×
27.07.2013
216.012.59dd

Результат интеллектуальной деятельности: РЕАКТОР ТЕРМИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002488626
Дата охранного документа
27.07.2013
Аннотация: Изобретение относится к оборудованию для осуществления жидкофазной термической конверсии тяжелого углеводородного сырья, склонного к образованию отложений кокса на поверхности оборудования, и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается реактора термической конверсии тяжелого углеводородного сырья, состоящего из обечайки, верхнего и нижнего днища, имеющего сепарационное пространство, патрубок для ввода термообработанного сырья, тангенциально расположенный на обечайке ниже сепарационного пространства, и патрубки для вывода паров и жидкого продукта, расположенные на верхнем и нижнем днищах, при этом обечайка, верхнее и нижнее днища образованы поверхностями вращения вокруг вертикальной оси, нижнее днище выполнено в форме выпукло-вогнутой поверхности вращения, с выпуклой частью, прилегающей к обечайке реактора, а патрубок вывода жидкого продукта расположен тангенциально с наружной стороны выпуклой поверхности нижнего днища. Технический результат - снижение интенсивности отложения кокса в реакторе и повышение качества продукта. 1 ил., 2 пр.
Основные результаты: Реактор термической конверсии тяжелого углеводородного сырья, состоящий из обечайки, верхнего и нижнего днищ, имеющий сепарационное пространство, патрубок для ввода термообработанного сырья, тангенциально расположенный на обечайке ниже сепарационного пространства, и патрубки для вывода паров и жидкого продукта, расположенные на верхнем и нижнем днищах соответственно, отличающийся тем, что обечайка, верхнее и нижнее днища образованы поверхностями вращения вокруг вертикальной оси, при этом нижнее днище выполнено в форме выпукло-вогнутой поверхности вращения с выпуклой частью, прилегающей к обечайке реактора, а патрубок вывода жидкого продукта расположен тангенциально с наружной стороны выпуклой поверхности нижнего днища.

Изобретение относится к реакционным аппаратам для жидкофазной термической конверсии (термического крекинга, висбрекинга, пекования, термополиконденсации) тяжелого углеводородного сырья, склонного к образованию отложений кокса на поверхности оборудования, и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен ряд конструкций реакторов для жидкофазного термического крекинга [Пат. РФ №2137804, C10G 9/14, опубл. 20.09.1999 г., Пат. РФ №2370521, C10G 9/14, опубл. 20.10.2009 г., Пат. РФ №2372378, C10G 9/14, опубл. 10.11.2009 г., Пат. РФ №2443752, C10G 9/14, опубл. 27.02.2012 г.], включающих 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, а также наружное или внутреннее устройство для циркуляции реакционной массы.

Однако известные реакторы имеют застойные зоны в местах примыкания внутренних и наружных элементов к обечайке, а также в местах расширения и сужения потока реакционной массы, что приводит к закоксовыванию этих участков реактора и необходимости периодической остановки и чистки реактора. Вывод парожидкостных продуктов жидкофазного термического крекинга для дальнейшей переработки в двухфазном состоянии через один патрубок приводит к неустойчивой работе редуцирующего клапана, располагаемого на линии вывода продуктов из реактора, что создает пульсирующий, неустойчивый режим процессов, происходящих как в реакторе, так и во фракционирующем оборудовании, сопровождающийся выбросами реакционной массы из реактора и ухудшением качества как дистиллятных продуктов по цветности, так и остаточных продуктов процесса по содержанию механических примесей (частиц кокса). Кроме того, предлагаемые реакторы громоздки, сложны в изготовлении и обслуживании.

