным потоком газа. Установка согласно настоящему изобретению имеет наружную цилиндрическую оболочку (1) и внутреннюю оболочку (2), тоже цилиндрическую,кольцевую зону, находящуюся между наружной оболочкой и внутренней оболочкой, называемую зоной реакции , которая заполнена катализатором в медленном потоке под действием силы тяжести. Настоящее изобретение разветвляется на два основных варианта, обозначаемых в продолжении описания А) и В). А) Согласно первому варианту настоящего изобретения, сырье вводят через впускной патрубок(Е), соединенный с промежуточной камерой ,которая сама соединена с множеством распределительных труб (3), расположенных внутри зоны реакциирядом с наружной оболочкой (1),при этом указанные распределительные трубы расположены точно вертикально и простираются,приблизительно, на всю высоту зоны реакции . Под термином точно вертикально подразумевают, что трубы могут иметь наклон в плоскости, касательной к указанным трубам, с углом, находящимся в интервале от 0 до 15. Понятие касательной плоскости будет определено точнее в подробном описании. Под термином простираются, приблизительно подразумевают, что трубы имеют вертикальную длину, равную по меньшей мере 80 высоты зоны реакции . Эфлюенты реакции собирают в центральной цилиндрической зоне , определяемой внутренней 25773 оболочкой (2), называемой также центральным коллектором . Введение катализатора осуществляют в верхнюю часть зоны реакциичерез множество стоек для введения (4), открывающихся в верхнюю часть зоны, а извлечение катализатора осуществляется через множество стоек для извлечения(6),расположенных в нижней части зоны реакции . В большом числе ситуации промежуточная камерадля распределения сырья расположена внутри зоны реакции , но один вариант изобретения заключается в расположении зоны распределениясырья снаружи внешней оболочки , при этом распределительные трубы (3) всегда расположены внутри указанной внешней оболочки . Согласно настоящему изобретению, трубы (3) для распределения сырья могут быть расположены в один или несколько рядов, которые представляют собой приблизительно концентрические окружности. Под термином приблизительно концентрические подразумевают, что центры всех рядов находятся в круге, центрированном по центру установки и имеющем радиус меньше 20 см.- В случае, когда трубы (3) для распределения сырья расположены по окружности в один ряд,указанная окружность расположена на расстояниипо отношению к наружной оболочке (1) зоны реакции , при этом указанное расстояниенаходится в интервале отдо 0,5 Ер, обозначаядиаметр трубы (3) и Ер - толщину слоя каталитической зоны, предпочтительно, в интервале от 1,5 до 4 . Толщина Ер каталитического слоя точно определяется как разность между радиусом наружной оболочки (1) и радиусом центрального коллектора .- В случае, когда распределительные трубы (3) размещены в несколько концентрических рядов,при этом каждый ряд соответствует окружности,расстояниемежду двумя последовательными рядами находится в интервале от 1,5 до 4 . Согласно одной особой характеристике настоящего изобретения, расстояние от центра до центра , разделяющее две последовательные распределительные трубы (3) таково, что угол ,образованный лучами, проходящими через центр трубы и через центр установки, имеет величину,находящуюся в интервале от 5 до 90,предпочтительно, находящуюся в интервале от 10 до 30. Согласно другой особой характеристике настоящего изобретения,угловой сектор распределения сырья на одну распределительную трубу (3) ориентирован к стенке наружной оболочки(1) с углом раскрытия , находящимся в интервале от 30 до 360, предпочтительно, находящимся в интервале от 30 до 180. Согласно другой особой характеристике настоящего изобретения,угловой сектор распределения труб (3) для распределения сырья реализован при помощи решетки Джонсона Согласно другой особой характеристике настоящего изобретения, сектор распределения труб(3) для распределения сырья реализован при помощи отверстий, распределенных в стенке указанного сектора, при этом диаметр отверстий находится в интервале от 0,3 до 0,8 , гдеобозначает эквивалентный диаметр зерен катализатора. Под эквивалентным диаметром подразумевают диаметр,который