Установка для испытания микросферических катализаторов

 

Изобретение относится к устройствам для лабораторных испытаний микросферических катализаторов и позволяет моделировать производственные процессы за счет исключения транспортирующего газа. Установка состоит из верт.чкального реактора 1, нагревателей сырья 2 и катализатора 3, дозаторов сырья 4 и катализатора 5 с размещенной в них трубкой 6 для нодачи нагретого сырья в защитном кожухе 7. окружающем ее, устройств для сепарации 8 и отпарки 9 катализатора, конденсации 10 и охлаждения 11 продуктов реакции, соединенных с реактором, патрубков ввода 12 и вывода 13 катализатора и паров 14 продуктов реакции. Нагреватели и дозаторы сырья и катализатора установлены (Л со ьо (X) ел оо ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1327953 А 1 (504 В 01 J 1918

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4004391/31-26 (22) 05.10.85 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (71) Грозненский нефтяной институт им. акад. М. Д. Миллионщикова (72) А. К. Мановян (53) 66.023 (088.8) (56) Френкель Б. А. Автоматизация экспериментальных установок. — М.: Химия, 1980, с. 40. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

МИКРОСФЕРИЧЕСКИХ КАТАЛИЗАТОРОВ (57) Изобретение относится к устройствам для лабораторных испытаний микросферических катализаторов и позволяет моделировать производственные процессы за счет исключения транспортирующего газа. Установка состоит из вертикального реактора 1, нагревателей сырья 2 и катализатора 3, дозаторов сырья 4 и катализатора 5 с размещенной в них трубкой 6 для подачи нагретого сырья в запщтном кожухе 7, окружающем ее, устройств для сепарации 8 и отпарки 9 катализатора, конденсации 10 и охлаждения 11 продуктов реакции, соединенных с реактором, патрубков ввода

12 и вывода 13 катализатора и паров 4 продуктов реакции. Нагреватели и дозаторы сырья и катализатора установлены

1327953 соос»о над реактором, а устройства для сепарации 8 отпарки 9 катализатора и охлаждения 11 продуктов реакции размещены под реактором 1, при этом нагреватель катализатора 3 соединен с верхней частью реактора 1, а нагреватель сырья 2 соединен с нагревателем катализатора 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси реактора. Устройства для сепарации 8 и отпарки 9 соединены с нижней частью реактора l, а патрубок вывода 14 паров продуктов реакции на конденсацию расположен выше вывода 15

Изобретение относится к устройствам для лабораторных испытаний микросферических катализаторов и может найти применение в исследовательских и заводских лабораториях и опытных станциях нефте- 5 перерабатывающей, нефтехим ической и хим ической отраслей пром ышлен ности, а также в учебных лабораториях высших учебных заведений.

Цель изобретения — моделирование производственных процессов и повышение устойчивости парокатализаторного потока за счет исключения транспортирующего газа.

На фиг. 1 представлена установка, продольный разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. l. 15

Установка состоит из вертикального реактора 1, нагревателей 2 сырья и катализатора 3, дозаторов сырья 4 и катализатора 5 с размещенной в них трубкой 6 для подачи нагретого сырья в защитном кожухе 7, окружающем ее, устройства для сепарации 8 и отпарки 9 катализатора, конденсации 10 (приемник) и охлаждения 11 продуктов реакции (холодильник), соединенные с реактором, патрубков ввода 12 и вывода 13 катализатора и паров 14 продуктов реакции.

Нагреватели и дозаторы сырья и катализатора установлены соосно над реактором, а устройства для сепарации 8, отпарки 9 катализатора и охлаждения 11 продуктов реакции размещены под реактором 1, при этом нагреватель катализатора 3 соединен с верхней частью реактора 1, а нагреватель

2 сырья соединен с нагревателем 3 катализатора с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси реактора.

Устройства для сепарации 8 и отпарки

9 соединены с нижней частью реактора 1, а патрубок 14 вывода паров продуктов репарокатализаторного потока из реактора.

Нагреватель снабжен соплом 16, размещенным на его нижнем торце, а трубка 6 для подачи нагретого сырья с защитным кожухом 7 своей нижней частью, имеющей утолщение 17 на внешней поверхности, размещена внутри сопла. Предлагаемая установка может быть использована в исследовательских и заводских лабораториях и опытных станциях в различных отраслях промышленности, а также в учебных лабораториях и высших учебных заведениях. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. акции на конденсацию расположен выше патрубка 15 вывода парокатализаторного потока из реактора.

Нагреватель снабжен соплом 16, размещенным на его нижнем торце, а трубка 6 для подачи нагретого сырья с защитным кожухом 7 своей нижней частью, имеющей утолщение 17 на внешней поверхности, размещенаа внутр и сопл а.

Установка снабжена насосом 18, соединенным с дозатором 4 сырья, электронагревателями 19, размещенными на нагревателях, дозаторе катализатора, на внешней поверхности реактора 1, защитном кожухе 20 реактора и в азотном направителе

21, устройством 22 для регулирования вывода катализатора из сепарирующего устройства (регулятор), пористой пластиной

23, расположенной в нижней части реактора, насадкой 24, размещенной в нагревателе

2 сырья, и подвижной опорой 25. Нагреватели катализатора и реактора соединены шлицевыми соединениями 26. В дозатор 5 помещен катализатор 27, а патрубок 14 вывода паров продуктов реакции сообщен с г аз ос 6 ор ни ком 28.

Установка работает следующим образом.