Известен реактор для жидкофазного термического крекинга, в котором организовано перекрестно противоточное движение реакционной массы за счет использования внутренних устройств [Пат. РФ №2345121, C10G 9/14, опубл. 27.01.2009 г.], что позволяет повысить эффективность процесса термического крекинга за счет снижения степени закоксовывания реактора. При проведении процесса термического крекинга сырье после нагрева вместе с паром или газами термического крекинга через горизонтально расположенные патрубки тангенциально подают во внутренние стаканы, в которых формируется вращательные спиралевидные потоки. Под действием центробежной силы организованный спиралевидный поток выводится из реактора, причем образующиеся продукты термического крекинга выводятся через патрубки, расположенные в верхней части и в нижней части реактора.

Однако известный реактор имеет большое количество внутренних элементов, громоздок, сложен в изготовлении и обслуживании, кроме того, конструкция реактора не предусматривает наличия устройств, препятствующих уносу с газообразными продуктами капельной жидкости, образующейся из-за высокой турбулентности и неорганизованности движения реакционной среды в реакторе.

Наиболее близок к заявляемому изобретению по технической сущности реактор термического крекинга, описанный в способе переработки нефтяных остатков [Пат. РФ №2408653, C10G 9/00, опубл. 10.01.2011 г.], который состоит из обечайки, верхнего и нижнего днища и имеет сепарационное пространство, патрубок для вывода паров, расположенный на верхнем днище, патрубок для вывода жидкого продукта, расположенный аксиально на нижнем днище реактора, а также патрубок для подачи термообработанного сырья, тангенциально расположенный на обечайке ниже сепарационного пространства, т.е. выше уровня жидкой фазы в реакторе, составляющей 50-75% высоты реактора. При тангенциальном вводе двухфазного потока сырья в реактор за счет центробежных и гравитационных сил в свободном сепарирующем пространстве реактора происходит ускоренное и четкое разделение реакционной массы на паровую и жидкую фазы.

Недостатком реактора является наличие застойной зоны в месте примыкания патрубка вывода жидкой фазы к реактору из-за смены направления движения жидкой фазы при выводе жидкого продукта из реактора с горизонтального вращательного движения на вертикальное поступательное, что приводит к закоксовыванию нижней зоны реактора, что способствует снижению качества продукта из-за повышенного содержания механических примесей (частиц кокса). Кроме того, вращательное движение жидкой реакционной массы в реакторе при аксиальном расположении патрубка вывода продукта приводит к образованию воронки и высокой вероятности проскока газовой фазы в патрубок вывода жидкой фазы при высокой угловой скорости вращения жидкой реакционной массы.

Задача изобретения - снижение интенсивности отложения кокса в реакторе и повышение качества продукта за счет создания в реакторе гидродинамических условий, благоприятных для протекания термической конверсии.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении способа:

- снижение интенсивности коксоотложения в реакторе за счет ликвидации застойных зон,

- повышение качества жидкого продукта за счет снижения концентрации механических примесей в жидком продукте в результате снижения интенсивности коксообразования.

Указанный технический результат достигается тем, что в реакторе термической конверсии тяжелого углеводородного сырья, состоящем из обечайки, верхнего и нижнего днища, имеющем сепарационное пространство, патрубок для ввода термообработанного сырья, тангенциально расположенный на обечайке ниже сепарационного пространства, и патрубки для вывода паров и жидкого продукта, расположенные на верхнем и нижнем днищах соответственно, особенностью является то, что обечайка, верхнее и нижнее днища образованы поверхностями вращения вокруг вертикальной оси, при этом нижнее днище выполнено в форме выпукло-вогнутой поверхности вращения, с выпуклой частью, прилегающей к обечайке реактора, а патрубок вывода жидкого продукта расположен тангенциально с наружной стороны выпуклой поверхности нижнего днища.

Предлагаемый реактор прост в изготовлении, не содержит внутренних устройств, имеет сниженную металлоемкость.