сохраняет отношение поверхности к объему частиц катализатора. Согласно другой особой характеристике настоящего изобретения,нижний конец распределительных труб (3) изогнут таким образом,чтобы проникнуть в нижнюю изогнутую часть зоны реакции , принимая форму изогнутой нижней части. Согласно другой особой характеристике настоящего изобретения, распределительные трубы(3) могут иметь угол наклона по отношению к вертикали в плоскости, называемой касательной к указанным трубам, при этом угол наклона находится в интервале от 0 до 15. Касательной плоскостью к распределительной трубе (3) называют плоскость, проходящую через указанную трубу и перпендикулярную радиусу,соединяющему указанную трубу с центральной осью установки. Другие особые характеристики установки будут даны в подробном описании. В) Согласно второму варианту настоящего изобретения, сырье вводят через центральный патрубок (Е), продолжающийся внутрь зоны реакции , при этом эфлюенты реакции собирают при помощи множества коллекторных труб (3),расположенных внутри зоны реакциирядом с наружной оболочкой (1), причем указанные коллекторные трубы являются точно вертикальными, простираются точно на всю высоту указанной зоны реакции и соединены с зоной сбора, соединенной с патрубком для выхода эфлюентов . Зона сбораможет в таком случае находиться или внутри зоны реакции, либо,возможно, снаружи указанной зоны. Введение катализатора осуществляют в верхнюю часть зоны реакциипри помощи множества стоек введения(4), открывающихся в верхнюю часть оболочки , а извлечение катализатора осуществляется при помощи множества стоек для извлечения (6),расположенных в нижней части зоны реакции . Установка каталитической конверсии согласно настоящему изобретению может применяться во всех ее вариантах к таким процессам, как каталитический риформинг бензинов, скелетная изомеризация олефинов, возможно, процессу получения пропилена реакцией обменного диспропорционирования, и, возможно, процессам олигокрекинга, а также к процессу превращения этанола в основу для дизельного топлива, например. Вообще, область применения установки согласно настоящему изобретению является областью применения установок с радиальным истечением 25773 газа и с медленным истечением катализатора под действием силы тяжести. В конфигурации реакторов в радиальном слое согласно известному уровню техники,распределение сырья в кольцевой зоне,находящейся между наружной стенкой реактора и наружной решеткой, представляет многочисленные проблемы. В самом деле, надо удержать катализатор в этой зоне в течение различных операционных фаз нагрева/охлаждения и при срочной остановке установки. Принимая во внимание используемые металлические элементы и допуски на изготовление и соединение, устройство внутренностей реактора является, в частности, стеснительным для того,чтобы лимитировать возможные утечки катализаторов, обусловленные распределением газа,между наружной стенкой реактора и наружной решеткой. Для того чтобы избавиться от этих проблем,настоящее изобретение дает возможность упростить внутренности реакторов с радиальным слоем и заменить наружную решетку приспособлением для периферического распределения газа, состоящую из множества чувствительно вертикальных и параллельных труб, имеющих радиальный сектор распределения газа. Катализатор находится, таким образом, заточенным непосредственно между наружной стенкой реактора и внутренней решеткой,сообщающейся с центральным коллектором. Продолжение описания сделано, следуя фиг.1, 2 и 3. Газообразное сырье вводят внутрь каталитического слоя через систему вертикальных труб (3), имеющих внутри хорошо определенный угловой сектор из отверстий,распределенных регулярным образом, или из элементов стенки, представляющих собой решетку,обычно называемую Джонсон . Решетка Джонсон представляет собой решетку,имеющую линии, регулярно ориентированные в одном заданном направлении, при этом жесткость обеспечивается шнурами, поперечными линиям. Газообразное сырье вводят в реактор через центральный патрубок (Е), соединенный с промежуточной камерой , из которой расходятся распределительные трубы (3), чувствительно вертикальные. Термин чувствительно должен пониматься как соответствующий