Перед испытанием в дозатор 4 для сырья заливают сырье, на котором должно проводиться испытание, а в дозатор 5 — испытуемый катализатор 27, который заполняет при этом также всю полость нагревателя

3 катализатора. Для того, чтобы до начала опыта катализатор не поступал в реактор

l,нагреватель 2 сырья перемещают в подвижной опоре 25 вниз так, чтобы утолщение

17 на конце трубки 6 перекрыло сопло !6.

После заполнения нагревателя 3 и дозатора 5 катализатором включают все электронагреватели 19 и разогревают систему до температуры, близкой к рабочей (400—

1327953

450 ). После этого включают насос 18. Сырье поступает на насадку 24, разогреваемую нагревателем 2 до 350 — 400 С, затем проходит по тонкой трубке 6, защищенной кожухом 7, и выходит к устью сопла 16.

Одновременно с подачей сырья нагреватель

2 перемещают вверх по опоре 25 так, чтобы установить определенный зазор между соплом 16 и утолщением 17 на трубке 6, т.е. установить определенный расход катализатора через сопло 16. Потоки горячего (500 С) катализатора и сырья в устье сопла смешиваются и падающим потоком поступают в реактор 1, находящийся в обогреваемом кожухе. В процессе движения парокатализаторного потока вниз по реактору (падающим потоком) происходят реакции с парами сырья и образующиеся продукты реакции вместе с катализатором выходят снизу реактора. Нижняя часть реактора 1 входит в расширенную зону устройства для сепарации 8, где скорость потока резко падает и катализатор, продолжая падать вниз, отделяется от продуктов реакции. Устройство 8 для сепарации переходит в устройство 9 для отпарки с выступами, где катализатор, ссыпаясь вниз, встречает идущий навстречу ему поток нагретого азота (отпаривающего агента), поступающего через азотный нагреватель 21 и пористую пластину 23.

Отпаренный от адсорбированных продуктов реакции катализатор через выпускной патрубок 13, регулятор 22 и устройство 11 для охлаждения поступает в устройство 10 для конденсации или же на регенерацию, если предлагаемое устройство сочетается с блоком непрерывной регенерации катализатора.

Весь блок (нагреватель 3, реактор 1, устройство 8 для сепарации помещен в защитный кожух 20, нижняя часть которого в устройстве 8 для сепарации обогревается электронагревателем 19.

Патрубок 15 для отвода паров продуктов реакции из устройства 8 для сепарации расположен выше выходного отверстия реактора 1, поэтому эти пары после их выхода из реактора резко меняют направление движения (на 180 ) и движутся в противоположную от потока катализатора сторону.

Катализатор, осыпаясь вниз, встречает идущий навстречу ему поток нагретого азота (отпаривающего агента), поступающего через азотный электронагреватель 19 и пористуюю пл а сти ну 23.

Отпаренный от адсорбированных продуктов реакции катализатор через выпускной патрубок 13, регулятор 22 и холодильник 11 поступает в приемник 10 или же на регенерацию, если предлагаемое устройство сочетается с блоком непрерывной регенерации катализатора.

55 для сепарации и отп арки катал изатора, конденсации и охлаждения продуктов реакции, соединенные с реактором, патрубки ввода и вывода катализатора и паров продуктов реакции, отличающаяся тем, что, с целью моделирования производственных процессов, нагреватели и дозаторы сырья и катализатора установлены соосно над реактором, а устройства для сепарации, отпарки катализатора и охл аждения продуктов реакции размещены под реактором, при этом нагреватель катализатора соединен с верхней частью реактора, а нагреватель сырья соединен с нагревателем катализатора с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси реактора.

2. Установка по и. 1, отличающаяся тем, что устройство для сепарации и отпарки соединено с нижней частью реактора, а патрубок вывода паров продуктов реакции «а конденсацию расположен выше вывода потока из реактора.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что реактор снабжен соплом, размещенным на его нижнем торце, а трубка подачи нагретого сырья с загцитным кожухом своей нижней частью, имеющей утолщение на внешней поверхности, размещена внутри сопла.

Патрубок 15 для отвода паров продуктов реакции из устройства 8 для сепарации расположен выше выходного отверстия реактора 1, поэтому эти пары после их выхо5 да из реактора резко меняют направление движения (на 180 ) и движутся в противоположную от потока катализатора сторону (в отличие от известного, в сепарационной части которого это движение направлено в одну сторону), это позволяет существенно повысить эффективность сепарации паров продуктов реакции от катализатора.

По патрубку 15 пары продуктов реакции поступают в холодильник 11, где конденсируются фракции, кипящие при выше 30—

15 40 С и стекающие в приемник 10. Несконденсированные легкие фракции и газовые компоненты (метан, этан, пропан, бутан и азот) проходят через обратный холодильник

11 в газосборник 28.

Закоксованный катализатор, а также продукты реакции из приемника 10 газосборника 28 анализируют и по результатам анализов наряду с результатами материального баланса судят о свойствах испытанного катализатора.

25 Формула изобретения

1. Установка для испытания микросферических катализаторов, включающая вертикальный реактор с трубкой подачи нагретого сырья и защитным кожухом, окружающим ее, нагреватели и дозаторы сырья и катализатора с размещенной в них трубкой для подачи нагретого сырья в защитном кожухе, окружающем ее, устройство

1327953

19

27

7 б

Гб

/7

Уб

2Р (.оставнтедь H. Кацовская

1 е,иктор Н. Лазаренко Гекрел И Бсрес Корректор A. Тяско

Заказ 3423!8 Тираж 51() Полпис нос

ВНИИПИ Государственного комитета ((СР по ледам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-подиг1чафическое прелприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4