Выполнение обечайки, верхнего и нижнего днища в виде поверхности вращения вокруг вертикальной оси реактора позволяет обеспечить плавное изменение направления движения потока реакционной массы при входе и выходе из реактора, а также обеспечивает вращательное движение с постоянной угловой скоростью, что уменьшает отложения кокса в реакторе за счет создания благоприятных гидродинамических условий. При этом образуется спокойная поверхность раздела фаз, представляющая собой поверхность вращения, что предотвращает образование капель жидкого продукта и уменьшает их унос из реактора с парами за счет лучшего разделения паров и жидкости в поле центробежных сил и соответственно уменьшает цветность (повышает качество) дистиллятных продуктов, выделяемых из паров, кроме того, при этом обеспечивается высокая механическая прочность реактора.

Выполнение нижнего днища в форме выпукло-вогнутой поверхности вращения с выпуклой частью, прилегающей к обечайке реактора, и расположение патрубка вывода жидкого продукта тангенциально с наружной стороны выпуклой поверхности нижнего днища позволяет ликвидировать застойную зону в месте прилегания патрубка вывода жидкого продукта к реактору и уменьшить отложения кокса в реакторе.

Чертеж поясняет предлагаемое изобретение.

Реактор 1 состоит из обечайки 2, верхнего 3 и нижнего 4 днища и оснащен патрубком ввода сырья 5, патрубком вывода паров 6 и патрубком вывода жидкого продукта 7.

При осуществлении термической конверсии нагретое тяжелое углеводородное сырье (I) подают в реактор 1 через патрубок ввода сырья 5. Из патрубка 6, расположенного на верхнем днище 3 реактора, выводят пары термической конверсии (II), а из патрубка 7, расположенного на нижнем днище 4 реактора, выводят жидкий продукт (III).

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие работоспособность предлагаемого реактора.

Пример 1. Вакуумный остаток западносибирской нефти нагревают до 485°C и подвергают висбрекингу при 460°C и давлении 1,0 МПа в течение 8 мин в реакторе с выпукло-вогнутым днищем. Остаток (+180°C), полученный в качестве жидкого продукта с выходом 86,5 мас.%, имеет условную вязкость при 80°C 13,0 и 0,29 мас.%, механических примесей, что соответствует требованиям ГОСТ 10585-90 на топочный мазут М 100. При этом отложение кокса на внутренней поверхности реактора, определенное весовым методом, составило около 0,02 кг/т переработанного сырья.

Пример 2 (в условиях прототипа). Вакуумный остаток западносибирской нефти висбрекингу в условиях примера 1 в реакторе с выпуклым эллиптическим днищем. Остаток (+180°C), полученный в качестве жидкого продукта с выходом 86 мас.%, имеет условную вязкость при 80°C 13,5 и 0,45 мас.%, механических примесей. При этом отложение кокса на внутренней поверхности реактора составило 0,07 кг/т переработанного сырья.

Таким образом, предлагаемая конструкция реактора позволяет получить из тяжелого углеводородного сырья продукт с уменьшенным содержанием механических примесей (топочный мазут), а также уменьшить отложение кокса в реакторе.

Реактор термической конверсии тяжелого углеводородного сырья, состоящий из обечайки, верхнего и нижнего днищ, имеющий сепарационное пространство, патрубок для ввода термообработанного сырья, тангенциально расположенный на обечайке ниже сепарационного пространства, и патрубки для вывода паров и жидкого продукта, расположенные на верхнем и нижнем днищах соответственно, отличающийся тем, что обечайка, верхнее и нижнее днища образованы поверхностями вращения вокруг вертикальной оси, при этом нижнее днище выполнено в форме выпукло-вогнутой поверхности вращения с выпуклой частью, прилегающей к обечайке реактора, а патрубок вывода жидкого продукта расположен тангенциально с наружной стороны выпуклой поверхности нижнего днища.
РЕАКТОР ТЕРМИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 211-220 of 317 items.
29.05.2018
№218.016.531d

Устройство для окислительной регенерации катализатора (варианты)

Изобретение относится к двум вариантам устройства для окислительной регенерации катализатора с линиями ввода азота, воздуха и вывода балансового газа. Один из вариантов включает реактор, рекуперационный теплообменник, нагреватель, пылеуловитель, охладитель и нагнетатель, причем в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653849
Дата охранного документа: 15.05.2018
29.05.2018
№218.016.574c