возможности наклона труб (3) в плоскости, касательной к указанным трубам, под углом, который может доходить до 15. Само выражение касательная плоскость должно пониматься как определяющее плоскость, такую,что расстояние от трубы до наружной стенки реактора остается постоянным. Несколько форм могут быть приданы промежуточной камере , единственной нагрузкой которой является сообщаться, с одной стороны, с центральным патрубком (Е) и, с другой стороны, с чувствительно вертикальными трубами (3). Указанными формами могут быть простые трубчатые элементы,приблизительно горизонтальные, коллектор тороидной формы или цилиндрическая камера, которая принимает в своем центре патрубок (Е) и из которой выходят чувствительно вертикальные трубы (3). Настоящее изобретение совместимо с любой формой промежуточной камеры , которая могла бы в некоторых случаях быть наклонена по отношению к горизонтали, в частности, чтобы соблюсти ограничения по размерам. Вертикальные или слегка наклоненные трубы (3) могут быть цилиндрического сечения, или эллиптического сечения, даже многодольчатого сечения, то есть состоять из нескольких долей. Любая форма сечения труб совместима с настоящим изобретением. Обычно, катализатор циркулирует в подвижном слое, то есть под действием силы тяжести с относительно небольшими скоростями порядка метра в час, в кольцевой зоне , находящейся между наружной стенкой реактора (1) и стенкой коллектора (2). Следовательно,катализатор может циркулировать вокруг труб (3) для распределения сырья. Катализатор вводят в кольцевую зонупри помощи стоек для введения (4), расположенных в верхней части реактора, и катализатор извлекают из кольцевой зонычерез стойки для извлечения (6) находящиеся в нижней части реактора. Устройство дляраспределения сырья через чувствительно вертикальные трубы (3) равным образом оптимизировано для того, чтобы иметь лучшее использование каталитического слоя. С этой точки зрения, распределительные трубы(3) могут быть у основания реактора в большей или в меньшей степени наклонены, даже изогнуты по части (3) для того, чтобы лучше использовать реакционный объем у дна реактора. Фиг.2 представляет собой поперечный разрез реактора, позволяющий визуализировать устройство распределительных труб (3) рядом с наружной стенкой (1) реактора, а также положение центрального коллектора (2). Обычно,распределительные трубы(3) расположены по окружности, находящейся на расстояниипо отношению к наружной оболочке(1) зоны реакции , при этом указанное расстояние р находится в интервале отдо 0,5 Ер, обозначаядиаметр трубы (3) и Ер - толщину слоя каталитической зоны, предпочтительно, в интервале отдо 4 . Толщина Ер каталитического слоя точно определяется как разность между радиусом наружной оболочки (1) и радиусом центрального коллектора (2).- В случае, когда распределительные трубы (3) расположены в несколько концентрических рядов,при этом каждый ряд соответствует окружности,расстояниемежду двумя последовательными рядами находится в интервале от 1,5 до 4 . В данном ряду, расстояние , разделяющее две последовательные трубы (расстояние, называемое от центра до центра), таково, что угол ,образованный радиусами , проходящими через 5 25773 центр трубы и центр установки, имеет величину,находящуюся в интервале от 5 до 90,предпочтительно, находящуюся в интервале от 10 до 30. В случае, когда трубы (3) расположены в несколько рядов, угол , когда переходят от одного ряда к следующему ряду, может быть смещен на величину, приблизительно, /2 плюс или минус около 15. Каждая труба имеет сектор распределения (7) с углом . Сектор распределения (7) распространяется на большую часть вертикальной длины каждой трубы (3). Под большей частью подразумевают часть, соответствующую по меньшей мере 80 вертикальной длины трубы (3), предпочтительно, по меньшей мере 90 указанной длины. Уголнаходится в интервале от 30 до 360,предпочтительно, в интервале от 30 до 180. Положение этого сектора распределения таково, что он симметрично ориентирован на наружную стенку(1) реактора. Под симметрично ориентирован подразумевают,что сектор распределения ориентирован на наружную стенку реактора (1) и распределяется на два равных полуугла по одну и по