Устройство для получения низших олефинов

шт 2. Изобретение относится к области переработки нефтяного сы рья, а именнок устройствам для получения низшихолефинов.Изобретение может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности.Известно устройство для получения низших олефинов, которое содержит аппарат высокого давления. в котором установлен с возможностью поступательного движения реактор для пиролиза сырья. Такое расположение реактора позволяет поддерживать давление внутри и снаружи него на одном и том же уровне, что обеспечивает его использование при высоких температурах и давлении. Указанный реактор содержит средства для подвода углеводородного сырья и вывода продуктов пиролиза трубопроводы для ввода кислорода и предварительно нагретого водорода две реакционные зоны, сообщающиеся между собой, и размещенные относительно друг друга на расстоянии 5-12 диаметров первой реакционной зоны. На конечном участке второй зоны по направлению пиролизуемого сырья установлено изоэнтропийное сопло Лаваля для быстрого охлаждения продуктов пиролиза. На этом же участке имеется средство для введения охлаждающей жидкости, например воды. Комбинированное аэродинамическое и струйное охлаждение снижает температуру до нужного значения в течение 1-2 мс.(Патент США Ж 4256565, Н. КЛ 208-129, 1981).Устройство реализуется следующим образом.Поток кислорода вводят в центральную часть первой реакционной зоны, а по его периферии в том же направлении параллельный поток предварительно нагретого водорода. В первой реакционной зоне водород спонтанно взаимодействует с кислородом, образуя приэтом газовый поток теплоносителя с температурой 1000-2 ОООС. Этот поток поступает во вторую реакционную зону, где сталкивается с одним ийболее потоками нагретого углеводородного сырья, пода ваемми также во вторую зону. При этом, скорости потоков и их3 р 8 СХОДЫ Т 8 К 0 ВЫ ЧТО ПрОИСХОДИТ ВЫСОКОКЗЧВСТВСННОЭ СМЗШИВЭНИЭ Итребуемый сверхбыстрый нагрев углеводородного сырья, что обеспечивает его пиролиз при температуре 1200-18 ООС в течение 1-10 мс. затем следует быстрое охлаждение полученных продуктов пиролиза.Недостатком известного устройства является то, что устройство не обеспечивает максимального вышода целевыш продуктов из углеводородного сырья, так как зона получения теплоносителя(первая реакционная зона) и зона пиролиза углеводородного сырья(вторая реакционная зона) разнесены в реакторе на определенном расстоянии друг от друга, в результате чего теряется часть тепла и свободных радикалов, переносимых от факела пламени к этому сырью.Наиболее близким по технической сущности является устройство для получения низших олефинов, которое содержит корпус со средствами ввода углеводородного сырья и вывода продуктов пиролиза, имеющий расположенные последовательно по ходу обрабатываемого сырья зону нагрева и зону пиролиза и, концентрично расположенную в корпусе, горелку, содержащую цилиндрический корпус с соплом, расположенным соосно ему, на его торце, и, установленный в цилиндрическом корпусе, центральный трубопровод для подачи окислителя, образующий с внутренней стенкой корпуса горелки кольце образный канал для подачи топлива к соплу. Горелка установлена в зоне нагрева. (Авторское свидетельство СССР Ю 1268558, м.Кл. С 10 69/00, 1985).Устройство реализуется следующим образом. Поток углеводородного сырья подают в зону нагрева, где оно нагревается до температуры 200-ЗОООС, и на этом же участке вводят инициирующие добавки, которыми являются промежуточные продукты горения топлива - углеводородов и окислителя - кислорода, образующиеся750-92000. Образующиеся продукты пиролиза охлаждают с последующим выделением из них целевых продуктов.Недостатком описанного устройства является то, что горелка расположена в зоне нагрева пиролизуемого сырья. Такое расположение ее в зоне с минимальной температурой (200-ЗОООС) приводит к снижению скорости реакции взаимодействия радикалов с углеводородным сырьем. При данныш температурах мало время жизни радикалов, а зародившиеся цепи пиролиза гибнут, не достигнув зоны пиролиза, из-за отсутствия температурныш условий для цродрллштит цепей.Кроме того, использование инициирующих добавок от одного факела пламени малоэффективно из-за небольшой поверхности контакта активны частиц с пиролизуемым углеводородным сырьем ,что отрицательно влияет на выход целевыш продуктов.Таким образом,данное устройство (по примерам) характеризуется невысокм выходом низших олефинов, в частности этилена, составляющим 29-З 9 мас., что, по-видимому, связано с низкой тем пературой сырья при его инициировании и значительным удалениемфакела ПЛЗМЭНИ горелки ОТ ОСНОВНОЙ ЗОНЫ ПИрОЛИЗ 8.Целью изобретения является повышение вышода целевых продуктов.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для получения низших олефинов, включающем корпус со средствами ввода углеводородного сырья и вывода продуктов пиролиза, имеющим, расположенные последовательно по ходу обрабатываемого сырья, зону нагрева и зону пиролиза, и, концентрично расположенную в корпусе, горелку, содержащую цилиндрический корпус с соплом, расположенным соосно ему, на его торце,и, установленный в цилиндрическом корпусе, центральный трубопровод для подачиокислителя, образующий с внутренней стенкой корпуса горелки5 НОЛЬЦ 6 образный КЗНЭЛ ДЛЯ ПОДЭЧИ ТОПЛИВЭ К С 0 ПЛУ СОГЛЗСНО И 3 Обретению горелка установлена в зоне пиролиза, и содержит по меньшей мере один ряд, равномерно расположенных по периферии ее корпуса, дополнительных сопел, а центральный трубопровод снабжен ответвлениями по числу сопел, сообщеннми своими выходнми отверстиями с каналом для подачи топлива, и расположеннми соосно каждое соответствующему соплудополнительно содержит, смонтированное на наружной стенке корпуса, горелочное приспособление, содержащее выполненные в стенке корпуса вблизи горелки расположенные по его периметру,по меньшей мере в один ряд сопла, выжодные концы которы выполнены выступающими за внутреннюю стенку корпуса, закрепленный на корпусе, кольцеобразный коллектор для подвода топлива, сообщенный с вчходнми отверстиями сопел, и, смонтированный на наружней стенке, второй кольцеобразный коллектор для подвода окислителя, сообщенный с входными отверстиями сопел посредством патрубков, проходящих через первый коллекторрасстояние между горелкой и соплами горелочного приспособления выбрано из условия исключения возможности взаимодействия,организованныш соплами горелки и горелочного приспособления,факелов пламенидополнительные сопла горелки и сопла горелочного приспособления установлены под углом к продольной оси корпуса, не превышающим 9 Огорелка снабжена двумя рядами дополнительных сопел, а горелочнпе приспособление - двумя рядами сопел, при этом сопла предыдущего и последующего рядов смещены относительно друг друга по окружности и располокены в шахматном порядке.Предлагаемое изобретение соответствует критерию существенные отличия, так как использование в устройстве для полученияолефинов инициирующей горелки, имеющей по меньшей мере один ряд