Патент на изобретение №2154523

(54) РЕАКТОР РАДИАЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для каталитического дегидрирования углеводородов, в частности к реакторам радиального типа, и может быть использовано в нефтехимической промышленности при дегидрировании этилбензола в стирол. Технический результат – повышение эффективности процесса за счет равномерного распределения потока. В предложенном реакторе за счет выдерживания доли отверстий внутреннего и внешнего коаксиально установленных перфорированных цилиндров в соотношении 0,68 :1 расстояние между перфорированным цилиндром составляет 0,08 высоты перфорированной части и центральное тело вращения описывается формулой где d₁ – диаметр центрального тела вращения на высоте Н_i м; Н_о – высота центрального тела вращения, м; Н_i – высота в i – сечении от основания, м. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для каталитического дегидрирования углеводородов, в частности к реакторам радиального типа, и может быть использовано в нефтехимической промышленности для дегидрирования этилбензола в стирол, в производстве изопрена, бутадиена и др.

Известен каталитический реактор с радиальным распределением газообразного или жидкого сырья (Патент СССР N 969141, М.кл. 7 В 01 J 8/04), содержащий слой катализатора, заключенный между двумя перфорированными цилиндрами с дополнительной проницаемой для газов секцией, в которой катализатор расположен на слое, выполненном в виде полусферы. Недостатком реактора является неравномерное распределение потока и большие потери тепла для эндотермических реакций при центростремительном направлении потоков.

Наиболее близким по технической сути является устройство для каталитического дегидрирования углеводородов (Авт.св. СССР N 778776, М.кл. 7 В 01 J 8/04) радиального типа. Устройство содержит цилиндрический корпус, коаксиально установленную кольцевую корзину с катализатором, выполненную из перфорированных цилиндров, внутри которой размещено центральное тело вращения.

Недостатком известного устройства является неравномерное распределение потока реакционной смеси по всему объему катализатора, т.к. не учитываются гидродинамические характеристики кольцевой корзины с катализатором, что снижает эффективность процесса, изменяя конверсию и составы реакционной смеси по объему катализатора.

Цель изобретения – повышение эффективности процесса за счет равномерного распределения потока.

Поставленная цель достигается тем, что в известном реакторе радиального типа для каталитического дегидрирования углеводородов, содержащем цилиндрический корпус, коаксиально установленную кольцевую корзину с катализатором, выполненную из перфорированных цилиндров, внутри которой размещено центральное тело вращения, доля отверстий внутреннего и внешнего перфорированных цилиндров выдерживается в соотношении 0,68:1, расстояние между перфорированными цилиндрами составляет 0,08 высоты перфорированной части и центральное тело вращения описывается формулой:

где d₁ – диаметр центрального тела вращения на высоте H_i, м.

H₀ – высота центрального тела вращения, м
H_i, – высота в i-сечении от основания, м
На чертеже представлен цилиндрический корпус 1, внутри которого коаксиально расположены внешний 2 и внутренний 3 перфорированные цилиндры, образующие корзину, между которыми заключен слой катализатора 4. Центральное тело вращения 5 расположено во внутреннем перфорированном цилиндре 3. Реакционная смесь через штуцер 6 поступает во внутренний цилиндр 3, обтекает центральное тело вращения 5 и через слой катализатора 4 и внешний перфорированный цилиндр 2 и штуцер 7 выводится на дальнейшую переработку.

Предлагаемый реактор радиального типа для каталитического дегидрирования углеводородов обеспечивает равномерное распределение реакционной смеси по всему объему катализатора, повышает эффективность процесса и качество продуктов из реактора.

Использование реактора для реакции эндотермического дегидрирования этилбензола в процессе получения стирола обеспечивает равномерное распределение сырья и теплоносителя – водяного пара по всему объему катализатора, что существенно повышает эффективность процесса.

Формула изобретения

Реактор радиального типа для каталитического дегидрирования углеводородов, содержащий цилиндрический корпус, коаксиально установленную кольцевую корзину с катализатором, выполненную из перфорированных цилиндров, внутри которой размещено центральное тело вращения, отличающийся тем, что долю отверстий внутреннего и внешнего перфорированного цилиндра выдерживают в соотношении 0,68:1, расстояние между перфорированными цилиндрами составляет 0,08 высоты перфорированной части и центральное тело вращения описывается формулой

где d_i – диаметр центрального тела вращения на высоте Н_i, м;
Н_о – высота центрального тела вращения, м;
Н_i – высота в i-сечении от основания, м.

РИСУНКИ