Установка подготовки высоковязкой парафинистой нефти к транспорту (варианты)

Настоящее изобретение относится к вариантам установки подготовки высоковязкой парафинистой нефти к транспорту. Один из вариантов установки включает трехфазный сепаратор с линией подачи продукции скважин, сырьевой насос, блоки насосов внешнего транспорта и подготовки воды. При этом после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654691
Дата охранного документа: 22.05.2018
29.05.2018
№218.016.575a

Установка слива и дегазации вагон-цистерн для сжиженных углеводородных газов

Изобретение относится к установкам для слива и подготовки вагонов-цистерн для сжиженных углеводородных газов к обслуживанию и ремонту. Установка слива сжиженных углеводородных газов и дегазации вагонов-цистерн включает компрессорный блок, соединенный с буферной емкостью и вагонами-цистернами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654779
Дата охранного документа: 22.05.2018
29.05.2018
№218.016.5785

Установка слива сжиженных углеводородных газов и дегазации вагонов-цистерн

Изобретение относится к установкам для слива сжиженных углеводородных газов и подготовки вагонов-цистерн к обслуживанию и ремонту. Установка слива сжиженных углеводородных газов и дегазации вагонов-цистерн включает компрессорный блок, соединенный с буферной емкостью и вагонами-цистернами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654777
Дата охранного документа: 22.05.2018
09.06.2018
№218.016.5b83

Теплообменный аппарат (варианты)

Изобретение относится к конструкции аппаратов, предназначенных для теплообмена между потоками флюидов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Предложен аппарат, состоящий из корпуса с патрубками ввода/вывода флюидов, в котором коаксиально установлен теплообменный блок с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655891
Дата охранного документа: 29.05.2018
16.06.2018
№218.016.631a

Энергоэффективная водородная установка

Изобретение относится к установкам для получения водорода паровоздушной конверсией углеводородов. Установка включает узел паровоздушного риформинга 1, оснащенный линией ввода нагретой смеси воздуха и воды, а также линиями ввода нагретой смеси углеводородного сырья, воды, водного конденсата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657494
Дата охранного документа: 14.06.2018
05.07.2018
№218.016.6ad9

Газодинамический вихревой сепаратор (варианты)

Изобретение относится к устройствам для улавливания капельной жидкости из газового потока и может быть применено в различных отраслях промышленности. Предложено два варианта газодинамического вихревого сепаратора, включающего корпус с входным патрубком, сепарационным блоком из изогнутых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659988
Дата охранного документа: 04.07.2018
12.07.2018
№218.016.6ff7

Сепаратор для очистки газа от капельной жидкости

Изобретение относится к устройствам для улавливания капельной жидкости из газового потока и может быть применено в различных отраслях промышленности. Сепаратор для очистки газа от капельной жидкости содержит вертикальный корпус с выходным и сливным патрубками, а также с устройством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660844
Дата охранного документа: 10.07.2018
12.07.2018
№218.016.707d

Газовый сепаратор для полного удаления капельной жидкости

Изобретение относится к устройствам для улавливания испаряющейся капельной жидкости и механических примесей из газового потока и может быть использовано в различных областях промышленности. Газовый сепаратор для удаления капельной жидкости содержит вертикальный цилиндрический корпус с входным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660846
Дата охранного документа: 10.07.2018
19.07.2018
№218.016.7296

Автономная установка для получения водорода

Изобретение относится к установкам для получения водорода паровоздушной конверсией углеводородов и может быть использовано в автономных энергоисточниках на топливных элементах. Данная установка включает линию подачи углеводородного сырья и реактор паровоздушного риформинга, оснащенный линией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661580
Дата охранного документа: 17.07.2018
Showing 211-220 of 348 items.
29.05.2018
№218.016.531d

Устройство для окислительной регенерации катализатора (варианты)