другую сторону радиуса , соединяющего центр реактора с рассматриваемой трубой (на фиг.2 обозначен (. Сектор распределения (7) может быть образован просто отверстиями, сделанными в стенке вертикальной трубы (3) на указанном секторе, или может быть материализован в виде элемента стенки из решетки Джонсона. Каждая труба (3) имеет сектор распределения(7), и все сектора (7) ориентированы на наружную стенку реактора. В частном случае, когда сектор распределения открыт по всей окружности (то есть когда уголравен 360), распределение внутри этого сектора является неравномерным в том смысле, что полусектор, ориентированный на стенку (1) установки, имеет угол раскрытия строго больший,чем угол раскрытия полусектора, ориентированного на центральный коллектор (2). Согласно одному варианту настоящего изобретения,представленному на фиг.3,промежуточная камерарасположена снаружи реактора. Распределительные трубы (3) проходят в таком случае через наружную оболочку реактора(1), обычно, на уровне выпуклой верхней части. Это устройство позволяет лучше использовать каталитический объем зоны реакции (1), так как часть труб (3), открытых для распределения через угловой сектор (7), может в таком случае превышать 90 от длины указанных труб. Согласно варианту настоящего изобретения,представленному на фиг.4, можно изменить циркуляцию газообразного сырья, вводя его через центральный коллектор , затем, извлекая эфлюенты реакции через трубы (3), которые становятся в таком случае коллекторными трубами. На фиг.4 сохраняют ту же самую нумерацию для идентичных структурных элементов, даже если их функция изменена. Это так в случае центрального коллектора , который становится в настоящем варианте распределителем. В таком случае эфлюенты покидают реактор через промежуточную камеру , соединенную с выпускным патрубком . На фиг.4 сырье вводят через нижнюю часть центрального коллектора ,но изобретение охватывает также случай, когда сырье будут вводить через верхнюю часть указанного центрального коллектора , нижний конец этого последнего в таком случае закрыт. Настоящее изобретение определенно улучшает степень использования установки,давая возможность легкого ремонта системы распределения сырья в случае повреждения,который заключается в таком случае в простой замене поврежденной трубы или поврежденных труб (3), и приводит, следовательно, к лучшей технологичности процесса, для осуществления которого применяют настоящую установку. Пример Следующие примеры позволяют лучше оценить выгоду,ожидаемую с новой системой распределения. Во всех случаях (известный уровень техники или согласно изобретению) установка представляет собой установку регенеративного риформинга бензинов, состоящую из четырех последовательных реакторов, обозначаемых 1, 2, 3 и 4. Сырье вводят в верхнюю часть реактора 1, эфлюенты,выходящие из реактора 1, вводят в верхнюю часть реактора 2 и так далее. Конечные реакционноспособные эфлюенты извлекают на выходе из реактора 4. Реакторы 1, 2, 3 и 4 работают при уменьшающихся уровнях давления, находящегося в интервале от 2 бар до 1 бара абсолютных (1 бар 105 Паскалей). Эта установка перерабатывает сырье с производительностью 150 т/ч, при этом сырье представляет собой бензиновую фракцию с интервалом дистилляции от 80 до 250 С. Катализатор представляет собой катализатор на основе платины, нанесенной на подложку из оксида алюминия, которая имеет форму сферических шариков диаметром 2 мм. Сырье, испаренное в печи, расположенной выше указанной установки вводят в газообразной форме. Сравниваемые размеры реакторов согласно известному уровню техники и согласно изобретению даны в таблицах, представленных ниже. Характеристики установки согласно известному уровню техники и согласно изобретению идентичны. Изменяются только размеры реакторов. Установка известного уровня техники представляет собой установку каталитического риформинга бензинов, содержащую 4 реактора,обозначаемых 1, 2, 3 и 4. Каждый из реакторов 1, 2, 3 и 4 представляет собой реактор с радиальным потоком согласно известному уровню техники, то есть с распределением сырья,обеспечиваемым наружной решеткой, 25773 расположенной на периферии реакционного сосуда. Диаметр центрального коллектора