×
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 311-317 of 317 items.
15.07.2020
№220.018.32a5

Блок низкотемпературной сепарации

Изобретение относится к устройствам для подготовки природного газа к транспорту путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности. Устройство включает дефлегматор, низкотемпературный сепаратор и сепаратор, редуцирующее устройство и эжектор. При работе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726325
Дата охранного документа: 13.07.2020
24.07.2020
№220.018.368f

Установка нтдр для выделения углеводородов с2+ из магистрального газа (варианты)

Предложена установка НТДР для выделения углеводородов С из магистрального газа (варианты), где один из вариантов включает блок осушки, рекуперационный теплообменник, детандер, соединенный с компрессором кинематической или электрической связью, дефлегматор с линией подачи флегмы и линией подачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727501
Дата охранного документа: 22.07.2020
24.07.2020
№220.018.371d

Установка деэтанизации магистрального газа по технологии нтдр (варианты)

Изобретение относится к двум вариантам установки низкотемпературной дефлегмации с ректификацией. По одному из вариантов объектом является установка деэтанизации магистрального газа по технологии низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР с линиями газа высокого и низкого давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727505
Дата охранного документа: 22.07.2020
24.07.2020
№220.018.3758

Установка комплексной безотходной подготовки газа по технологии нтдр

Предложена установка комплексной безотходной подготовки газа, включающая рекуперационный теплообменник, детандер, соединенный с компрессором кинематической или электрической связью, дефлегматор с линией подачи флегмы и линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727502
Дата охранного документа: 22.07.2020
24.07.2020
№220.018.377e

Установка комплексной безотходной подготовки газа нтдр

Предложена установка комплексной безотходной подготовки газа по технологии низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР, включающая входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор с теплообменной секцией, оснащенный линией подачи газа дефлегмации с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727503
Дата охранного документа: 22.07.2020
02.08.2020
№220.018.3b52

Устройство для конденсации серы

Изобретение относится к устройствам для конденсации паров серы и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности. Устройство включает контактный узел конденсации серы и узел промывки очищенного газа, причем узел конденсации серы и узел промывки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728548
Дата охранного документа: 30.07.2020
08.08.2020
№220.018.3dea

Установка переработки пнг с получением шфлу (варианты)

Группа изобретений относится к способам промысловой подготовки углеводородных газов и может быть использована в нефтяной промышленности для переработки попутного нефтяного газа. Предложено четыре варианта установки, включающей две компрессорные станции, рекуперативный теплообменник, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002729427
Дата охранного документа: 06.08.2020
Showing 321-330 of 348 items.
24.07.2020
№220.018.3758

Установка комплексной безотходной подготовки газа по технологии нтдр

Предложена установка комплексной безотходной подготовки газа, включающая рекуперационный теплообменник, детандер, соединенный с компрессором кинематической или электрической связью, дефлегматор с линией подачи флегмы и линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727502
Дата охранного документа: 22.07.2020
24.07.2020
№220.018.377e

Установка комплексной безотходной подготовки газа нтдр

Предложена установка комплексной безотходной подготовки газа по технологии низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР, включающая входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор с теплообменной секцией, оснащенный линией подачи газа дефлегмации с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727503
Дата охранного документа: 22.07.2020
02.08.2020
№220.018.3b52

Устройство для конденсации серы

Изобретение относится к устройствам для конденсации паров серы и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности. Устройство включает контактный узел конденсации серы и узел промывки очищенного газа, причем узел конденсации серы и узел промывки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728548
Дата охранного документа: 30.07.2020
08.08.2020
№220.018.3dea

Установка переработки пнг с получением шфлу (варианты)

Группа изобретений относится к способам промысловой подготовки углеводородных газов и может быть использована в нефтяной промышленности для переработки попутного нефтяного газа. Предложено четыре варианта установки, включающей две компрессорные станции, рекуперативный теплообменник, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002729427
Дата охранного документа: 06.08.2020
21.04.2023
№223.018.4f14

Установка регазификации сжиженного природного газа с получением сжиженных углеводородных газов

Изобретение относится к оборудованию для регазификации сжиженного природного газа с получением сжиженных углеводородных газов и может быть использовано в газовой промышленности. Предложена установка, включающая насосы среднего и высокого давления 1 и 2, деметанизатор 3 и деэтанизатор 4 с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002791229
Дата охранного документа: 06.03.2023
21.04.2023
№223.018.502c

Деметанизатор (варианты)

Изобретение относится к конструкции ректификационных колонн и может быть использовано для деметанизации нестабильных фракций легких углеводородов в нефтегазовой промышленности. Изобретение касается деметанизатора, состоящего из верхней и нижней частей и оснащенного линиями вывода сухого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794121
Дата охранного документа: 11.04.2023
21.04.2023
№223.018.502e

Деметанизатор (варианты)

Изобретение относится к конструкции ректификационных колонн и может быть использовано для деметанизации нестабильных фракций легких углеводородов в нефтегазовой промышленности. Изобретение касается деметанизатора, состоящего из верхней и нижней частей и оснащенного линиями вывода сухого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794121
Дата охранного документа: 11.04.2023
21.04.2023
№223.018.5077

Система циркуляции криогенного хладагента и подачи острого орошения

Изобретение относится к системе циркуляции криогенного хладагента и подачи острого орошения. Система включает компрессор, аппарат воздушного охлаждения, многопоточный теплообменник, редуцирующее устройство и соединена с деметанизатором линией подачи острого орошения. Система характеризуется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794123
Дата охранного документа: 11.04.2023
21.04.2023
№223.018.50ac

Установка деэтанизации углеводородного газа

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в газовой промышленности для переработки углеводородных газов. Установка деэтанизации включает деметанизатор, соединенный с блоком предварительного охлаждения линиями ввода и вывода циркуляционных орошений. Блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794097
Дата охранного документа: 11.04.2023
21.04.2023
№223.018.50be

Система подготовки углеводородного газа для подачи в деметанизатор (варианты)

Изобретение относится к вспомогательному оборудованию ректификационных колонн и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Предложено два варианта системы подготовки углеводородного газа, которая в обоих вариантах включает сепараторы 1-3, дефлегматор 4 и редуцирующие устройства 5-7....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794122
Дата охранного документа: 11.04.2023
+ добавить свой РИД