Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ЗАМЕДЛЕННОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ

Изобретение относится к устройствам для осуществления замедленной термической конверсии тяжелого углеводородного сырья и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ переработки нефтяных остатков [RU 2408653, МПК C10G 9/00, опубл. 10.01.2011 г.], осуществляемый в емкостном реакторе, оснащенном патрубком для тангенциальной подачи сырья выше уровня раздела фаз, составляющего 50-75% высоты реактора, и патрубками вывода паров и жидкого продукта, расположенными на верхнем и нижнем днищах реактора соответственно.

Недостатком известного реактора является наличие застойной зоны в месте примыкания патрубка к нижнему днищу, в которой вероятно образование отложений кокса.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является способ и устройство для жидкофазной термической конверсии тяжелого углеводородного сырья [RU 2503707, МПК C10G 9/14, опубл. 10.01.2014 г.], в котором устройство включает реактор с линиями вывода паров и жидкого продукта и линией ввода сырья, на которой расположен гидроструйный насос, соединенный с линией вывода жидкого продукта, при этом реактор, представляющий собой вертикальный емкостной аппарат с поверхностью раздела жидкой и паровой фаз, оснащен нижним днищем в форме выпукло-вогнутой поверхности вращения, с выпуклой частью, прилегающей к обечайке реактора, патрубком ввода сырья, тангенциально расположенным на обечайке выше поверхности раздела с наклоном к горизонту, патрубком вывода паров, расположенным на верхнем днище и патрубком вывода жидкого продукта, тангенциально расположенным с наружной стороны выпуклой поверхности нижнего днища.

Недостатками данного устройства являются: низкая прочность реактора из-за сложной формы нижнего днища, наличие застойной зоны на верхнем участке вогнутой части нижнего днища, где вероятно образование отложений кокса, отсутствие устройства для вывода из реактора образующихся частиц кокса.

Задача изобретения - увеличение прочности устройства, снижение вероятности отложения кокса в реакторе.

Техническим результатом является увеличение прочности устройства за счет оснащения реактора нижним днищем в форме выпуклой поверхности вращения, снижение вероятности отложения кокса в реакторе за счет оснащения реактора нижним днищем в форме выпуклой поверхности вращения, вывода балансового жидкого продукта из зоны максимальной концентрации частиц кокса в реакторе и вывода циркулирующего жидкого продукта из зоны минимальной концентрации частиц кокса в реакторе.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве, включающем реактор с линиями вывода паров и жидкого продукта, а также линией ввода сырья, на которой расположен гидроструйный насос, при этом реактор, представляющий собой вертикальный емкостной аппарат с поверхностью раздела жидкой и паровой фаз, оснащен нижним днищем с выпуклой частью, прилегающей к обечайке реактора, патрубком ввода сырья, тангенциально расположенным на обечайке выше поверхности раздела с наклоном к горизонту, патрубком вывода паров, расположенным на верхнем днище, патрубком вывода жидкого продукта, расположенным на нижнем днище, особенность заключается в том, что реактор дополнительно оснащен линией подачи циркулирующего жидкого продукта, соединенной с гидроструйным насосом, и оборудован нижним днищем в форме выпуклой поверхности вращения, в геометрическом центре которой расположен патрубок вывода циркулирующего жидкого продукта, а патрубок вывода балансового жидкого продукта расположен тангенциально на нижнем днище и ориентирован по направлению вращения жидкого продукта.

Форма нижнего днища может быть, например, эллиптической, или сферической, или конической.

Для предотвращения снижения пристеночных скоростей движения жидкой фазы в нижней части реактора и уменьшения вероятности закоксовывания нижней части реактора целесообразно выполнить обечайку в форме усеченного конуса, направленного суженной частью вниз.

При термической конверсии сырья, не склонного к коксованию, целесообразно поменять местами патрубки отвода циркулирующего и балансового жидкого продукта из реактора, поскольку в приосевой зоне реактора концентрируются продукты более глубокой степени превращения.

Оснащение реактора отдельной линией подачи циркулирующего жидкого продукта, соединенной с гидроструйным насосом, позволяет осуществить циркуляцию части жидкого продукта из приосевой зоны реактора, содержащей минимальное количество частиц кокса, а оборудование реактора нижним днищем в форме выпуклой поверхности вращения позволяет увеличить прочность устройства.

Расположение патрубка вывода циркулирующего жидкого продукта в геометрическом центре поверхности нижнего днище, а патрубка вывода балансового жидкого продукта тангенциально на нижнем днище позволяет выводить жидкий продукт с максимальным содержанием частиц кокса из пристеночной зоны реактора, а циркулировать жидкий продукт с минимальным содержанием частиц кокса из приосевой зоны реактора, за счет чего уменьшить отложения кокса в реакторе.

Устройство замедленной термической конверсии состоит из гидроструйного насоса 1 и реактора 2, линий ввода сырья 3, вывода паров 4, вывода балансового жидкого продукта 5 и вывода циркулирующего жидкого продукта 6. Реактор оснащен нижним днищем 7 и патрубками ввода сырья 8, вывода паров 9, вывода балансового жидкого продукта 10 и циркулирующего жидкого продукта 11.

При работе устройства нагретое сырье по линии 3 подают в патрубок 8 реактора 2 через гидроструйный насос 1, где смешивают с подаваемым по линии 6 циркулирующим жидким продуктом. Из патрубка 9 по линии 4 выводят пары термической конверсии, по линии 5 из патрубка 10 выводят балансовый, а из патрубка 11 - циркулирующий жидкий продукт термической конверсии.

Предлагаемое устройство обладает повышенной прочностью, конструкцией, снижающей вероятность отложения кокса в реакторе, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.