Изобретение относится к двум вариантам устройства для окислительной регенерации катализатора с линиями ввода азота, воздуха и вывода балансового газа. Один из вариантов включает реактор, рекуперационный теплообменник, нагреватель, пылеуловитель, охладитель и нагнетатель, причем в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653849
Дата охранного документа: 15.05.2018
29.05.2018
№218.016.574c

Установка подготовки высоковязкой парафинистой нефти к транспорту (варианты)

Настоящее изобретение относится к вариантам установки подготовки высоковязкой парафинистой нефти к транспорту. Один из вариантов установки включает трехфазный сепаратор с линией подачи продукции скважин, сырьевой насос, блоки насосов внешнего транспорта и подготовки воды. При этом после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654691
Дата охранного документа: 22.05.2018
29.05.2018
№218.016.575a

Установка слива и дегазации вагон-цистерн для сжиженных углеводородных газов

Изобретение относится к установкам для слива и подготовки вагонов-цистерн для сжиженных углеводородных газов к обслуживанию и ремонту. Установка слива сжиженных углеводородных газов и дегазации вагонов-цистерн включает компрессорный блок, соединенный с буферной емкостью и вагонами-цистернами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654779
Дата охранного документа: 22.05.2018
29.05.2018
№218.016.5785

Установка слива сжиженных углеводородных газов и дегазации вагонов-цистерн

Изобретение относится к установкам для слива сжиженных углеводородных газов и подготовки вагонов-цистерн к обслуживанию и ремонту. Установка слива сжиженных углеводородных газов и дегазации вагонов-цистерн включает компрессорный блок, соединенный с буферной емкостью и вагонами-цистернами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654777
Дата охранного документа: 22.05.2018
09.06.2018
№218.016.5b83

Теплообменный аппарат (варианты)

Изобретение относится к конструкции аппаратов, предназначенных для теплообмена между потоками флюидов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Предложен аппарат, состоящий из корпуса с патрубками ввода/вывода флюидов, в котором коаксиально установлен теплообменный блок с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655891
Дата охранного документа: 29.05.2018
16.06.2018
№218.016.631a

Энергоэффективная водородная установка

Изобретение относится к установкам для получения водорода паровоздушной конверсией углеводородов. Установка включает узел паровоздушного риформинга 1, оснащенный линией ввода нагретой смеси воздуха и воды, а также линиями ввода нагретой смеси углеводородного сырья, воды, водного конденсата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657494
Дата охранного документа: 14.06.2018
28.06.2018
№218.016.67c7

Комбинированная установка первичной переработки нефти элоу-автк

Настоящее изобретение относится к комбинированной установке первичной переработки нефти ЭЛОУ-АВТК. Установка включает блок термической конверсии и блок фракционирования, оснащенный линиями подачи подготовленной нефти, вывода газа и нафты и дизельной фракции, соединенный линией подачи паров с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659035
Дата охранного документа: 27.06.2018
05.07.2018
№218.016.6ad9

Газодинамический вихревой сепаратор (варианты)

Изобретение относится к устройствам для улавливания капельной жидкости из газового потока и может быть применено в различных отраслях промышленности. Предложено два варианта газодинамического вихревого сепаратора, включающего корпус с входным патрубком, сепарационным блоком из изогнутых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659988
Дата охранного документа: 04.07.2018
12.07.2018
№218.016.6ff7

Сепаратор для очистки газа от капельной жидкости

Изобретение относится к устройствам для улавливания капельной жидкости из газового потока и может быть применено в различных отраслях промышленности. Сепаратор для очистки газа от капельной жидкости содержит вертикальный корпус с выходным и сливным патрубками, а также с устройством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660844
Дата охранного документа: 10.07.2018
12.07.2018
№218.016.7036

Вертикальный теплообменник

Изобретение относится к теплообменным аппаратам вертикального исполнения, применяемым для проведения массообменных процессов в условиях контроля температуры, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Предложен вертикальный теплообменник, который включает корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660990
Дата охранного документа: 11.07.2018
+ добавить свой РИД