равен 1150 мм. В таблице 1, представленной ниже, приведены размеры каждого из реакторов и соответствующие каталитические объемы. Таблица 1 внешней Полная высота 5,5 5,5 6,9 8,7 Установка согласно изобретению содержит 4 реактора 1, 2, 3 и 4 с размерами, идентичными размерам реакторов 1, 2, 3 и 4 согласно известному уровню техники. Полный каталитический объем 15,7 15,7 25,9 44,2 Распределение сырья обеспечивается набором из 24 труб диаметром 100 мм, размещенных в один ряд распределения, при этом указанный ряд расположен на расстоянии 300 мм по отношению к стенке наружной оболочки (1) каждого из реакторов. Таблица 2 Полный каталитический объем 24,5 24,5 38 64 Сравнение между таблицами 1 (согласно известному уровню техники) и 2 (согласно изобретению) показывает,что полный каталитический объем (и, следовательно, полезный) увеличился приблизительно на 80 при одинаковых наружных размерах реакторов. Второй пример предназначен для того, чтобы показать, что настоящее изобретение позволяет уменьшить размер реакторов при данном Полезный каталитический объем 12,2 12,2 20,8 35,4 Полезный каталитический объем 23,1 23,1 36,4 62,2 каталитическом объеме по отношению к известному уровню техники. Установка всегда содержит 4 реактора и распределение сырья обеспечивается набором из 24 труб диаметром 100 мм, размещенных в один рядраспределения, при этом указанный ряд расположен на расстоянии 300 мм по отношению к стенке наружной оболочки (1) каждого из реакторов. Таблица 3 Полный каталитический Полезный объем каталитический объем 13,4 12,2 13,4 12,2 22,3 20,8 37,2 35,4 Сравнение между таблицами 1 (согласно известному уровню техники) и 3 (согласно изобретению) показывает, что на установке средней производительности можно уменьшить диаметр реакторов более, чем на 20, при том же самом полезном каталитическом объеме. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Установка каталитической конверсии в радиальном слое,имеющая наружную цилиндрическую оболочку (1) и внутреннюю оболочку (2), тоже цилиндрическую, кольцевую зону, находящуюся между наружной оболочкой и внутренней оболочкой, называемую зоной реакции, которая заполнена катализатором в медленном потоке под действием силы тяжести, указанная установка отличается тем, что сырье вводят через(Е),соединенный с промежуточной камерой , которая сама соединена с множеством распределительных труб(3), расположенных внутри зоны реакциирядом с наружной оболочкой (1), причем указанные распределительные трубы являются точно вертикальными и простираются точно на всю высоту указанной зоны реакции , при этом эфлюенты реакции собирают в центральном коллекторе,определяемом внутренней оболочкой (2), введение катализатора осуществляют в верхнюю часть зоны реакциипри помощи множества стоек введения (4), расположенных в верхней части зоны реакции , а извлечение катализатора осуществляется при помощи множества стоек для извлечения (6), расположенных в нижней части зоны реакции . 25773 2. Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п. 1, в которой промежуточная камера , соединяющая впускной патрубок (Е) с распределительными трубами (3), расположена снаружи зоны реакции . 3.Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п.1, в которой трубы (3) для распределения сырья расположены по окружности в один ряд, причем указанная окружность находится на расстоянии р по отношению к наружной оболочке (1) зоны реакции , причем указанное расстояние р находится в интервале отдо 0,5 Ер, предпочтительно, от 1,5 до 4 ,обозначаядиаметр трубы (3), и Ер - толщину слоя каталитической зоны. 4. Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п.1, в которой трубы (3) для распределения сырья расположены в несколько рядов, при этом каждый ряд соответствует окружности, и расстояниемежду двумя последовательными рядами находится в интервале от 1,5 до 4 . 5. Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п.1, в которой расстояние с между двумя последовательными трубами одного и того же ряда таково, что угол , образованный лучами, проходящими через центр трубы и через центр установки, имеет величину, находящуюся в интервале от 5 до 90, предпочтительно,находящуюся в интервале от 10 до 30. 6. Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п.1, в которой угловой сектор(7) распределения сырья на одну распределительную трубу (3) ориентирован к наружной стенке оболочки (1) с углом раскрытия ,находящимся в интервале от 30 до 360,предпочтительно, находящимся в интервале от 30 до 180. 7. Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п. 6, в которой, когда уголраскрытия сектора распределения (7) равен 360,распределение внутри указанного сектора является неоднородным в том смысле, что полусектор,ориентированный на стенку (1) установки, имеет степень раскрытия строго больше, чем степень раскрытия полусектора,ориентированного на центральный коллектор. 8. Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п.1,в которой распределительный сектор (7) труб (3) для распределения сырья реализован при помощи решетки типаили эквивалентом. 9. Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п.1, в которой угловой сектор распределения (7) труб (3) для распределения сырья реализован при помощи отверстий, распределенных в стенке указанного сектора, при этом диаметр отверстий находится в интервале от 0,3 до 0,8 р,где р обозначает эквивалентный диаметр зерен катализатора. 10. Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п.1, в которой нижний конец распределительных труб (3) изогнут таким образом,чтобы проникнуть в нижнюю изогнутую часть зоны реакции , принимая форму изогнутой нижней части. 11. Установка каталитической конверсии в радиальном слое по п.1,в которой распределительные трубы (3) имеют угол наклона по отношению к вертикали в плоскости, называемой касательной к указанным трубам, при этом угол наклона находится в интервале от 0 до 15. 12. Установка каталитической конверсии в радиальном слое,имеющая наружную цилиндрическую оболочку (1) и внутреннюю оболочку (2) , тоже цилиндрическую, кольцевую зону, находящуюся между наружной оболочкой и внутренней оболочкой, называемую зоной реакции, которая заполнена катализатором в медленном потоке под действием силы тяжести, указанная установка отличается тем, что при этом сырье вводят через центральный патрубок,продолжающийся внутрь зоны реакции , при этом эфлюенты реакции собирают при помощи множества коллекторных труб (3), расположенных внутри зоны реакциирядом с наружной оболочкой (1), причем указанные коллекторные трубы являются точно вертикальными,простираются точно на всю высоту указанной зоны реакции и соединены с коллекторной камерой ,соединенной с патрубком для выхода эфлюентов, при этом введение катализатора осуществляют в верхнюю часть зоныпри помощи множества стоек введения (4), открывающихся в верхнюю часть зоны , а извлечение катализатора осуществляется при помощи множества стоек для извлечения (6), расположенных в нижней части зоны реакции . 13. Способ каталитического риформинга бензинов, использующий установку согласно любому из п.п.1-11, или согласно п.12. 14. Способ скелетной изомеризации фракций С 5,использующий установку согласно любому из п.п.111, или согласно п.12. 15. Способ получения пропилена реакцией обменного диспропорционирования, использующий установку согласно любому из п.п.1-11, или согласно п.12.
МПК / Метки
МПК: C10G 35/12, C10G 11/16, C07C 5/22, C07C 11/06, B01J 8/12, C07C 6/04
Метки: изомеризации, скелетной, каталитической, варианты, способ, получения, каталитического, установка, этой, риформинга, установки, осуществляемые, использованием, конверсии, фракции, пропилена
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/10-25773-ustanovka-kataliticheskojj-konversii-varianty-sposob-kataliticheskogo-riforminga-skeletnojj-izomerizacii-frakcii-s5-i-sposob-polucheniya-propilena-osushhestvlyaemye-s-ispolzovaniem.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Установка каталитической конверсии (варианты), способ каталитического риформинга, скелетной изомеризации фракции С5 и способ получения пропилена осуществляемые с использованием этой установки</a>
Предыдущий патент: Метелкораспределяющее устройство для зерноуборочного комбайна
Следующий патент: Твёрдая композиция для хемисорбции аммиака, способ получения матрицы и способ хемисорбции аммиака
Случайный патент: Навесной термомеханический бурорыхлитель